Собрано более 350 принципиальных схем, в которых используются ЖКИ, светоизлучающие и лазерные диоды: мигалки, вспышки, бегущие огни, различные индикаторы, автомобильные тестеры, парковочный радар, тактильный датчик, игры и др. Уделено внимание теоретическим основам и ответам на часто задаваемые вопросы. Каждая схема сопровождается кратким описанием, проста, наглядна, легко читаема и не требует много времени на создание рабочего образца. Для профессиональных инженеров-электронщиков и радиолюбителей.
Название: ЖКИ, светоизлучающие и лазерные диоды: схемы и готовые решения Автор: Франк Зихла Издательство: БХВ-Петербург Год: 2012 Страниц: 325 Язык: Русский Формат: DJVU Качество: Отличное ( Добавлен текст.слой и навигация ) Размер: 7.34 Мб
Скачать ЖКИ, светоизлучающие и лазерные диоды: схемы и готовые решения
ЧАСТЬ I. СХЕМЫ СО СВЕТОДИОДАМИ И СЕМИСЕГМЕНТНЫМИ ИНДИКАТОРАМИ
Глава 1. Общие сведения, терминология и технические характеристики
1.1. Физическое излучение и светотехнические величины 1.2. Световой поток 1.3. Сила света 1.4. Кривая распределения силы света 1.5. Освещенность 1.6. Экспозиция 1.7. Яркость 1.8. Угол половинного рассеяния 1.9. Расчет добавочного сопротивления 1.10. Прямое напряжение светодиода 1.11. Расчет освещенности 1.12. Расположение выводов светодиода 1.13. Замечание по технике безопасности
Глава 2. Схемы световой сигнализации
2.1. Простая световая сигнализация с таймером 555 2.2. Попеременная мигалка на таймере 555 2.3. Попеременная мигалка с КМОП-микросхемой 2.4. КМОП-мигалка с двумя светодиодами 2.5. КМОП-мигалка со схемой обработки сигнала 2.6. "Плавная" мигалка на транзисторе 2.7. Попеременная мигалка с Jumbo-светодиодами 2.8. Сигнализатор наступления сумерек на ярких светодиодах 2.9. Тревожная световая сигнализация 2.10. Восемь светодиодов, мигающих псевдослучайно 2.11. Попеременная мигалка с 2x20 светодиодами 2.12. Яркость увеличивается и уменьшается 2.13. Мигалка, зависящая от освещенности 2.14. Мерцающая рождественская звезда 2.15. Световая сигнализация на основе двухполюсного генератора
Глава 3. Лампы-вспышки и схемы генерирования импульсов
3.1. Регулируемая вспышка на таймере 555 3.2. Вспышка на комплементарных транзисторах 3.3. Вспышка на таймере 555 3.4. Мигалка для автомобиля 3.5. Вспышка "Марафон" 3.6. Вспышка на четырех транзисторах с питанием от 1,5 В 3.7. Вспышка со сроком службы батареи три года 3.8. Вспышка с задающим генератором и КМОП-микросхемой 3.9. Вспышка на трех транзисторах 3.10. Вспышка с однопереходным транзистором 3.11. Сдвоенная вспышка с питанием от 1,5 В 3.12. Вспышка для велосипедистов и бегунов 3.13. Схема мерцания (имитация огня) 3.14. Попеременная вспышка с питанием 1,5 В 3.15. Сверхъяркая лампа-вспышка с 3-вольтовым питанием 3.16. Мини-вспышка с кнопочным выключателем 3.17. Световая сигнализация для бегунов 3.18. Генератор сигналов маяка 3.19. Вспышка на транзисторах с 3-вольтовым питанием 3.20. 1,5-вольтовая вспышка с КМОП-микросхемой 3.21. 1,5-вольтовая вспышка с КМОП-микросхемой и полевым транзистором 3.22. Сверхслаботочная 3-вольтовая вспышка 3.23. Два варианта программируемой вспышки 3.24. Самая простая вспышка в мире? 3.25. Имитатор сигнализации 3.26. 1,5-вольтовая вспышка для белых светодиодов на низковольтном логическом элементе 3.27. Быстродействующий портативный импульсный генератор 3.28. Вспышка для белых светодиодов на пяти транзисторах 3.29. Вспышка с тремя светодиодами 3.30. Фотовспышка на микросхеме TPS61054
Глава 4. Схемы бегущего огня и светящейся полосы
