Фонтан со светодиодной подсветкой.

Светомузыкальные фонтаны всегда привлекают большое количество людей.
Светомузыкальные фонтаны бывают разных видов и типов - обычные фонтаны с подсветкой, фонтаны с цветной подсветкой, фонтаны с динамическим освещением, а также светомузыкальные фонтаны. Используются различные принципы функционирования и управления светомузыкальными фонтанами...

Схемное решение проще решить, используя водяные помпы для аквариумов - небольшая цена, разная производительность насосов помп позволяет выполнить фонтан для любого, по площади, помещения.
При малых габаритах, низком энергопотреблении и большой производительности помпа может устанавливаться в искусственных бассейнах коттеджей, больниц и фонтанов курортов.
Воздух в помещении при использовании помпы увлажняется, шум падающей воды имитирует шум водопада, что создает лечебный эффект и положительное воздействие на восстановление нервной системы человека.
Характеристики водяных помп типа MAGI различных модификаций:
Напряжение питания, В_______________________220
Потребляемая мощность, Вт__________________5...20
Произвсдителычость, л/час_______________200...1000
Высота подачи воды насосом помпы, см_______20.. .80
Чувствительность с внешней синхронизации, В__0,5... 1


В состав помпы входит пластмассовый ударопрочный корпус, в верхней части которого расположен вла-гозащищенный электродвигатель - насос, ниже установлены съемные картриджи фильтров грубой и тонкой очистки воды от механических, биологических и химических примесей.
Допускается работа помпы при полном погружении в воду бассейна.
Лопасть нагнетательного насоса заключена в форму с конусом для подключения шланга подачи воды. Вся конструкция легко разбирается для профилактики и ремонта.
При использовании помпы для создания фонтанов фильтр тонкой очистки временно удаляется для снижения сопротивления жидкости, производительность подачи воды заметно возрастает. В комплект аксессуаров помпы входят все необходимые трубки и шланги для забора воды из бассейна.
Для светового оформления фонтана он дополнительно оборудован светодиодными гирляндами четырех цветов: красного, зеленого, желтого и оранжевого. Гирлянды установлены непосредственно в бассейне. Изменение яркости происходит при суммировании выходных уровней цифрового счетчика и импульсов генератора мерцания. Последовательность импульсов счета создает генератор импульсов.
Схема устройства светомузыкального фонтана позволяет в ручном и автоматическом режиме регулировать высоту фонтана и переключать гирлянды в двоичном коде. Низковольтное питание светодиодов допускает их установку непосредственно в воде бассейна. Коммутирование цветомузыкального оформления выполнено с переключением каналов в двоичном счете, с управлением как от внутреннего генератора, так и от внешнего сигнала, с подключением устройства системы к выходному усилителю аудио аппаратуры.
Электробезопасность устройства обеспечивается установкой приборов гальванической развязки схемы устройства от электросети.

Схема
Схема электрическая принципиальная (рис. 1) представляет цифровое устройство, состоящее из генератора частоты на элементах цифровой микросхемы DD1.1 и DD1.2, генератора мерцания гирлянд на элементах DD1.3, DD1.4, двоичного счетчика DD2 и элементов управления работой гирлянд и двигателя насоса помпы VT2...VT5. С выходов счетчика DD2 импульсы в двоичном коде через ограничительные резисторы R7...R10 поступают на входы мощных транзисторов VT2...VT5. Генератор мерцания на элементах DD1.3, DD1.4 создает на входе 2, 3 DD2 перепады импульсного напряжения, периодически переключая выходы счетчика DD2. Для интеграции длительности импульсов на выходе (8) DD1Л установлена RC-цепь R6, СЗ. Часть сигнала двоичного кода, с выхода счетчика, через разделительные диоды VD1...VD4 подается на узел регулятора оборотов двигателя насоса, состоящего из оптопары DA2, которая управляет задержкой угла открытия симистора VS1. В анодную цепь симистора включен электродвигатель помпы М1.
Увеличение оборотов электродвигателя М1 водяного насоса происходит автоматически с ростом яркости гирлянд, при этом помпа имеет предельную производительность при максимальном напряжении на электродвигателе насоса.
Питание принципиальной схемы устройства происходит от электросети через понижающий трансформатор Т1 и диодный мост VD5.
Для снижения помех от работы симисторного преобразователя в схему введены элементы снижения уровня помех - конденсатор сетевого фильтра С9.
Элементы цифровой микросхемы DD1 в устройстве выполняют функцию "И-НЕ" - логического умножения с последующим инвертированием результата. При совпадении логических единиц на всех входах элемента на выходе появляется логический ноль. Любые другие комбинации входных логических состояний приводят к формированию на выходе логической единицы. В состав микросхемы DD1 входит четыре элемента "2 И-НЕ", что позволяет собрать два генератора.
Микросхема DD2 представляет собой цифровой счетчик, который содержит четыре регистра памяти и является делителем частоты. Результаты счета в двоичном коде снимаются с выходов Q1, Q2, Q3, Q4.
Счетчик имеет два установочных входа 2 и З.при подаче на них высоких уровней напряжения все внутренние триггеры переходят в нулевое состояние и счет прекращается. Состояние логических уровней на выходе счетчика на микросхеме DD2 представляет собой двоичный эквивалент десятичного числа.
На элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы DD1 и транзисторе VT1 выполнен генератор импульсов с частотой несколько десятков герц, частота и скважность зависит от номиналов резисторов R2, R3 и емкости конденсатора С1. При синхронизации от внешнего источника сигнала элементами DD1.1, DD1.2 формируется импульс, достаточный для переключения регистров счетчика на микросхеме DD2.

