多功能流水灯.doc

摘 要在日常生活中，我们经常看到各种各样的霓虹灯，其中也包括本电路设计的多功能流水灯，这种灯主要利用数字电子集成芯片，尤其是利用计数器，触发器，本设计把CD4510可预置可逆计数器产生的数字信号给CD4028译码实现流水灯的正、逆流水功能。再综合运用CD4013锁存和NE555产生多谐震荡实现流水灯的正、逆流水和手控、自控功能。本设计方案中利用NE555构成多谐振荡产生连续脉冲作为CD4510的脉冲源，通过分频器改变时钟脉冲的频率，从而改变流速，再通过CD4013与CD4510配合完成正逆流水功能，最终完成多功能流水的作用。在确定方案后，通过查阅相关专业书籍，以及上网查询相关资料和指导老师的帮助，同时根据实际情况进行改进，最终完成了电路的设计。在这次设计过程中，采用了模块设计，使得电路能更简洁，在排除问题上也可以很快的找到错误的根源。根据本方案设计的电路，找好相关元器件和电路板，最后完成电路的制作。关键字：连续脉冲 流水灯 多功能 触发器 前 言 随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点在生活和工业上得到了广泛的应用。在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如广告装潢、家居装饰、店铺招牌灯等等。所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。多功能流水灯，就是要具有一定的变化规律的功能，主要考察了数字电路中的计数器、译码器、多谐振荡等，多谐振荡电路给其它的电路提供脉冲源，设计过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017、CD4510、CD4028）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要仔细认真。第一章 设计要求及系统组成1.1 设计要求（1） 设计一个彩灯流水控制电路，使其能够产生一个控制信号控制彩灯实现灯光变换的功能。（2） 该彩灯控制电路，在完成基本变化的基础上，可以实现彩灯的流向性、间歇性变化的要求，从而使彩灯更加丰富化。（3） 给彩灯流水控制电路一个控制信号，并能够使其通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等全方位功能。1.2 系统组成 原理框图如图1.2：振荡源计数器译码器光源电路 图1.2 设计框图第二章 系统设计方案2.1 方案一2.1.1 电路原理图如图2.1 图2.1方案一 原理图2.1.2 电路工作原理 设计的多功能流水灯原理电路图如上图所示。原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。在设计电路时，本文选用的脉冲发生器是由NE555与R2、RP及C3组成的多谐振荡器组成。主要是为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲，灯光的流动速度可以通过电位器RP进行调节。由于RP的阻值较大，所以有较大的速度调节范围。灯光流动控制器由两个十进制计数脉冲分配器CD4017和若干电阻组成。 CD4017的CP端受脉冲发生器输出脉冲的控制，其输出端(Q0Q9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。输出控制的脉冲，其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。12个电阻与CD4017（1）的10个输出端Q0Q9相连，当Q0Q9依次输出控制脉冲时6个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光，形成流动发光状态，然后从中间向两边散开依次点亮；另外12个电阻与CD4017（2）的10个输出端Q0Q9相连，当Q0Q9依次输出控制脉冲时6个发光二极管按照接通回路的逆向依次发光，然后从两边向中间依次点亮，形成流动发光状态。从而实现流水灯正向和逆向流水功能。本文设计电路所采用的电源为5V。此电路仅仅考虑了流水灯的多向流动功能，且发光二极管的个数也只有6个，从而使得整个电路比较得单调。本文为了弥补这个缺陷，作了进一步的改进，设计出了第二个方案。2.2方案二 2.2.1.NE555时钟信号电路如图2.2（a） 图2.2（a） 555组成的多谐振荡器定时器由一块时基集成电路NE555和C1、C2、R1、R2等组成（其中C1为延时充电电容，C2为抗干扰隔离电容，R1、R2为延时充电电阻，而R2又为放电电阻）。接通电源后，VCC经R1 R2给电容C1充电。由于www.ddd tt. com电容上电压不能突变，电源刚接通时CH导通LH原状态H截止HL导通L NE555电路的引脚功能CC4510引脚图CC4510的引脚功能表CD4013真值表功能表CC4028引脚图CC4028的引脚功能表附录B 元件清单序号类型型号数量1芯片CC451