4.1. Самый простой бегущий огонь в мире? 4.2. Бегущий огонь с четырьмя светодиодами 4.3. Эффективная схема бегущей световой полосы 4.4. Бегущий огонь "Knight Rider" на 5 В 4.5. Бегущий огонь "Knight Rider" на 8-16 В 4.6. Бегущий огонь "Knight Rider" на КМОП-микросхемах 4.7. Бегущий огонь "Knight Rider" с послесвечением 4.8. Бегущий огонь на циклическом счетчике 4017 4.9. Бегущий огонь с каскадно включенными счетчиками 4017 4.10. Бегущий огонь с каскадно включенными сдвиговыми регистрами 4.11. Бегущий огонь на транзисторном одновибраторе 4.12. Миниатюрный бегущий огонь на КМОП-микрохемах 4.13. Бегущий огонь вперед и назад с послесвечением 4.14. Схема управления двумя светящимися полосами 4.15. Светящаяся полоса с эффектом мигания 4.16. "Интеллектуальная" мигалка 4.17. Вспыхивающий бегущий огонь 4.18. Двойной бегущий огонь 4.19. Светодиодный рисунок с помощью микроконтроллера 4.20. Простой бегущий огонь "Knight Rider" 4.21. 8-лучевая звезда 4.22. Нарастающий бегущий огонь 4.23. Бегущий огонь на таймерах 555
Глава 5. Схемы смешивания цветов
5.1. Схема переключения семи цветов 5.2. Регулируемое изменение цвета RGB 5.3. Схема смешения цветов на счетверенных операционных усилителях 5.4. Схема непрерывного изменения цвета 5.5. Изменение цвета с плавным затуханием 5.6. Схема с медленным изменением цвета 5.7. Изменение цвета с затуханием на микросхемах ТТЛ 5.8. Простая схема распознавания цветов 5.9. Схема изменения цвета с двухцветными светодиодами 5.10. Радуга на светодиоде 5.11. Регулятор для двухцветного светодиода
Глава 6. Схемы с мигающими и двухцветными светодиодами
6.1. Индикатор уровня на двухцветном светодиоде 6.2. Бегущий огонь с мигающим светодиодом 6.3. Мигающий светодиод управляет обычными 6.4. Игра света с мигающими светодиодами 6.5. Операционный усилитель управляет мигающим светодиодом 6.6. Мигающий светодиод на ТТЛ-выходе 6.7. КМОП-микросхема управляет мигающим светодиодом 6.8. Подключение мигающего светодиода к источнику с напряжением более 5 В 6.9. Схема индикации полярности на двухцветных светодиодах 6.10. Простой индикатор импульса на двухцветном светодиоде 6.11. Подключение двухцветного светодиода к сети 220 В 6.12. Один компонент — четыре цвета 6.13. "Магический" свет 6.14. Тестер для аудиопроводов 6.15. Тестер транзисторов со световой индикацией 6.16. Схема управления для двухцветных светодиодов 016 мм 6.17. Оригинальная попеременная мигалка 6.18. Мигалка с изменением цвета на двух таймерах 6.19. Подключение двухцветного светодиода к униполярному выходу микропроцессора 6.20. Индикатор температуры 6.21. Индикатор перегрева 6.22. "Программируемый" светодиод
Глава 7. Схемы для контроля, измерений и индикации
7.1. Индикатор постоянного и переменного напряжения 7.2. Индикатор напряжения с линейкой светодиодов 7.3. Простой индикатор напряжения 7.4. Пороговая схема контроля напряжения 7.5. Контроль напряжения питания с помощью таймера 555 7.6. Контроль аккумулятора 12 В 7.7. Измеритель уровня аудиосигнала с 8 светодиодами 7.8. Обнаружитель скрытой электропроводки на операционных усилителях 7.9. Мини-искатель скрытой электропроводки на КМОП-микросхеме 7.10. Универсальный пробник 7.11. Тестер для многожильных кабелей 7.12. Логический тестер на операционных усилителях 7.13. Логический тестер на КМОП-микросхемах 7.14. Тестер автомобильного аккумулятора на транзисторах 7.15. Простые индикаторы на светодиодах 7.16. Простой стробоскоп на таймере 555 7.17. Стробоскоп на КМОП-микросхемах 7.18. Частотомер со светодиодным индикатором 7.19. Индикатор уровня записи 7.20. Детектор наносекундных импульсов 7.21. Пассивный светодиодный индикатор мощности 7.22. Индикатор превышения уровня аудиосигнала 7.23. Трехступенчатый индикатор мощности звука 7.24. Сигнализатор превышения скорости 7.25. Автомобильный индикатор бортового напряжения 7.26. Тестирование и определение выводов транзисторов 7.27. Индикатор разности частот 7.28. Схема контроля импульсной последовательности 7.29. Детектор частоты следования импульсов 7.30. Логический пробник для КМОП и ТТЛ 7.31. Детектор звонка мобильного телефона 7.32. Тестер системы дистанционного