Детали
Принципиальная схема устройства не содержит дефицитных радиодеталей. Резисторы установлены мощностью 0.125 Вт типа МЛТилиС-29, резистор R16 установлен на мощность не менее 1 Вт. Конденсаторы типа К50 и KM, C9 типа К73 на напряжение не ниже 400 В. Регулировочные резисторы R2, R3, R5 типа СП-3.
Цифровые микросхемы применимы из серии К155, К555.
Транзисторы установлены обратной проводимости типа КТ312 или КТ315; КТ815Б или КТ817Б. Диоды желательно установить малогабаритные типа Д9, Д310, диодный мост VD5 на КД213Б. Сетевой трансформатор Т1 на вторичное напряжение 9...12 В типа ТПП112-6, ТН-2, ТН-4. Насос использован наибольшей производительности типа MAGI-700 или MAGI-1000. В инструкции подробно, в виде картинок, указано на порядок установки и обслуживание помпы насоса.
Схема собрана на печатной плате размерами 80*55 мм (рис. 2), ввиду небольшой мощности электродвигателя насоса симистор установлен без радиатора.

Рис.2

Настройка
Правильно собранная схема светомузыкального фонтана начинает работать сразу, резистором R2 подбирается необходимая скважность - отношение интервала, когда на выходе элемента DD1.2 присутствует напряжение к полному периоду импульса.
Резистором R3 выставляется приемлемая частота работы генератора - времени заряда и разряда конденсатора С1 через пороговое устройство на транзисторе VT1 и элементе DD1.1". При синхронизации работы счетчика от внешнего источника сигнала устройство следует подключить к динамику магнитофона или выходу усилителя, а тумблер SA1 перевести в левое, по схеме, положение. При этом транзистор VT1 используется как предварительный усилитель, а элементы микросхемы DD1.1 и DD1.2 будут работать в режиме формирования сигнала счета.
Проверить работу симисторного регулятора возможно, соединив вывод 3 оптопары DA2 с минусом шины питания через резистор 1 кОм.
Четыре гирлянды выполнены на светодиодах одного типа, но разного цвета свечения. Желтые или оранжевые светодиоды желательно заменить на све-тодиоды синего свечения.
Водяную помпу и гирлянды светодиодов устанавливают в резервуар с водой типа бассейна или большого аквариума. Светодиоды крепятся ко дну резервуара, а насос заводскими присосками - на боковую стенку. Спрей выхода воды необходимо развернуть отверстиями вверх для создания фонтана.
При использовании бассейна с аквариумными рыбками фильтры засоряются отходами жизнедеятельности и их периодически нужно промывать, в ином случае напор фонтанов снизится.
Для отключения устройства в ночное время дополнительно в схему можно ввести фотореле. Помпы типа MAGI продаются в аквариумных магазинах.
Печатная плата с элементами схемы монтируется в пластмассовом корпусе от заводского блока питания, для подключения сетевого шнура помпы к схеме на корпусе установлено гнездо. Предохранитель FU1 и выключатель SA2 используются любой комплектации.