Как-то в одной самоделке захотелось внедрить индикатор положения крутилки на светодиодах, где-то видел такое в интернетах, очень понравилось. И это был тот самый момент, когда LM3914 в магазин за углом не подвезли.
Так как руки уже зачесались, отступать было нельзя! Самым простым решением задачи было бы повторить внутреннюю структуру LM3914 и собрать индикатор уровня на кучке компараторов. Но это не интересно!
Выходы LM3914 имеют встроенные стабилизаторы тока. Соответственно по выходу компараторов необходимо было бы еще добавить токоограничивающие резисторы, чтоб не жечь светодиоды и выходы микросхем. Мне жизненно было необходимо иметь шкалу на 14 делений. Следовательно понадобилось бы 14 компараторов, 14 светодиодов, 14 резисторов для ограничения тока и 15 резисторов для опорного делителя напряжения (примерно так, может еще что не учел). Уже немало деталей получается против всего двух микросхем LM3914. И даже если брать счетверенные компараторы, то все равно выходит 4 микросхемы! А раз уж такая пьянка получается по предварительным расчетам получается приличное количество компонентов, решил пойти не совсем стандартным путем.
По количеству компонентов данная схема не превышает возможное решение на компараторах, те-же 4 микросхемы и три десятка резисторов. Но схема получилась интереснее и я получил больше удовольствия от процесса проектирования.
Постараюсь кратко описать основной принцип работы схемы. Светодиодная шкала на выходах сдвиговых регистров U2U3 под воздействием стробирующих импульсов от генератора U1 на NE555 последовательно заполняется "единицами", т.к. вход данных регистра подключен к плюсу питания. Это происходит до тех пор, пока напряжение DAC суммирующего ЦАПа на резисторах R18-R33 не превысит напряжение Setting на выходе переменного резистора RV1. В этот момент сигнал Compare на выходе компаратора U4 сбрасывает выходы сдвигового регистра. После чего схема начинает работать сначала. За счет высокой скорости работы схемы создается оптическая иллюзия того, что светодиоды светятся непрерывно (стробоскопический эффект). Работу схемы поясняет график на рисунке ниже.
По-хорошему, номиналы токоограничивающих резисторов для светодиодов надо было бы линейно уменьшать по мере увеличения их позиции. Но я не стал этого делать. За счет чего получился интересный визуальный эффект: светодиоды плавно разгораются по мере вращения резистора. Получилось как-то очень лампово по аналоговому. Как говориться: это не баг, а фича.
Есть еще один способ как выровнять яркость светодиодов. Нужно добавить паузу в конце каждого цикла измерения.
P.S. Не спрашивайте меня, зачем я это делаю. Каждый организует свой досуг по-своему, кто-то в шахматы играет, а кто-то занимается схемотехникой.
Автор:
OldFashionedEngineer
