Как сделать разноцветную светодиодную мигалку

Я сделал достаточно много подобных мигалок (более 25 шт.) для детей и внуков родственников и знакомых, но с небольшой доработкой и с разноцветными светодиодами. Для большего интереса детей игрушка оформляется в виде мордочки мышки, глаза которой, нос и рот мигают разноцветными светодиодами.

В связи с появлением оптических, а также беспроводных компьютерных манипуляторов — мышей осталось невостребованным большое число старых проводных мышей (трёхкнопочных, с шариком). Корпус подобной ненужной компьютерной мыши и используется для подобной игрушки-мигалки. Схема доработанного варианта светодиодной мигалки показана на рис. 1. На микросхеме DA1 и транзисторе VT1 собраны тримультивибратора, нагрузкой которых служат светодиоды HL1—HL12. Все три мультивибратора имеют разную частоту переключения.

Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку SB1 "Пуск" её нормально разомкнутые контакты замыкаются, напряжение питания через токоограничивающий резистор R8 поступает на затвор полевого транзистора VT2, который открывается, и на мультивибраторы через токоограничивающий резистор R5 подаётся напряжение от источника питания — аккумулятора G1 или через USB-вилку ХР1 от сетевого источника питания. Мультивибраторы начинают работать, загораются и мигают разноцветные светодиоды. Благодаря установленному в цепи питания резистору R5 мультивибраторы сильно влияют друг на друга, что разнообразит переключение светодиодов.


К тому же благодаря различной ёмкости конденсаторов С1—С6 скорость переключения светодиодов разная. При отпускании кнопки SB1 её контакты размыкаются, но транзистор VT2 остаётся открытым за счёт напряжения на конденсаторе С7. Когда этот конденсатор через 3...4 мин разрядится, транзистор VT2 закроется, все светодиоды погаснут и устройство перейдёт в дежурный режим с потребляемым током, близким к нулю.

При необходимости продлить работу игрушки следует повторно нажать на кнопку SB1. При срочной необходимости её выключить следует нажать на кнопку SB2 "Стоп". Конденсатор С7 сразу же разряжается, и транзистор VT2 закрывается. Стабилитрон VD1 защищает затвор транзистора VT2 от возможных импульсных помех и случайной подачи запредельного напряжения и в нормальных условиях не оказывает влияния на работу устройства.

Применены резисторы МИТ, С2-23, транзистор КТ315Б можно заменить любым из серий КТ315, КТ3102 ил и транзисторами 2SC3198, 2SC1815, ВС337 и им подобными (максимальное допустимое напряжение коллектор—эмиттер — не менее 10 В, максимальный ток коллектора — не менее 100 мА). Транзистор КП505А можно заменить транзистором 2N7000 или любым из серий КП504, КП505. Стабилитрон VD1 — маломощный, на напряжение 5...6 В. Светодиоды — любого цвета свечения с номинальным напряжением не более 2,5 В. Диод VD2 — любой из серии 1N400x или подобный. Аккумулятор G1 — литий-ионный плоский от сотового телефона, обязательно со встроенным драйвером зарядки.

В качестве корпуса игрушки-мигалки, как уже указывалось выше, использован корпус компьютерной мыши желательно серого или белого цвета. Корпус и провод мыши надо почистить с помощью мыльной воды и спирта. После разборки корпуса следует с помощью прозвонки (затем более точно — омметром) проверить исправность микропереключателей и определить контакты, работающие на замыкание. С платы мыши следует удалить все компоненты, за исключением микропереключателей, колеса прокрутки и гнезда подключения соединительного провода. Также удаляются шарик (если он есть), пластиковые оси и прочие ненужные уже компоненты. USB-шнур мыши вынимают и укорачивают до 15... 17 см. Не следует торопиться удалять пластиковые стенки и стойки на нижней половине корпуса мыши, они могут пригодиться для последующего крепления встраиваемого аккумулятора.

Печатная плата мигалки не разрабатывалась, использовалась плата мыши. Вместо выпаянной микросхемы установлена транзисторная сборка КР198НТ1А (Б), её можно заменить пятью кремниевыми маломощными транзисторами структуры п-р-п, например серии КТ315. До монтажа этой транзисторной сборки и прочих радиодеталей следует внимательно осмотреть плату и на ней использовать нужные печатные проводники, скальпелем перерезать ненужные, установить перемычки, просверлить отверстия для дополнительных радиодеталей или стоек.