управления 7.33. Индикатор уровня воды 7.34. Двухдиапазонный стробоскоп 7.35. Индикатор логических уровней 7.36. Тестер изоляции 7.37. Определитель выводов клавиатуры 7.38. Дальномер грозы 7.39. Экономичный тестер разряда батареи 7.40. Индикатор сигналов микропроцессора 7.41. Индикатор положения переключателя 7.42. Пробник для импульсов 7.43. Тестер для логических схем 7.44. Индикатор направления 7.45. Индикатор полярности 7.46. Индикатор напряжения на пяти светодиодах 7.47. Двухпороговый индикатор 7.48. Проверка батареи без вольтметра 7.49. Сигнализатор разряда батарей с функцией отключения 7.50. Экономичный индикатор разряда батареи 7.51. Высоковольтный пробник 7.52. Демонстрационный осциллограф на 100 светодиодах 7.53. Светодиод в качестве фотодиода 7.54. Подключение линейки светодиодов к микроконтроллеру 7.55. Испытатель транзисторов 7.56. Тестер автомобильных электросхем 7.57. Индикатор уровня воды 7.58. Светодиодный измеритель громкости без специализированных микросхем 7.59. Универсальный тестер 7.60. Индикатор заряда автомобильного аккумулятора 7.61. Индикатор перегрузки 7.62. Анализатор частот 7.63. Трехступенчатый индикатор напряжения 7.64. Контроль за вентилятором ЦПУ
Глава 8. Схемы регуляторов света
8.1. Схема попеременного плавного переключения 8.2. Регулятор трех светодиодов 8.3. Схема плавного включения/отключения 8.4. Цифровой управляемый светодиодный регулятор 8.5. Логарифмический цифровой регулятор 8.6. ЦАП управляет микросхемой-регулятором 8.7. Управление микросхемой-регулятором через аудиоусилитель 8.8. Линейный регулятор яркости с 64 градациями 8.9. Регулятор на транзисторах и операционных усилителях 8.10. Подключение светодиода к импульсному стабилизатору
Глава 9. Электронные игрушки и развлечения
9.1. "Танцующие" светодиоды 9.2. Схема создания световых узоров 9.3. "Магическая" светодиодная спираль 9.4. Автомат, имитирующий бросание монеты 9.5. Электронная "рулетка" 9.6. Электронное "колесо счастья" со звуковым сигналом 9.7. Тестер времени реакции 9.8. Мышь в лабиринте 9.9. "Оракул" 9.10. Игра на ловкость 9.11. Игра "Счастливый случай" 9.12. Термометр для кофе 9.13. Индикатор усталости 9.14. Светодиодная игра 9.15. "Капризный" светодиод 9.16. Бегущая стрелка 9.17. Имитация бросания монеты с сенсорным датчиком 9.18. "Танцующие огни" на транзисторах 9.19. Блокиратор дистанционного управления 9.20. Схема "Кто первый" 9.21. Радуга на 13 светодиодах 9.22. Индикатор для викторины
Глава 10. Электронные схемы различного назначения
10.1. Светодиод в качестве стабилитрона 10.2. Подключение светодиода к микросхеме PR4401/4402 10.3. Автоматический ночник на MOSFET-микросхемах 10.4. Таймер с индикацией на девяти светодиодах 10.5. Сенсорный датчик на двух транзисторах 10.6. Сенсорный датчик на микросхеме LM567 10.7. Работа светодиода от источника 1,5 В 10.8. ИК-радар для парковки 10.9. Подключение 5—8 светодиодов к источнику 1,5 В 10.10. Эффективный стабилизированный источник тока 10.11. Соединение 24 светодиодов 10.12. Стрелка из светодиодов 10.13. Светодиодная лампа с одной кнопкой 10.14. Схема питания светодиода с тремя компонентами 10.15. Схема питания белого светодиода от 3 В без катушки 10.16. Схема питания белого светодиода от 1,5 В без катушки 10.17. Прецизионная схема управления светодиодом 10.18. Питание светодиода от источника с большим разбросом напряжения 10.19. Реле времени с индикацией отсчета 10.20. Электронная клавиатура 10.21. Двухпороговый компаратор с тремя светодиодами 10.22. Переключатели светодиодов 10.23. Переключатель с индикацией 10.24. Светодиодный указатель 10.25. Таймер для варки яиц с мигающим светодиодом 10.26. Стабилизированный источник тока для маломощных светодиодов 10.27. Таймер с отсчетом в 30 секунд 10.28. Схема контроля выдвижного ящика 10.29. Реле времени со звуковым и световым сигналом 