多功能流水灯设计
程序简单花样齐全的流水灯
利用单片机实现五种花样流水灯1.硬件电路图设计本文仿真软件采用Proteus和Keil C51。
其中Keil Proteus可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，C51可完成程序的编译链接和仿真调试，并能生成hex文件。
通过Keil C51与Proteus的联调便可实现仿真实验。
硬件电路采用单片机最小系统（晶振电路+复位电路），利用P0口作为数据输出端口。
由于P0口是一个8位漏极开路的的双向I/O口，必需外接上拉电阻才能有高电平输出。
当单片机输出高电平时对应的LED灯熄灭，当输出低电平时则点亮。
2.C语言程序程序定义了五个数组分别对应五种不同的花样流水灯方式，其中每个数组中的每个元素控制P0口的壮态，从而控制每个LED灯的壮态。
另外，程序将流水灯每个壮态的间隙时间进行了宏定义，这使得修改每个壮态的保持时间十分方便。
#include<reg51.h> //包含单片机头文件#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define DataPort P0 //定义P0为数据输出端口#define TIME 30 //设定流水灯每个状态的间隙时间/************us级延时程序*************/void Delayus2x(uint n){while(--n);}/***********ms级延时程序*************/void Delayms(uint n){while(--n){Delayus2x(245);Delayus2x(245);}}/********************五个数组分别对应五种不同的流水灯******************/uchar DB1[15]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; uchar DB2[15]={0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe}; uchar DB3[15]={0xe7,0xdb,0xbd,0x7e,0xbd,0xdb,0xe7,0xff,0xe7,0xc3,0x81,0x00,0x81,0xc3,0xe7}; ucharDB4[36]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x7e,0x7d,0x7b,0x77,0x6f,0x5f,0x3f,0x3e, 0x3d,0x3b,0x37,0x2f,0x1f,0x1e,0x1d,0x1b,0x17,0x0f,0x0e,0x0d,0x0b,0x07,0x06,0x05,0x03,0x02,0x01,0x00};ucharDB5[36]={0x80,0x40,0xc0,0xa0,0x60,0xe0,0xd0,0xb0,0x70,0xf0,0xe8,0xd8,0xb8,0x78,0xf8, 0xf4,0xec,0xdc,0xbc,0x7c,0xfc,0xfa,0xf6,0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff};/****************************主函数***************************************/void main(void){uint i=0;while(1) //死循环，流水灯依次在五种方式中循环{DataPort=0xff; //灯全灭Delayms(TIME);for(i=0;i<15;i++){DataPort=DB1[i];Delayms(TIME);}//第一种方式for(i=0;i<15;i++){DataPort=DB2[i];Delayms(TIME);}//第二种方式DataPort=0xff;Delayms(TIME);for(i=0;i<15;i++){DataPort=DB3[i];Delayms(TIME);}//第三种方式DataPort=0xff;Delayms(TIME);for(i=0;i<36;i++){DataPort=DB4[i];Delayms(TIME);}//第四种方式DataPort=0x00;Delayms(TIME);for(i=0;i<36;i++){DataPort=DB5[i];Delayms(TIME);}//第五种方式}}3.软件仿真图3.1第一种3.2 第二种3.3 第三种3.4（略）3.5（略）。
16位LED流水灯
16个LED流水灯的设计基本要求：1、控制16个灯，顺次点亮，间隔1S。
2、灯的功率为50W，供电电压220V。