Конденсаторы С1—С6 смонтированы навесным методом, иногда с выходом за пределы платы на верхнюю поверхность плоского встроенного аккумулятора G1 (взят от старого мобильного телефона). При необходимости длинные выводы конденсаторов изолировались с помощью изоляционной трубки (кембрика). Выводы резисторов R1— R4, R6, R7 также не стоит торопиться укорачивать до их окончательного монтажа на плату. Излишек длины выводов этих резисторов можно использовать в качестве стоек на плате для подпайки к ним выводов конденсаторов. В качестве кнопок SB1 и SB2 использовались микропереключатели на плате (левая и правая клавиши мыши). Следует заранее проверить используемые светодиоды, так как некоторые могут оказаться на рабочее напряжение более 3 В и не будут работать в этой игрушке. В случае одновременного загорания всех пар светодиодов в обоих плечах мультивибратора и отсутствия их мигания следует в разрыв провода, идущего к одной из пар таких светодиодов, подпаять резистор сопротивлением 51 ...100 Ом.

Устройство можно дополнить двухцветными светодиодами с общим катодом, включив их по схеме на рис. 2. Двухцветные светодиоды с общим анодом мне приобрести не удалось. Ёмкость конденсаторов С1 и С2 может быть от 220 до 470 мкФ. Транзисторы VT1 и VT2 — любые кремниевые маломощные структуры р-п-р. Плюсовой провод подключают к плюсовому выводу аккумулятора G1, а минусовый — к верхнему по схеме выводу резистора R5 (на рис. 1).

Для зарядки аккумулятора от USB-порта использован укороченный ранее провод мыши с USB-штекером. Если такой штекер на проводе отсутствует, еледует купить разборный USB-штекер и припаять его самостоятельно. Как правило, распайка провода мыши такая: минус — чёрный, плюс — красный. Часто удаётся установить плоский литиевый аккумулятор поперёк корпуса мыши с фиксацией только за счёт зацепления за пластик, без использования термоклея.

При желании игрушку можно снабдить индикатором подключения зарядного устройства. Вновь вводимые элементы VD3, R10, HL13 выделены красным на рис. 1. Диод VD3 — с барьером Шоттки. Резистор R10 подбирают по нужной яркости свечения светодиода HL13. Диод VD2 уменьшает напряжение на заряжаемом аккумуляторе, защищает аккумулятор G1 от случайного изменения полярности зарядки и не даёт ему разряжаться через цепь R10HL13, а также через само зарядное устройство (при отключении сети 230 В).

Так как игрушка оформляется в виде мордочки мышки, на верхней поверхности корпуса мыши сначала мягким простым карандашом намечают глаза, нос и рот. Затем сверлом диаметром 0,8... 1 мм сверлят отверстия под выводы светодиодов, которые устанавливают снаружи. Светодиоды можно устанавливать и внутри корпуса, но это более трудоёмко. Выводы светодиодов после монтажа на корпус изгибают, при необходимости укорачивают, немного вплавляют изнутри в корпус паяльником, все аноды светодиодов HL1—HL12 соединяют между собой и одним общим проводом соединяют с плюсовой линией питания. Светодиоды можно использовать с диаметром корпуса 5 мм, но более удобны малогабаритные диаметром 3 мм. Две пары светодиодов разного цвета свечения устанавливают в качестве бегающих глаз, одна пара — нос (можно использовать двухцветный светодиод с общим катодом, рис. 2), остальные — рот (улыбка).

Светодиоды — красного, жёлтого и зелёного цветов свечения. Можно, конечно, попытаться дополнительно использовать светодиоды других цветов свечения (они, как правило, с напряжением питания более 3 В), однако это сопряжено с необходимостью повышения напряжения питания игрушки и значительно усложнит конструкцию.

После окончательной подпайки к плате проводов от светодиодов и хвоста мыши в виде провода с USB-штекером и проверки работоспособности устройства корпус игрушки собирают и завинчивают крепёжным винтом. После обезжиривания верхней части корпуса трудно-смываемым маркером обводят глаза, нос и рот, рисуют усы, ушки и контур мордочки мышки (рис. 3).