10.30. Автоматический ночник с КМОП-таймером 10.31. Светящаяся надпись 10.32. Питание светодиодов через повышающий преобразователь 10.33. Управление светодиодами через МОП-транзистор 10.34. Схема питания белого светодиода от 1,5 В с самодельным трансформатором 10.35. Питание синего светодиода от 3 В 10.36. Подключение светодиода к компенсационному преобразователю 10.37. Питание белого светодиода от источника 1,2 В 10.38. Питание 20-30 светодиодов от 4,5 В 10.39. Пьезопреобразователь обеспечивает свечение белого светодиода 10.40. Подключение мощного светодиода к МАХ1685 10.41. Подключение мощного светодиода к LM3404(HV) 10.42. Подключение белого светодиода к TPS61042 10.43. Работа светодиода с высоким КПД 10.44. Подключение трех белых светодиодов к источнику 3 В 10.45. Питание белого светодиода от источника 2,7-16,5 В 10.46. Питание десяти белых светодиодов от 12 В 10.47. Подключение 20 светодиодов к 5 портам микроконтроллера 10.48. Питание от сети мощных светодиодов через ИС-драйвер 10.49. Двойная функция светодиода 10.50. Светящаяся надпись 10.51. Семь белых светодиодов, подключенных к источнику 3-6 В 10.52. Схема питания 8 белых светодиодов для портативных устройств 10.53. Микросхема-драйвер для белых светодиодов 10.54. Стабилизатор тока светодиода 10.55. Имитатор кодового замка 10.56. Метроном 10.57. Питание светодиода от источника 3—40 В 10.58. Четыре, шесть или восемь светодиодов с TPS61042 10.59. Подключение четырех белых светодиодов к 2,7 В 10.60. Питание восьми белых светодиодов от 3 В
Глава 11. Схемы с семисегментными светодиодными индикаторами
11.1. Схема для проверки семисегментного индикатора 11.2. Игральный кубик на трех ТТЛ-микросхемах 11.3. Кубик на четырех КМОП-микросхемах 11.4. Четырехзначный светодиодный дисплей на таймере 11.5. 9-канальный переключатель с цифровой индикацией 11.6. Мигающая световая надпись "Hallo" 11.7. Реверсивный счетчик 11.8. Газоанализатор 11.9. 10-ступенчатый регулятор громкости 11.10. Тестер для логических схем 11.11. Счетное табло 11.12. Индикатор логического уровня 11.13. Универсальный счетчик 11.14. "Карусель" на семисегментном индикаторе 11.15. Подсчет баллов 11.16. Бесконтактный индикатор напряжения сети 11.17. Игра "Дайте мне минуту" 11.18. Счетчик от 00 до 99 11.19. Подключение семисегментных индикаторов к ПК 11.20. Схема подсчета дней 11.21. Универсальный счетчик с индикацией 11.22. Вольтметр на микросхеме 7107 11.23. Мультиплексный режим дисплея, подключенного к микро-ЭВМ 11.24. Простые электронные часы с цифровой индикацией 11.25. Индикатор уровня и фронтов импульса
ЧАСТЬ II. СХЕМЫ С ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ ИНДИКАТОРАМИ
Глава 12. Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) в вопросах и ответах
12.1. Каков принцип действия ЖКИ? 12.2. Как устроен ЖКИ? 12.3. Как можно предотвратить разложение жидкости? 12.4. Какие существуют основные типы ЖКИ? 12.5. Чем отличается текстовый дисплей? 12.6. Как обозначают текстовые дисплеи? 12.7. Что такое графический дисплей? 12.8. Как происходит управление ЖКИ? 12.9. Что означает мультиплексный режим? 12.10. Как осуществляется управление? 12.11. Какие преимущества имеются у встроенного контроллера? 12.12. Что означает позитивный и негативный режим работы? 12.13. Что нужно учитывать при выборе ЖКИ с задней подсветкой? 12.14. Имеются ли другие способы подсветки? 12.15. Каковы преимущества у простых дисплеев? 12.16. Что значит пассивно-матричный дисплей? 12.17. Что понимается под активной матрицей дисплея? 12.18. Каковы преимущества ктивной матрицы дисплея? 12.19. Какова зависимость между числом пикселов и диагональю дисплея? 12.20. Что такое STN-дисплей? 12.21. Что такое ЖКИ "нулевой мощности"? 12.22. Какие типы недорогих ЖКИ имеются в настоящее время на рынке? 12.23. Каковы основные этапы развития ЖКИ?
