流水灯电路的制作.doc

流水灯电路的制作 一、概述： 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，稳定等特点得到普遍的应用。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，如家居装饰灯、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各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，制作过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。 二、电路原理图 三、电路工作原理 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。本文选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C1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R3进行调节。由于R3的阻值较大，所以有较大的速度调节范围。灯光流动控制器由一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(Q0~Q9)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。10个电阻与CD4017的10个输出端Q0~Q9相连，当Q0~Q9依次输出控制脉冲时10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，即实现正向流水和逆向流水的功能。电源电路所采用的电源为5V。 四、PCB板的设计 五、元器件清单 六、电路的组装与调试 1、电路的组装方法和步骤 （1）筛选元器件。对所有购置的元器件进行检测，注意它们的型号、规格、极性，应该保质量。 （2）按草图在PCB板上组装并焊接。 要求：①元器件布局整齐、美观，同类型元器件高度一致； ②焊接良好，无虚焊、错焊、连焊等缺陷。 2、电路调试与故障排除 本电路无需多少调试，只要检查电路有无插错元器件，检查元器件的极性、管有无接错，电路连接是否正确，焊接是否良好，无虚焊等缺陷,然后接通电源＋5V， 观察灯闪是否按照从第1组到第10组灯顺序依次点亮成流水状即可。如有问题，先用万用表电压档测量IC (CD4017)的（14）脚的时钟信号是否正常。如正常，则是CD4017及其后面的电路问题，需检查元器件是否插错，电路连接是否正确，焊接是否到位等。如不正常，则是该振荡器没有产生振荡，说明IC(555)及其外围电路有问题，需检查相应元器件及其电路。 七、知识链接： 1、CD4017的逻辑功能表和引脚图 （1）、CD4017的管脚功能CD4017集成电路是十进制计数／时序译码器，又称十进制计数／脉冲分频器。它是4000系列CMOS数字集成电路中应用最广泛的电路之一，其结构简单，造价低廉，性能稳定可靠，工艺成熟，使用方便。它与时基集成电路555—样， 4017，在国外的．产品典型型号为CD4017， ,早期产品的型号为C217、C187、CC4017等。 2）、CD4017C结构原理CMOS CD4017采用标准的双列直插式16脚塑封，它的引脚排列如图所示 CC4017是国标型号，它与国外同类产品CD4017在逻辑功能、引出端和电参数等方面完全相同，本书均以CD4017为例进行介绍5）5输出端；②脚(Y)：第1输出端③脚(Yo)第0输出端2）第2输出端；⑤脚(Y6)第6输出端；⑥脚(Y7)第7输出瑞；⑦脚(Y3)第3输出端；⑧脚(Vss)(Y8)：第8输出端，⑩脚(Y4)4输出端； 11脚(Y9)第9输出端，12脚(Qco)级联进位输出瑞，每输入10个时钟脉冲，就可得一进位输出脉冲(EN)：时钟输入端，脉冲下降沿有效；l4脚P）：时钟输入端，脉冲上升沿有效；清零输入端，“R”端加高电平或正脉冲时，CD407计数器中计数单元输出低电平“0”，在译码器中只有对应“0”状态的输出端YO为电平，16脚(VDD)3—18V直流电压。CD4017内部逻辑电路是由十进制计数器电路和时序译码电路两部分组成。其中的D触发器F1F5构成了十进制翰逊计数器，5—14构成了时序译码电路。约翰逊计数器的结构均是将前一级触发器的输出端连接到后一级触发器的输入端D的，计数器最后一级的Q5端连接至第一级的D1端。这种计数器具有编码可输出端均为低电，约翰逊计数器状态如下表所示。当加上清零脉冲后，Q5均“0”，由于Q1的数据输入端D1是Q5输出的反码， 因此输入第一个时钟脉冲后，Q1即为“1”，这时Q2Q5依次进行移位出，Q1的输出至Q2，Q2的输出至Q2