3、画电路设计图，写出程序。
4、写设计的基本思路、元器件特性5页以上。
提点要求：自己写写内容，框架给你点意见一、框架，比如下面这个，自己照着画一个二、简单介绍一下外围电路，比如说下面的：1.1晶振电路单片机的定时控制功能是有片内的时钟电路和定时电路来完成的，而片内的时钟产生方式有两种：内部时钟方式和外部时钟方式。
这里我采用的是内部时钟方式，如下图。
片内高增益反相放大器通过XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件的晶体与电容组成的并联谐振回路，构成一个自激振荡器向内部时钟电路提供振荡时钟。
电容C1 、C2的值则有微调的作用，通常取30pF左右。
贵贵州大学本科课程设计第 6 页1.3 复位电路51系列单片机的复位引脚RST上只要出现10ms以上的高电平，单片机就会实现复位，如下图：上电时，+5V电源立即对单片机芯片供电，同时经R对C5充电。
C5上电压建立的工程就产生一定宽度的负脉冲，经过反向，RST上出现正脉冲，使单片机实现了上电复位。
按钮按下时，RST上同样出现高电平，实现了按钮复位。
在应用系统中，有些外围芯片也需要复位。
如果这些芯片复位端的复位电平与单片机一致，则可以与单片机复位脚相连。
因此，非门在这里不仅起了反向的作用，还增大了驱动能力。
电容C3、C4起滤波作用，可以防止干扰窜入复位端而产生误动作。
剩下的自己完成啦！一、电路图二、程序#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code table[16]={ //LED灯共阴极链接0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,};void delay(us) //延时子程序{uint i,j;for(i=0;i<110;i++)for(j=0;j<us;j++);}//主程序main(){uint i,j;P0=0x00; //给P0、P2口置处置P2=0x00;while(1) //实现LED流水灯{for(i=0;i<8;i++){P0=table[i];delay(100);}P0=0x00;for(j=0;j<8;j++){P2=table[j];delay(100);}P2=0x00;}}三、仿真结果。
流水灯设计
第一章多功能流水灯的设计方案1.多功能流水灯的设计方案及框图1.1 基本要求设计方案1) 设计一个多功能彩灯流水控制电路。
其主要部分实现定时功能，即在预定的时间到来时，将如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等。
2) 通过利用中规模集成电路中可逆计数器、译码器和定时器来实现正逆流水功能，并利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
1.2 提高设计方案1) 本次设计的电路只具有单向流水的功能，即正向流水和逆向流水两个功能，可以通过改变电路来实现多向流水的功能，即流水灯的流向可以通过电路的改变而改变。
2) 本次设计的流水灯电路只使用了一个芯片CD4017，可以通过增加芯片CD4017的个数，使流水灯的流向更加美观。
3) 在考虑流水灯单向和多向流水的功能的同时，可以采用更多的CD4017芯片和发光二极管来实现流水灯的闪烁，即由流水灯组合成各种图案，在流水灯发光的同时，闪烁各种美观旋律的图案。
1.3 设计框图基本原理设计框图如下图(1)所示第二章多功能流水灯设计方案单元模块电路设计2.多功能流水灯电路的设计2.1 多功能流水电路原理电路图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，本次选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3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的阻值较打，所以有较大的速度调节范围。
灯光流动控制器由一个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。
12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，即实现正向流水和逆向流水的功能。
彩灯流水电路(流水灯)的设计
彩灯流水电路(流水灯)的设计对于彩灯流水电路的设计，我们一般采用LED流水灯的形式。
LED流水灯的原理是通过输入一个时钟信号，来控制LED灯的亮灭顺序，从而实现LED灯的流水效果。
下面就以一个8位LED流水灯电路为例，来分步骤介绍如何进行彩灯流水电路的设计。
