경광등 시리즈 1번째
빠른 속도로 점멸하는 LED 집합체 2개가 교번 동작하는 경광등을 만들어 봅시다.
경광등은 불빛을 깜박여서 주의(경고) 신호를 육안으로 알려주는 역할을 하는 것으로, 산업 현장이나 서비스 업종에서 많이
사용되고, 도로나 순찰차 등에서도 사용되는 시각적 경보 장치죠....
빠른 속도록 점멸하는 LED 집합체 2개를 구성하여, 각각의 LED 집합체가 일정시간동안 점멸을 교번하는 주기성을 갖는 경광등을 만들어 봅시다.(예를 들어 순찰차의 경광등과 같은..)
회로도
회로구성은 2개의 C-MOS 발진회로로 구성되는데, 하나는 LED 집합체를 빠른 속도로 점멸 시키기 위한 클럭 발진회로이고, 다른 발진회로는 LED 집합체의 점멸 동작을 일정시간 유지하고 교번하기 위한 주기성 신호를 만들기 위한 클럭 발진회로랍니다.
C-MOS 발진회로 기본 자료
https://cafe.daum.net/funny-circuit/M4Cw/31
회로 동작은,
전원을 투입하면 U1A, R1, C1으로 구성된 발진회로와 U1E, R4, C2로 구성된 발진회로에서 각각의 클럭을 발생하게 되는데, U1A 발진회로는 LED 집합체를 빠르게 점멸시킬 높은 주파수의 클럭을, U1E 발진회로는 빠르게 점멸하고 있는 LED 집합체를
일정시간동안 주기성을 갖고 점멸시킬 낮은 주파수 클럭을 발생하게 된답니다.
U1A에서 발생된 주기성 클럭 신호는 U1B에 의해 반전상태가 되는데, 이 반전 신호는 다이오드 D1, D2로 구성된 "OR" 게이트와 U1C에 의해 ‘주기성 클럭신호’와 ‘LED 집합체를 빠르게 점멸시키는 클럭 신호’가 합해져 1/2 주기 동안 1개의 LED 집합체가 동작하게 된답니다.
또한, U1A의 출력신호 즉 U1B의 입력신호는 다이오드 D3, D4로 구성된 "OR" 게이트와 U1D에 의해 ‘주기성 클럭신호’와 ‘LED 집합체를 빠르게 점멸시키는 클럭신호’가 합해져 1/2 주기 동안 다른 1개의 LED 집합체가 동작하게 되어 전체적인 주기 동안 점멸을 교번하는 동작을 하게 된답니다..
이러한 신호는 최종적으로 트랜지스터 스위치를 구동시켜 LED를 점멸시키게 된답니다...
여기서 한가지 깊게 생각해 볼 것은 저항 크기와 콘덴서 용량이 각기 다른 발진회로를 두 개를 동시에 구동시키게 되면 저항 크기와 콘덴서 용량에 따른 충전과 방전시간이 달라 두 회로의 초기 동작이 일치되지 않게 되므로 전체적인 초기 동작이 불안정하게 시작된다는 것입니다.
(이를 방지하기 위해서는 단일 클럭 사용, 분주회로에 의한 주기성 신호를 발생시키는 것이 좋답니다..
다음에는 분주회로를 이용해서 만들어 볼까요?)
자세한 회로도, 부품 배치도, 패턴도는 여기를 클릭하세요...
http://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/76
부품을 준비해 봅시다.
품명 | 규격 | 수량 | 적용 | 비고 |
콘덴서 | 22uF | 1 | C1 | |
콘덴서 | 0.1uF | 1 | C3 | |
콘덴서 | 1uF | 1 | C4 | |
다이오드 | 1N4148 | 4 | D1,D2,D3,D4 | |
커넥터 | 5267-2 | 3 | J1,J2,J3 | 또는 동등품 |
커넥터 | 5264-2 | 2 | J01,J02 | 또는 동등품 |
커넥터 터미널 | 5263 | 4 | J01,J02 | 또는 동등품 |
LED | HD_RED 5mm | 8 | LD1~LD8 | 또는 동등품 |
LED | Green 5mm | 2 | LED1,LED4 | |
LED | Yellow 5mm | 1 | LED3 | |
트랜지스터 | KN2222A | 2 | Q1,Q2 | |
저항 | 820 | 8 | RL1~RL8 | |
저항 | 180k | 2 | R1,R4 | |
저항 | 5.6k | 2 | R2,R5 | |
저항 | 1k | 4 | R3,R7,R8,R9 | |
저항 | 22k | 1 | R6 | |
스위치 | Slide-DPDT | 1 | SW1 | 또는 동등품 |
IC | CD40106B | 1 | U1 | |
패턴 와이어 | 단선 | 필요량 | 패턴용 | 0.3mm, 주석도금, |
전선 | 연선 | 필요량 | 배선용 | AWG24~26 |
PCB | 만능 PCB | | | |
주기 1 : 많은 양의 LED를 사용하여 경광등을 만들고 싶을 때는 "비고란"의 부품을 적용하면 가능할 것입니다.
주기 2 : 공작용은 LED 조립체와 Controller를 한 기판에 수용했지만, LED 조립체를 별도로 제작할 경우에도
콘넥터로 연결할 수 있도록 회로를 꾸며 봤습니다.
부품이 준비되었으면 만들어 봅시다..
조립 완료
조립이 완료되고 육안검사가 끝났으면 전원을 연결하여 동작을 시켜 봅시다.
1. 건전지 또는 전원공급기를 전원연결 콘넥터에 연결한 후 슬라이드 전원스위치를 켜세요..
(이때 공급되는 전원 단자의 극성이 정상적으로 연결되어 있는지,
외부 공급전압이 12Vdc 인지 꼭 확인한 후 전원스위치를 켜세요..)
2. 전원 모니터 녹색 LED가 켜지면서 모니터용 황색 LED와 녹색 LED가 점등하는지 확인합니다.
3. 전원을 끄고 LED 집합체의 연결 콘넥터를 연결합니다.
4. 전원을 다시 켠 후 2개의 LED 집합체가 교번하면서 점멸하는지 확인합니다.
(이때 처음 점멸되는 LED 집합체는 2번째 점멸하는 LED 집합체보다 긴시간동안(1주기정도의 시간동안) 빠르게 점멸된답니다.)
이상으로.. 빠른 속도록 점멸하는 LED 집합체 2개가 교번 동작하는 경광등을 구성해 보았습니다.