3 perseguidores de led simultáneos usando solo 555 y 4017

Tengo que diseñar un circuito que consta de 30 LED en una fila (ROJO, AZUL y VERDE) seguido de una matriz de LED que dice IN.

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Condiciones que debo seguir:

  • Cuando el circuito está alimentado, inicialmente los 1ros LEDs ROJO, AZUL y VERDE estarán ENCENDIDOS.

  • El 2° LED ROJO debe estar ENCENDIDO cuando el 1° LED ROJO se APAGA, el 3° LED ROJO debe estar ENCENDIDO cuando el 2° LED ROJO se APAGA, y así sucesivamente. Cuando el décimo LED ROJO se apaga, el segundo LED AZUL debe estar ENCENDIDO, es decir, por cada 10 ciclos de LED ROJOS, un LED AZUL debe estar ENCENDIDO. Esto es análogo a un circuito de seguimiento de LED.

  • De manera similar, por cada 10 ciclos de LED AZULES, debe encenderse un LED VERDE. Finalmente, cuando el décimo LED VERDE se apaga, los LED dispuestos en forma de "ENTRADA" deben estar ENCENDIDOS.

Progreso hasta ahora:

  • Utilicé 3 555 temporizadores y obtuve 3 pulsos cuadrados variados de 1kHz, 100Hz, 10Hz para rojo, azul y verde respectivamente, y 4017 ic's para hacer la búsqueda de LED.
  • Estoy atascado en cómo enciendo inicialmente todos los primeros led.
Esto sería fácil para un microcontrolador, pero dado que se limita a los dispositivos que usé para proyectos similares cuando era niño hace más de 30 años, piense en usar un 555 como monoestable para crear las condiciones iniciales, y luego para activar el perseguidor una vez que se agote el tiempo.
Bienvenido a EE.SE. Dibuja un diagrama de tiempo en lugar de todo ese texto.
Si no puede escribir una especificación funcional, no puede optimizar o realizar el diseño. Eso incluye un diagrama de tiempo. con entradas y corriente de salida, tiempo y frecuencia, disparadores secuenciales, etc.
Múltiples 555 independientes no funcionarán. Dos que generan pulsos solo cuando son activados por un tercero apenas podrían funcionar, pero probablemente no sea la solución correcta. Probablemente debería hacer que todo esto se decodifique desde un contador que se ejecuta desde un solo reloj; y sí, no tiene ninguna de las condiciones de borde que harían que el software no sea la mejor solución. Esto también podría ser una entrada al concepto de máquinas de estados finitos, incluso en software, o especialmente si se requiere una solución de hardware para una clase académica.
¿El primero de cada RGB momentáneo al mismo tiempo? (O lógica) ¿Es solo unidireccional, muy mal?
La secuencia tiene 1001 pasos. A 20 Hz, eso es casi 1 minuto para completar. ¿Para qué es esto?

Respuestas (1)

En lugar de jugar 20 preguntas, aquí hay una solución basada en mi interpretación de lo que publicaste.

El núcleo del circuito es un oscilador de reloj y tres contadores Johnson CD4017 en serie. El primer contador es cronometrado por una fuente de señal externa, el segundo es cronometrado por la salida Carry del primero y el tercero es cronometrado por el segundo. Esto le da la secuencia de 1001 pasos descrita. La salida Q9 del tercer 4017 registra un flip-flop que impulsa la matriz de LED "IN" e inhibe el conteo adicional. Un reinicio de encendido RC inicializa el circuito, y un interruptor en el condensador de reinicio reinicia el circuito para iniciar otra secuencia.

Una salida 4017 puede generar muy poca corriente, por lo que necesitará conjuntos de transistores para controlar los LED. Tienes 31 salidas distintas; un grupo de cuatro ULN2803 tiene 32 salidas y puede manejar corrientes de LED de hasta 300 mA de manera confiable.

Actualización: acabo de captar esta parte: "Cuando el circuito está encendido, inicialmente los primeros LED ROJO, AZUL y VERDE estarán ENCENDIDOS".

Esto no es un problema tan grande como parece. Cuando se reinicia un 4017, la salida Q0 sube. Esto asegura que el circuito siempre comience con los primeros LED rojo, verde y azul encendidos. Se puede usar la señal Carry Out o Q9 del tercer 4017 para marcar el flip-flop externo que impulsa la señal IN.

El flip-flop y el oscilador del reloj se pueden hacer con una sola puerta NAND de disparador Schmitt cuádruple CD4093.

Tener todos los LED de colores apagados cuando IN está encendido llevará un poco más, porque no hay un estado 4017 en el que las 10 salidas estén bajas. Mi primer pensamiento aquí es un transistor PNP, controlado por el flip-flop IN, que alimenta los 30 LED. ¿Cuál es la fuente de alimentación del circuito?

Aquí hay una solución de primer paso. El reloj está ajustado a aprox. 5 Hz para que pueda ver el paso de los LED. Para cada una de las tres líneas de LED, solo un LED está encendido a la vez. Es por eso que solo hay una resistencia limitadora de corriente para 10 LED. El valor correcto para R8 depende del requisito actual de la matriz "IN".

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