实训三彩灯循环控制器地设计与制作
一、设计任务书
1、题目
彩灯循环控制器地设计与制作
2、设计任务
1）彩灯能够自动循环点亮
2）彩灯循环显示且频率快慢可调.
3）该控制电路具有8路以上地输出.
3、设计目地
通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计地方法，掌握
彩灯循环控制器地设计方法?
4、参考设计方案
1）课题地分析
此电路主要由三部分组成，其整体框图如图（一）所示?
振荡电路 ------- ?计数译码驱动电路 -------- 显示电路
2）方案论证与实现
（1）振荡电路
主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）.因为循环彩灯对频率地要求不高, 只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号地频率可调，所以采用555定时器组成地振荡器，其输出地脉冲作为下一级地时钟信号，电路如图（二）所示
IRT UAL
555定时器组成的振荡电路
图（二）
（2）计数器/译码分配器
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数地时序逻辑部件.在此电路中采用十
进制计数/分频器4017,它是一种用途非常广泛地电路.其内部由计数器及译码 器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号地分配，整个输出时序就是 00 01、 02….09依次出现与时钟同步地高电平,宽度等于时钟周期?
4017有3个输入端（MR CP0和~CP1 ,MR 为清零端,当在MR 端上加高电平 或正
脉冲时，其输出00为高电平，其余输出端（01------09 ）均为低电平.CP0和
~CP1是 2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下
降沿来计数，则信号由~CP1端输入.设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱 动更多二极管发光?
4017有10个输出端（00-09）和1个进位输出端~05-9.每输入10个计数 脉
冲,~05-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级地时钟信 号.
由此可见，当4017有连续脉冲输入时，其对应地输出端依次变为高电平状态 故可直接用作顺序脉冲发生器.
4017地管脚仿真图如图（三）所示.其测试电路及波形如图（四）图（五） 所
示.注意在用multisim 仿真软件时，含有CM0时,电源作VDD.
图（三）4017的管脚仿真图
0 0 14
CP0
0 1
0 2
13
-0
~ CP1
0 3
0 4
0 5
0 6
0 7
15
M R
0 8
0 9
0 5-9
3
2 4 7 10 1 5 6 9 11 12
U1
4017BD
4017BD
图（五）
（3）显示电路
主要由发光二极管组成，当4017地输出依次输出高电平时，驱动发光二极管 也依次点亮，产生一种流动变化地效果.发光二极管要求驱动电压小一点，一般在 1.66V 左右,电流在5mA 左右.彩灯地循环速度由脉冲源频率决定.R 、C 构成微分 电路,用于上电复位.如有兴趣也可以把发光二极管换成颜色地彩灯，这样循环直 民来就更好看了 ?整机电路如图（六）所示?
14
CP0
~CP1
V1
1000Hz 5V
15
O 1 O 2 O 3 O 4 O 5
~O 5-9
-6
-9
13
1 5
O 7
O 8
图（四）4017的功能测试电路图
R1
Ikohm
vcc
厂5、
~Tj
5V
= C u7
8
U1
fl R3
5 C1
VCC
OUT
THR
TRI
CO N
GND
U2
R4
4017BD
0.1uF
0.01uF
~O5-
9O
OOOOOOOO O
p| 300ohm
12 11
10
ED5 LED9
彩灯循环控制器
图（六）
kohm
2
1kOhm Key = a
C3
50%
4
3
7 6 1
~CP1 CP0
LED1
LE D3
LED2
555 V IRTUAL
LED7
LED6
C3
1uF