1. 材料与元器件的准备该8位LED流水灯电路所需要的材料与元器件如下：（1）芯片：AT89C51（2）时钟：11.0592MHz（3）LED数码管：8款（4）电阻：九个330欧姆电阻（5）电容：两个22pF陶瓷电容（6）稳压管：7805（7）热熔胶枪（8）面包板2. 电路原理图设计接下来，我们需要根据电路的设计要求，来进行电路原理图的设计。
如下图所示，该电路原理图包含了AT89C51芯片、时钟、稳压管、电容以及LED数码管等元器件。
其中，AT89C51芯片作为电路的主控制芯片，时钟则用来控制电路的工作频率。
LED数码管则是用来实现LED灯的罗列效果。
3. 电路焊接装配电路原理图完成后，进入电路焊接与装配环节。
首先，我们需要将元器件逐一地焊接在面包板上。
这里，我们需要注意焊接的顺序和脚位。
接着，将电路连线固定在面包板上，然后接上电源线，即可启动LED数码管。
4. 代码编写最后，我们需要编写AT89C51芯片的代码。
该代码用来控制LED数码管的流水效果。
该代码的编写需要考虑以下几个方面：（1）如何将LED数码管控制程序放入芯片中？（3）如何实现不同的流水显示模式？（4）如何使用时钟来控制LED数码管的刷新速度？经过以上步骤的设计后，我们便可成功地制作出一款功能完善的彩灯流水电路产品。
如需实现更高级别的彩灯效果，还需不断探究和创新。
八位双向流水灯”设计
八位双向流水灯”设计以下是对八位双向流水灯设计的详细介绍。
1.硬件设计：该设计需要使用以下硬件元件：-8个LED灯：用于点亮和显示流水灯效果。
-8个当前限流电阻：用于限制LED灯的电流，保护LED灯不受损坏。
-8个开关：用于手动切换流水灯的方向。
-一个控制器：用于控制LED灯的点亮和熄灭。
-一个脉冲发生器：用于为控制器提供驱动信号。
首先，将8个LED灯连接到控制器的8个输出引脚上，并通过对应的当前限流电阻进行连接。
然后，将8个开关连接到控制器上，用于手动控制流水灯的方向。
最后，将脉冲发生器连接到控制器上，用于为控制器提供驱动信号。
2.软件设计：该设计需要使用软件来控制LED灯的点亮和熄灭。
软件设计可以使用C语言等编程语言实现。
首先，需要定义一个数组，用于存储LED灯的状态。
数组中的每个元素对应一个LED灯，其中0表示灯灭，1表示灯亮。
然后，通过控制器的输入和输出引脚，可以确定当前LED灯的状态和流水灯的方向。
接着，需要实现一个循环，用于不断更新LED灯的状态。
循环的过程中，根据当前LED灯的状态和流水灯的方向，通过控制器的输出引脚控制LED灯的点亮和熄灭。
在循环的过程中，需要监测开关的状态，以便手动切换流水灯的方向。
当检测到开关状态改变时，需要更新流水灯的方向。
3.工作原理：首先，当控制器接收到脉冲发生器的驱动信号时，它将根据当前流水灯的方向和控制器的输入引脚的状态来更新LED灯的状态。
如果流水灯的方向是从左到右，则控制器会根据当前LED灯的状态和开关的状态，点亮或熄灭相应的LED灯。
具体的控制规则可以根据设计需求进行定义，例如按照顺序点亮灯1、2、3、4、5、6、7、8如果流水灯的方向是从右到左，则控制器会根据当前LED灯的状态和开关的状态，点亮或熄灭相应的LED灯。
具体的控制规则可以根据设计需求进行定义，例如按照顺序点亮灯8、7、6、5、4、3、2、1当开关的状态改变时，控制器会更新流水灯的方向，并根据新的方向重新设置LED灯的状态。
多功能流水灯实验报告
多功能流水灯实验报告第一篇：多功能流水灯实验报告课程设计报告设计课题：多功能流水灯专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：题目多功能流水灯一、课程设计目的1、掌握数字系统的设计方法和测试方法。
二、课程设计题目（问题）描述和要求设计一个四模式三路彩灯（红、绿、黄三种颜色）显示系统。
该系统的显示模式由外部输入Z、Y控制，要求开机自动置入初态后便按规定模式循环运行。
设各路彩灯均为8个（红灯序号为r1-r8，绿灯序号为g1-g8，黄灯序号为y1-y8），各模式规定如下： XY=00时，系统的显示模式在以下六个节拍间循环：第一节拍，依次点亮奇号红灯（r1亮→r1、r3亮→r1、r3、r5亮→r1、r3、r5、r7亮），其余灯均灭。
第二节拍，依次点亮偶号红灯，其余灯均灭。
第三节拍，依次点亮奇号绿灯，其余灯均灭。
第四节拍，依次点亮偶号绿灯，其余灯均灭。
第五节拍，依次点亮奇号黄灯，其余灯均灭。
第六节拍，依次点亮偶号黄灯，其余灯均灭。
XY=01时，系统的显示在第一、二节拍间循环。
XY=10时，系统的显示在第三、四节拍间循环。
XY=11时，系统的显示在第五、六节拍间循环。
三、系统分析与设计根据课程设计题目问题描述和要求，完成：主要器件：绘制电路原理图：确定选用的元件及其封装形式，完善电路。
原理图设计过程：进行电子电路设计时，首先要有一个设计方案，而将电路设计方案表达出来的最好方法就是画出清晰、正确的电路原理图。
