Схема LED-рулетки на таймере 555 и счётчике CD4017 — полное руководство по сборке

Схема мигающей LED-рулетки на таймере 555 и ИС 4017

Существует казино-игра «Рулетка» (французское слово). Данная схема имитирует работу рулетки — поэтому такое название. Схема состоит из таймера 555 и десятичного счётчика CD4017.

• Связанная статья: Простая схема мигающего светодиода на таймере 555

Схема LED-рулетки

Ниже приведена принципиальная схема.

Необходимые компоненты

1. Таймер 555
2. Десятичный счётчик CD4017
3. 8 светодиодов
4. Резисторы 220 Ом, 1 кОм, 10 кОм
5. Конденсатор 10 мкФ
6. Потенциометр
7. Батарея 9В для питания

Таймер 555

Основное назначение — генерация импульсов и работа как осциллятор. Распиновка показана ниже.

Номер вывода	Название	Назначение
1	GND	Опорное напряжение (земля)
2	TRIG	Управление выходом
3	OUT	Выход ~1,7В ниже Vcc или земля
4	RESET	Сброс временного интервала
5	CTRL	Доступ к внутреннему делителю напряжения
6	THR	Порог окончания временного интервала
7	DIS	Коллектор с открытым коллектором для разряда конденсатора
8	Vcc	Положительное питание

Три режима работы таймера 555:

• Бистабильный — два стабильных состояния (низкий/высокий), управляются выводами сброса и запуска.
• Моностабильный — генерация одиночного импульса при срабатывании триггера.
• Астабильный — непрерывная генерация импульсов с заданной частотой, определяемой внешними резисторами и конденсаторами.

Связанная статья: Схема хлопушного выключателя на ИС 555 и без таймера

Десятичный счётчик CD4017

Для периодического мигания светодиодов нужен таймер. CD4017 — CMOS-десятичный счётчик (счётчик Джонсона 10 стадий). Считает от 0 до 10. Особенности:

• Диапазон питания 3–15 В
• Совместимость с TTL-логикой
• Высокая тактовая частота ~5 МГц

Распиновка CD4017:

В ИС 16 выводов. 10 выходов (1–7, 9–11) последовательно переходят в высокое состояние. Входной тактовый сигнал от таймера 555 задаёт частоту переключения. После 9-го выхода цикл повторяется. Остальные 6 выводов — управление:

• Вывод 13 (Enable) — разрешение работы. Активный низкий уровень. При HIGH игнорируется тактовый вход.
• Вывод 14 (Clock) — тактовый вход. Последовательность меняется по фронту HIGH. Нельзя оставлять не подключённым — подключить к питанию или земле.
• Вывод 15 (Reset) — сброс. При соединении с землёй счётчик возвращается в начальное состояние.
• Выводы 8 и 16 — питание: 8 — земля, 16 — +Vcc.
• Вывод 12 (Carry Out) — выход переноса. Даёт импульс каждые 10 тактов для каскадирования счётчиков.

Связанная статья: Светофор на ИС 4017 и таймере 555

Потенциометр

Трёхвыводное пассивное устройство. Меняет напряжение на компоненте перемещением движка по равномерному резистивному слою. Работает как делитель напряжения. Максимальное выходное напряжение равно входному.

Два фиксированных вывода на концах резистивной дорожки, третий — подвижный контакт (движок). Отличие от реостата: у потенциометра оба подключённых к цепи вывода независимы от положения движка, у реостата — один вывод жёстко связан с движком.

Связанная статья: Схема мигающей гирлянды на 555 таймере

По конструкции потенциометры делятся на:

• Вращающиеся
• Линейные (ползунковые)

Применения:

1. Измерение внутреннего сопротивления батареи
2. Измерение напряжения
3. Как делитель напряжения
4. Ранее — регуляторы громкости и тона в телевизорах
5. Станки для обработки дерева
6. Литейные прессы

Связанная статья: Схема 24В мигалки на 555 таймере

Принцип работы LED-рулетки

Значения резисторов и конденсаторов уже рассчитаны на схеме. Светодиоды можно соединять в любом порядке, но для эффекта рулетки удобно разместить их по кругу.

Используются 8 светодиодов, хотя счётчик даёт 10 синхронизированных выходов. 8 светодиодов подключены к выходам CD4017. Вход счётчика получает тактовые импульсы от таймера 555 в астабильном режиме.

После включения питания светодиоды начинают мигать. Скорость регулируется потенциометром: изменение его сопротивления меняет частоту генерации таймера 555, что меняет частоту тактовых импульсов к счётчику, а значит — скорость мигания светодиодов.

Связанные электронные проекты:

• Автоматический выключатель света в ванной — схема и принцип работы
• Детектор скорости автомобиля — схема и исходный код
• Умная домашняя автоматизация — схема и исходный код
• Калькулятор таймера 555 с формулами и уравнениями
• Калькулятор резистора для светодиода
• Аварийные LED-световые приборы. Мощные и дешёвые схемы
• Простая схема сенсорного выключателя на таймере 555 и транзисторе BC547