Глава 13. Схемы с семисегментными ЖКИ
13.1. Основные схемы управления 13.2. Управление ЖКИ с помощью декодера 4543 13.3. Управление ЖКИ с помощью декодеров 4054, 4055 и 4056 13.4. Простая схема счетчика до 99 13.5. Вольтметр на микросхеме 7106 13.6. Вольтметр с логарифмической шкалой на 7106 13.7. Манометр на микросхеме 7106 13.8. Частотомер с диапазоном 0-20 кГц 13.9. Интерфейс для четырехразрядного семисегментного ЖКИ 13.10. Трехразрядный маломощный индикатор 13.11. Секундомер с ЖКИ
Глава 14. Схемы ЖКИ с точечной индикацией
14.1. Стандартная схема регулировки контрастности 14.2. Простой интерфейс жидкокристаллического дисплея 14.3. Последовательный интерфейс для дисплея 2x16 14.4. Конвертер RS-232/ЖКИ с автоматическим переносом строки 14.5. Подключение ЖКИ к СОМ-порту 14.6. Тестер кода RC5 системы дистанционного управления 14.7. Измеритель уровня жидкости с ЖКИ 14.8. ЖКИ-модуль с расширенными возможностями для индикации уровня наполнения 14.9. Измеритель емкости конденсатора с ЖКИ и PIC-контроллером 14.10. USB-LCD-интерфейс 14.11. Схема управления подсветкой ЖКИ 14.12. Тестовая плата с ЖКИ 14.13. USB-интерфейс ЖКИ с модулем СН341А
Глава 15. Схемы с графическими дисплеями
15.1. Общие сведения об управлении графическим дисплеем 15.2. Схема управления графическим дисплеем 15.3. Работа графического ЖКИ через USB 15.4. Управление графическим ЖКИ без контроллера 15.5. Простейший осциллограф с графическим ЖКИ
ЧАСТЬ III. СХЕМЫ С ЛАЗЕРНЫМИ ДИОДАМИ
Глава 16. Лазерная техника в вопросах и ответах
16.1. Что означает термин "лазер"? 16.2. Что понимают под вынужденным излучением? 16.3. Как вызывается вынужденное излучение? 16.4. Какие вещества подходят для рабочей среды? 16.5. Как осуществляется усиление света? 16.6. Как происходит излучение? 16.7. Возможен ли лазер без резонатора? 16.8. Какие диапазоны волн возможны? 16.9. Чем отличаются лазеры от обычных источников света? 16.10. Что значит когерентность? 16.11. Что определяет свойства луча лазера? 16.12. Что такое лазер непрерывного излучения? 16.13. Как функционирует лазерный диод? 16.14. Чем отличаются лазерные диоды от светодиодов? 16.15. Почему лазерные диоды так малы? 16.16. Как происходит накачка в лазерных диодах? 16.17. На что нужно обращать внимание при работе с лазерными диодами? 16.18. Где применяются лазеры? 16.19. Какова мощность лазерного излучения? 16.20. Какова история развития лазеров? 16.21. Насколько опасно лазерное излучение?
Глава 17. Схемы с лазерными диодами
17.1. Основные схемы включения лазерного диода 17.2. Стабилизированный источник питания лазерных диодов 17.3. Работа лазерного диода от источника 1,5 В 17.3. Работа лазерного диода от источника 1,5 В 17.4. Эксперимент с передачей сигналов 17.5. Стабилизированный источник тока 17.6. Индикатор мощности оптического излучения 17.7. Импульсный модулятор для лазерных диодов 17.8. Схема драйвера лазерного диода 17.9. Схема питания лазерного диода с 4-контактным разъемом 17.10. Подключение лазерного диода к AD9660 17.11. Схема модулятора для лазерных диодов VCSEL 17.12. Модулятор 0,5/5/50 МГц для лазерных диодов GaAlAs 17.13. Регулятор мощности с цифровым резистором 17.14. Простой лазерный телефон 17.15. Простой драйвер лазерных диодов 17.16. Питание лазерного диода от низковольтного источника