根据设计需要选择出元器件，并把所选用的元器件和相互之间的连接关系明确地列出，直观地表达出设计概念。
电路原理图的基本组成是电子元器件符号和连接导线，电子元器件符号包含了该元器件的功能，连接导线则包含了元器件的电气连接信息，所以电路原理图设计的质量好坏直接影响到PCB印制电路板的设计质量。
绘制原理图的两大原则：首先应该保证整个电路原理图的连线正确，信号流向清晰，便于阅读分析和修改；其次应该做到元器件的整体布局合理、美观、实用。
多路流水灯课程设计
多路流水灯课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解并掌握多路流水灯的工作原理和设计方法，培养学生的电子技术和编程能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解多路流水灯的电路原理，掌握常用的数字逻辑元件及其功能，了解编程语言的基本语法。
技能目标：培养学生进行多路流水灯设计和搭建的能力，提高学生的编程和调试技能，使学生能够独立完成简单的电子项目。
情感态度价值观目标：培养学生对电子技术的兴趣和热情，提高学生的问题解决能力和创新意识，使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括多路流水灯的电路原理、数字逻辑元件的使用、编程语言的学习和电子项目的实践。
具体安排如下：1.多路流水灯的电路原理：介绍多路流水灯的基本概念、工作原理和电路图。
2.数字逻辑元件的使用：介绍常用的数字逻辑元件如逻辑门、触发器、计数器等，并学习其功能和应用。
3.编程语言的学习：学习编程语言的基本语法和编程技巧，掌握编写程序的方法。
4.电子项目的实践：进行多路流水灯的设计和搭建，通过实践提高学生的电子技术应用能力。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解多路流水灯的电路原理和数字逻辑元件的使用，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨问题，提高学生的理解能力和问题解决能力。
3.案例分析法：通过分析典型的多路流水灯设计案例，使学生了解实际应用中的问题和解决方法。
4.实验法：通过动手搭建和调试多路流水灯，培养学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用合适的电子技术教材，提供系统的理论知识学习。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和拓展知识。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，以直观的方式展示电路原理和编程技巧。
用单片机设计流水灯的方法和程序编写
S51增强型单片机实验板上有8个高亮度发光二极管（见图1所示），可以用来做单片机流水灯、跑马灯。
等实验，电路原理图见下图3。
图3单片机流水灯设计方法从原理图可以看出，如果我们想让接在P1.0口的LED1亮起来，那么我们只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平就可以；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭方法方法同LED1。
因此，要实现流水灯功能，我们只要将LED2～LED8依次点亮、熄灭，依始类推，8只LED变会一亮一暗的做流水灯了。
实现8个LED流水灯程序用中文表示为：P1.0低、延时、P1.0高、P1.1低、延时、P1.1高、P 1.2低、延时、P1.2高、P1.3低、延时、P1.3高、P1.4低、延时、P1.4高、P1.5低、延时、P1.5高、P1.6低、延时、P1.6高、P1.7低、延时、P1.7高、返回到开始、程序结束。
从上面中文表示看来实现单片机流水灯很简单，但是我们不能说P1.0你变低，它就变低了。
因为单片机听不懂我们的汉语的，只能接受二进制的“1、0......”机器代码。
我们又怎样来使单片机按我们的意思去工作呢？为了让单片机工作，只能将程序写为二进制代码交给其执行；早期单片机开发人员就是使用人工编写的二进制代码交给单片机去工作的。
今天，我们不必用烦人的二进制去编写程序，完全可以将我们容易理解的“程序语言”通过“翻译”软件“翻译”成单片机所需的二进制代码，然后交给单片机去执行。
这里的“程序语言”目前主要有汇编语言和C语言两种；在这里我们所说的“翻译”软件，同行们都叫它为“编译器”，将“程序语言”通过编译器产生单片机的二进制代码的过程叫编译。
前面说到，要想使LED1变亮，只需将对应的单片机引脚电平变为低电平就可以了。
