O objetivo é controlar 32 LEDs diferentes de forma quase aleatória. Na verdade, esses LEDs serão divididos em dois grupos independentes de 16 LEDs, e dois deles serão acesos simultaneamente. Para simplificar, descreveremos apenas o funcionamento de uma metade do conjunto eletrônico, sendo a outra metade idêntica.
O núcleo da configuração depende do uso de um multiplexador/demultiplexador analógico de 16 canais. Este tipo de circuito pode ser comparado a uma chave rotativa com 16 posições.
Semelhante à sua contraparte mecânica, o multiplexador/demultiplexador só pode estabelecer uma única conexão por vez entre o pino comum e um dos 16 canais.
A classificação da conexão depende apenas do código binário presente em suas quatro entradas: A, B, C e D.
Normalmente, esse código é gerado por um contador binário, e a sequência de conexões ocorre sempre na mesma ordem, que pode se tornar monótona com o passar do tempo.
Em nossa aplicação, cada entrada do multiplexador/demultiplexador é controlada independentemente por um oscilador de baixa frequência com uma constante de tempo diferente.
O resultado é uma combinação quase aleatória de ordens de conexão, especialmente porque as variações de temperatura tendem a aumentar a dessincronização dos osciladores.
Descrição do Circuito
Como mencionamos no parágrafo anterior, a descrição será limitada a metade do diagrama para controlar 16 LEDs.
As quatro portas do circuito de gatilho Schmitt, cada uma associada a um componente ajustável, um resistor e um capacitor, formam quatro osciladores variáveis de baixa frequência.
Estes são respectivamente R1, R5, C1 para os pinos 8, 9, 10 do IC1; R2, R6, C2 para os pinos 4, 5, 6 do IC1; R3, R7, C3 para os pinos 1, 2, 3 do IC1; e finalmente R4, R8, C4 para os pinos 11, 12, 13 do IC1.
As saídas 10, 11, 4 e 3 dos quatro osciladores controlam respectivamente as quatro entradas binárias A, B, C e D do multiplexador IC2.
O ponto comum, representando por analogia o cursor de uma chave rotativa, é conectado ao terminal positivo da fonte de alimentação através de um resistor limitador R9.
As 16 saídas são conectadas aos ânodos dos LEDs, e os cátodos são ligados ao terra através de um fio comum.
Cada switch analógico permite a passagem de uma corrente nominal de 25 mA, mas, na realidade, ele pode lidar com uma corrente máxima mais alta.
A fonte de alimentação é fornecida por uma bateria de 9V e os capacitores C5 e C6 fornecem forte desacoplamento no ponto mais próximo do circuito.
A outra metade do diagrama é idêntica e, na nomenclatura, os componentes são designados da mesma forma com um símbolo de plica.
Construção
Como você já percebeu pelas fotos deste projeto de flor de LED, todo o interesse estético está na forma circular adotada.
Infelizmente, uma forma circular implica em uma placa de circuito impresso (PCB) mais difícil de criar, a menos que você use o seguinte método:
Comece criando o PCB em uma placa quadrada de epóxi usando qualquer método que você conheça.
Após a furação de todos os furos componentes, proceder à furação do furo central com diâmetro de 5 ou 6 mm, marcado por um ponto.
Em seguida, desbaste a forma circular cortando progressivamente ângulos menores e finalize com uma lima.
Concluída esta fase, insira um parafuso longo de metal com diâmetro de 5 ou 6 mm, juntamente com uma porca e uma arruela, no furo central.
Prenda-o no mandril de uma furadeira em baixa velocidade.
Segurando a broca com firmeza, use um ponto de referência fixo e passe o lado plano de uma lima ao longo da periferia do PCB.
Isso resultará em uma forma circular perfeita que pode ser ajustada aplicando uma força suave com a lima na broca.
Depois que o PCB estiver completo, organize os 10 resistores, 6 capacitores, 8 componentes ajustáveis e não se esqueça dos soquetes do circuito integrado.
Terminada a eletrônica, fica a parte puramente criativa do projeto.
O modelo usa uma bola de algodão, comumente encontrada em artigos de banheiro, que pode ser adquirida em uma loja de variedades. No entanto, você tem a liberdade de escolher um modelo diferente.
Pode ser necessário ajustar as dimensões do PCB de acordo.
