Der Zählerbaustein 4017 mit zehn Ausgängen
Die integrierte Schaltung 4017 ist ein einfacher Zählerbaustein mit zehn Ausgängen. Was liegt da näher, ein Zehnfach-Lauflicht aufzubauen? Der Zähler benötigt eigentlich nur noch ein entsprechendes Taktsignal, das an den Clock-Eingang des Zählers angelegt wird. Dieses Taktsignal kann recht einfach mithilfe des Timerbausteins NE555 erzeugt werden. Die LED am Ausgang des ICs NE555 ist übrigens nicht unbedingt notwendig. Die Reset- und Clock-Enable-Eingänge des ICs 4017 sollten mit Masse verbunden werden, damit der Zählerbaustein einwandfrei funktioniert.
Schaltung der LEDs am Zehnfach-Lauflicht
Im Bild oben sind noch Widerstände für jede einzelne LED zu sehen. Diese sind aber nicht unbedingt notwendig. Ein einzelner Widerstand, an die gemeinsamen Minuspole der LEDs gegen Masse geschaltet, tut es genauso, da ohnehin immer nur eine Leuchtdiode aufleuchtet.
Im Schaltbild wurden bereits die einzelnen Widerstände für die LEDs durch einen gemeinsamen Massewiderstand ersetzt. Die Zuordnung der IC-Ausgänge zu den LEDs ist im Schaltbild nicht so übersichtlich. Deshalb möchte ich diese noch einmal aufzählen:
- LED 1 – Pin 3
- LED 2 – Pin 2
- LED 3 – Pin 4
- LED 4 – Pin 7
- LED 5 – Pin 10
- LED 6 – Pin 1
- LED 7 – Pin 5
- LED 8 – Pin 6
- LED 9 – Pin 9
- LED 10 – Pin 11
Ich hoffe, es ist so etwas übersichtlicher.
Der Testaufbau im Bild oben zeigt eine Variation des 20er-Lauflichts. Die linke LED-Reihe läuft ganz normal von links nach rechts durch. Nach jedem Durchlauf schaltet in der rechten Reihe eine LED weiter. Sie können sich das im YouTube-Video unten ansehen. Um diese Zählweise zu realisieren, ist der Carry-Out-Anschluss (Pin 12) des ersten 4017-Bausteins auf den Clock-Eingang (Pin 14) des zweiten 4017er-Bausteins geschaltet.
20-fach-Lauflicht als erweiterte Version
Die hier gezeigte Lauflichtschaltung ist ein „richtiges“ 20-fach-Lauflicht. Der erste 4017-Zähler schaltet die Plusanschlüsse der Leuchtdioden durch. Alle Pluspole der Leuchtdioden 1 bis 20 sind dazu so zusammengeschaltet worden, dass jeweils die Pluspole der ersten, zweiten, dritten usw. LEDs miteinander verbunden sind (siehe Schaltbild). Der zweite Zähler schaltet über entsprechende Transistoren die Minusanschlüsse der Zehnergruppen nacheinander durch. Der zweite 4017-Baustein bekommt dazu nach jedem Durchlauf des ersten Zählers einen Impuls über dessen Carry-Out-Anschluss (Pin 12) an seinen Clock-Eingang (Pin 14). Nach dem zweiten Durchgang setzt sich der zweite Zähler über seinen dritten Ausgang (Pin 4) und seinen Reset-Eingang selbst zurück.
Diese Schaltung ist bis auf ein 100-fach-Lauflicht erweiterbar. Dazu werden neben der entsprechenden Anzahl von LEDs pro 10 Leuchtdioden jeweils ein Vorwiderstand und ein Transistor benötigt.
Einstellbare Geschwindigkeit am Zehnfach-Lauflicht
Die Lauflichtgeschwindigkeit ist bei diesen Schaltungen wie dem Zehnfach-Lauflicht und dem 20-fach-Lauflicht (und bei anderen mit dem NE555 aufgebauten Blinklicht- und Lauflichtschaltungen) auch einstellbar. Hierzu müssen Sie einfach den Widerstand R1 bzw. den zwischen Pin 7 und der Betriebsspannung geschalteten Widerstand gegen ein Potentiometer auswechseln.
Sicherheitshalber sollten Sie aber einen zusätzlichen Widerstand von mindestens 100 Ohm in Reihe zu diesen Potentiometer an die Betriebsspannung schalten, damit der Anschluss 7 des NE555 nicht direkt an der Betriebsspannung anliegen kann. bei den hier gezeigten Schaltungen können sehr Potentiometer mit einem Widerstandswert von beispielsweise 10 oder 20 Kiloohm verwenden. Für den Anschluss verwenden Sie den Schleifkontakt (in der Regel der mittlere Anschluss) und einen der anderen beiden Anschlüsse.