现在让我们将上面提到的8只LED流水灯实验写为汇编语言程序。
在上面主程序中用到了五条汇编语言指令：CLR、ACALL、SETB、LJMP、END。
数字电路流水灯设计
数字电路流水灯设计一：方案论证与比较1：工作时钟源设计（1）采用 555 定时器接成的多谐振荡器。
555 定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。
555 定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。
（ 2）采用三极管多谐振荡器三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。
由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。
（ 3）方案比较555 定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用 555 定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。
2流水灯驱动电路设计本次项目中使用1片4位同步二进制计数器 74LS161，其Q0,Q1,Q2 脚输出三位二进制顺序脉冲 000-001-010-011-100-101-110-111 ，时钟源为 555 定时器的输出方波。
与Q0,Q1,Q2相连接的是一片 38译码器74LS138的A0,A1，A2引脚，丫0- Y7依次输出负脉冲。
其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲，其 74LS138真值表如下：输入输出启可十£札人肾專石F*莅％爲0X X X T11111111X1X X X 1 1 111 1 1 11000 00 1 111 1 1 11 000110111 1 1 11 0010 1 1 011 1 1 11 0011 1 1 101 1 1 110100 1 1 110 1 1 11 0 1 01 1 1 1110 1 11011011111 1 0 11 0 1 11111111108个LED以共阳接法分别接于丫0—丫7,依次点亮，其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。
流水灯课程设计剖析
、设计要求1. 以8或10个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。
2•打开电源时控制器可自动清零，每个指示灯被点亮的时间相同约为0.5S〜2S范围内。
3．用计算机画出设计电路图，进行仿真分析验证其正确性。
4．写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计和元器件的选择，画出完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议）二、设计的作用，目的1. 作用利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可获得良好的观赏效果，且可以省电（与彩灯全亮相比）。
2. 目的用NE555芯片，74LS151芯片,74LS163芯片,74LS194,以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。
三、设计的具体实现1 ．系统概述接通电源时，555占空比可调振荡器产生1s 单位的脉冲，脉冲送到下一个模块74LS151计数器，目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮，并实现循环，完成实验要求。
2. 总体思路先用555定时器用来生成1s标准单位cp脉冲，把脉冲给计数器74LS151,通过74LS151形成模5加法计数器，再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄存器输入端，Q o，Q，Q和Q接彩灯然后连接几个逻辑门，把74LS194接成环形计数器。
就能实现基本电路要求。
3. 方案设计总体电路共分三大块。
第一块实现时钟信号的产生；第二块实现灯亮灭情况的演示；第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制m m冏⑤Vcc Vo V H V CO ）CB555 GND V D V O R DLj U1 10图1（A）001 uFHF4.7 uF■y——150 k Ohm--- *—wv_3.1单元模块的设计与组成1.占空比可调振荡器555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图1(A)所示，按输入输出的排列可看成如图1(B)所示。
