Программируемый пользователем автомат световых эффектов

Большинство из описанных ранее автоматов световых эффектов либо малофункциональны, либо представляют собой фантазмогорические устройства, состоящие из нескольких десятков микросхем. Кроме того, все они спроектированы для воспроизведения фиксированного числа эффектов (в большинстве случаев записанных в ПЗУ), которые не доступны изменению пользователем в процессе работы автомата.

Предлагаю вниманию читателей автомат световых эффектов, лишенный вышеописанных недостатков.

Технические характеристики:

Принципиальная схема устройства изображена на рис.1 .

Его основу составляет микроконтроллер DD1. Программа, зашитая в его внутреннее ПЗУ, производит опрос клавиатуры, а также управляет ЖК-индикатором HG1, и покадрово выводит световые эффекты, записывая их в буферный регистр DD2. Тактирование процессора производится от кварцевого резонатора ZQ1. Клавиатура устройства представляет собой стандартную двумерную матрицу две строки по четыре столбца (одна клавиша не задействована), дополненную цепочками гашения дребезга контактов R3C3 и R4C4. Линии управления ключами и шина питания (VCC-питание 5В, GND-"корпус") устройства выведены на разьем XS1.

Устройство позволяет воспроизводить 14 световых эффектов. Семь из них записаны в виде таблиц в область памяти программ и, следовательно, не доступны изменению пользователем. Остальные семь программируются пользователем при помощи встроенного в прошивку процессора редактора эффектов и сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера.

При включении автомата индикатор принимает вид, изображенный на рис.2 или рис.3 в зависимости от установленных по умолчанию области памяти и номера эффекта.

Для выбора активной области памяти эффектов следует нажать клавишу "ESC" . Выбор номера воспроизводимого эффекта производится посредством клавиш "UP" и "DOWN" . Для установки текущего эффекта и области памяти воспроизводимыми по умолчанию следует нажать кнопку "OK" - индикатор примет вид рис.4 .

Подтверждение записи производится повторным нажатием клавиши "OK" , отмена действия- "ESC" .

Редактор эффектов и функция управления скоростью их воспроизведения доступны через сервисное меню, вход в которое осуществляется по нажатию кнопки "MENU" . Выйти из меню можно нажав клавишу "ESC" .

Меню состоит из двух пунктов ( рис.5 и рис.9 ), переход между которыми осуществляется посредством кнопок "UP" и "DOWN" . Для выбора пункта следует воспользоваться клавишей "OK" .

По входу в пункт "Frames speed" индикатор изменится, как это показано на рис.10 .

Для изменения скорости воспроизведения эффектов нужно выбрать нужное значение кнопками "UP" и "DOWN" , и записать установленное значение в энергонезависимую память микроконтроллера нажатием клавиши "OK" . После этого устройство автоматически выйдет в основное меню.

Описаный автомат позволяет пользователю запрограммировать до семи эффектов при помощи клавиатуры. Каждый эффект представляет собой восемь кадров, последовательно воспроизводимых один за другим. Доступ к редактору эффектов осуществляется через пункт меню "Edit effect". После входа в последний индикатор примет вид, изображенный на рис.6 .

Здесь следует выбрать номер эффекта (как и раньше, кнопками "UP" и "DOWN" ), который требуется изменить, и нажать "OK" . После этого на индикаторе появится надпись рис.7 .

В данном режиме передвижение курсора осуществляется кнопками "LEFT" и "RIGHT" , а изменение номера кадра и состояния выходных линий- при помощи "UP" и "DOWN" . При этом закрашенный круг на индикаторе соответствует включенному каналу, пустой- выключенному. Для сохранения отредактированного кадра в энергонезависимой памяти микроконтроллера следует нажать клавишу "OK" , после чего программа процессора запросит подтверждение действия (см. рис.8 ).

Для подтверждения сохранения требуется повторно нажать "OK" , для отмены- "ESC" . Внимание! Каждый отредактированый кадр должен быть записан во FLASH-память до перехода к следующему. В противном случае отредактированный кадр будет потерян и при его воспроизведении будет считано значение, ранее занесенное в энергонезависимую память процессора. Выход из редактора осуществляется при помощи клавиши "ESC" , которая переводит устройство на один уровень подменю выше. Устройство собрано на печатной плате, чертеж которой изображен на рис.11 , расположение деталей на ней- на рис.12 .

Детали. В устройстве использован микроконтроллер (DD1) Microchip PIC16F84A-04/P. В качестве DD2 кроме указанного на схеме можно использовать 74LS574, 74HCT574 и др. Плата рассчитана на установку импортных резисторов с мощностью рассеивания 0,125Вт (можно применить отечественные МЛТ-0,125, установив их вертикально) и конденсаторов К10-17. Индикатор может быть любой фирмы, главные требования: организация 1 строка 16 знакомест и совместимость с контроллером Hitachi HD44780 (его полный аналог Samsung KS0066). Можно применять модификации как с подсветкой, так и без нее (в последнем случае резистор R7 не устанавливают).

Наладка. Само по себе правильно собранное устройство наладки не требует. Нужно лишь установить желаемый уровень контрастности индикатора подстроечным резистором R5.