对于电子爱好者来说,
CD4017与NE555构成的流水灯,我想都不会陌生,今天,我就彻底性的讲解一下原理。
废话不多说,看下图:
该电路图由本人所画,由于软件的问题,画的不是很好看,如果有画错的地方,请及时联系我。
首先,看电路图的结构,很明显就能够看到由两块芯片构成,分别是NE555和CD4017。
先看NE555部分(图的左边部分),所构成的电路功能为产生时钟振荡,也就是所谓的时钟脉冲。正是因为产生了这个时钟脉冲的信号,LED灯D1才一直在不停的闪烁。
看下面的NE555芯片引脚介绍:
引脚
引脚号 | |
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| 触发端,用来控制NE555的3引脚输出端为高电平还是低电平 |
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| 复位端,也可以作为开关使用,当4引脚为高电平的时候,NE555正常工作,当为低电平时,NE555将停止工作 |
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| 放电端,在输出端3引脚为高电平时,处于处于不发电状态 |
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在熟知了NE555芯片引脚功能后,看上图的电路,NE555芯片的4引脚和8引脚被接在电源的正极,1引脚接到电源的负极,说明芯片已经接通电源,并正常工作。
当开机NE555正常工作时,7引脚发电端与地处于断开状态的,电容C1里面是没有电荷的,4引脚通过电阻R1,电位器RV1,电流流向电容C1,供给电容C1充电,当电容C1两端的电压小于2/3VCC电压时,3引脚输出端为高电平。
在电容C1的持续充电,两端的电压将越来越大,当大于2/3VCC电压时,NE555的3引脚输出端将翻转电平,由刚才的高电平变为低电平,从而7引脚由对地断开变为对地导通,电容C1经过RV1流经7引脚对地发电,使得电容C1的电压渐渐减小。
电容C1的电压当小于1/3VCC电压时,3引脚输出端的电平又会翻转,由低电平变为高电平,7引脚与地也就变成断开,接着电容就重新开始被充电......
往复的这样进行着对电容C1的重复充放电,NE555的3引脚也就交替重复的改变高低电平状态,从而就形成了所谓的时钟脉冲信号输出。
通过改变RV1电位器的阻值,便可改变电容C1被充放电的时间,从而改变3引脚输出端的时钟脉冲频率,也就是LED灯D1的闪烁频率。
也许有人会问,电容C2是干嘛用的,为什么都没有提到C2的功能?
其实电容C2只不过是为了提高NE555运行的稳定性,如果将电容C2去掉,其实NE555照样是可以输出时钟脉冲信号的。
我在LED灯D1下面串联了一个100欧姆的电阻R2,目的只是为了保护LED灯D1,防止流经LED灯D1的电流过大而烧毁,也就是所谓的限流保护。
好了,NE555部分的功能基本上是讲解完了,如果有听不明白的可以直接来与我联系,
接下来讲解CD4017的部分,这部分就简单多了。
看下面的CD4017引脚功能介绍:
从电路图中可以看到,NE555的3引脚输出端是接到了CD4017的14引脚,且CD4017的13引脚与地相连接,说明该CD4017是以脉冲的上升沿触发计数的。
关于15引脚的功能,当15引脚处于低电平时,芯片CD4017将在计数十次后自动复位清零,重新计数,当为高电平时,便无法复位清零
当开机时,芯片CD4017的3引脚便会处于高电平状态,而其他输出端则都为低电平状态,从而只有LED灯D2点亮。
在14引脚每输入一个上升沿时,CD4017的输出端输出的高电平就会向下移动,由3引脚移动到2引脚,则LED灯D3点亮,其余的灯都熄灭,
在14引脚反复的输入时钟脉冲后,D2到D11这10个LED灯依次单个点亮,从而形成流水的效果,由于CD4017的15引脚接地,实现自动复位清零的功能,D2到D11这十个LED灯将反复形成流水的效果。
NE555+CD4017构成十路流水灯的讲解到此结束。
通过这个十路流水灯,你可以设计一个二十路的流水灯,那将又是对自己的一种提高。
其实,懂得了原理,哪怕是一百路,一千路,一万路,原理都是一样的,就看你肯不肯动脑筋。
一个简简单单的流水灯,其实可以设计出各种各样有趣的小作品来,
这个为心形流水灯,加上音乐的话效果蛮好的
这个是花了我一个多月的时间焊出来的,在电路板的背面是纯焊锡焊接,太费焊锡了,买了四五卷焊锡才焊完呢,可惜了,后来由于拿来做展示,被几个xx搞坏了,心痛啊!!
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