八位流水灯设计
八位流水灯设计
以下是一个八位流水灯的设计思路：
1. 硬件部分：使用8个LED灯，一个555定时器芯片，一个4017分频器芯片和若干电阻、电容和连接导线。
2. 将8个LED灯连接在一个电路板上，设置合适的引脚位置，使用连接线连接到芯片上。
3. 将555定时器芯片的引脚接到LED的正极上，将4017分频
器芯片的引脚连接到LED的负极上，使用连接线将芯片之间
进行连接。
4. 使用电容和电阻调整芯片的频率和亮度，使得LED灯能够
流畅的闪烁。
5. 使用开关来控制LED灯的开关状态，使得用户可以随时开
关流水灯的工作状态。
流程：
1. 按照上述硬件部分的设计，制作出八位流水灯的电路。
2. 打开电源，调整电容和电阻，调整出合适的流水灯亮度和闪烁频率。
3. 使用开关打开流水灯的工作状态，观察八个LED灯的流畅
闪烁状态，当需要关闭时，关闭开关即可。
4. 调整流水灯工作状态，组合出不同的闪烁效果，可以通过调整频率和亮度来实现。
5. 扩展其他功能，比如添加音控模块等，使得流水灯更加智能化。
LED流水灯设计
LED流水灯设计流水灯（also known as running lights）是一种常见的LED灯设计，它由一系列LED灯组成，可以连续地亮起和熄灭，就像水流般流动。
流水灯设计常见于节日装饰、舞台演出和彩灯效果等场合，具有独特的美观效果。
下面将介绍流水灯的原理、设计步骤以及相关应用。
一、流水灯原理流水灯的原理基于LED灯的亮灭控制和串并联电路的设计。
LED灯的亮灭控制是通过直流电源及驱动电路实现的，而流水灯的流动效果则是通过不同的亮灭顺序实现的。
具体原理如下：1.LED灯亮灭控制：LED灯是一种直流电源下的电子元件，在正向电流的作用下，LED灯发光；而在反向电流下，LED灯熄灭。
通过控制LED灯的电流流向，可以实现其亮灭控制。
2.串并联电路：将多个LED灯连接在一起时，可以采用串联或并联的方式。
串联时，LED灯依次连接在电路中，电流在各个LED灯之间流动；并联时，LED灯同时连接在电路中，电流在各个LED灯之间分流。
流水灯设计通常采用串联电路，通过控制电流流向的方式，实现LED灯的亮灭顺序。
二、设计步骤流水灯的设计步骤包括电路设计和程序编写两个方面。
具体步骤如下：1.电路设计：首先确定流水灯的LED灯数量和排列方式，然后根据输入电压和LED灯额定电压选择适当的电阻，用于限流并防止过电流。
接下来，根据串联电路的特性，设计LED灯的串联方式和连接顺序。
最后，根据电路设计，连接LED灯和电阻。
2. 程序编写：使用相应的开发工具，编写控制LED灯亮灭顺序的程序。
程序可以通过控制IO口电平的高低实现LED灯的亮灭控制。
流水灯设计中常用的控制方式有定时控制和状态机控制。
定时控制是通过设定每个LED灯的亮灭时间来实现，例如每隔100ms亮灭一个LED灯；状态机控制是通过设置多个状态，根据当前状态判断下一个LED灯的亮灭顺序。
三、相关应用流水灯设计在日常生活和各种场合都有广泛的应用1.节日装饰：流水灯常用于节日装饰，如圣诞节、新年等，给人们带来欢乐和节日气氛。
电子技术课程设计：流水灯的设计
电子技术课程设计报告——流水灯的设计作品40% 报告20%答辩20%平时20%总分100%设计题目：流水灯的设计班级学号：080601113**学生姓名：Jenly_C今天，我？目录1、预备知识 (6)1.1 NE555 电路及应用 (6)1.1.1定时电路 NE555简介 (6)1.1.2 NE555 的特点 (6)1.1.3 NE555 基本应用电路(定时器) (6)1.2 CD40110芯片 (6)1.3 脉冲分配器CD4017 (6)1.3.1 CD4017 引脚属性……………………………………………………………- 4 -1.3.2 CD4017 的逻辑功能…………………………………………………………- 5 -1.3.3 CD4017 的内部结构…………………………………………………………- 5 -2、课程设计题目：流水灯的设计 (6)2.1设计框图 (6)3、课程设计目的及基本要求 (8)3.1设计目的 (6)3.2基本要求 (6)4 原理图及原理说明 (9)4.1功能模块电路原理图 (6)4.2模块工作原理说明 (6)4.2.1 555部分……………………………………………………………………- 9 -4.2.2 CD4017部分………………………………………………………………- 10 -4.2.3 CD40110部分………………………………………………………………- 11 -5、课程设计中涉及的实验仪器、工具以及调试 (12)5.1实验仪器和工具 (6)5.2组装电路及调试 (6)6、课程设计心得体会 (14)7、参考文献 (15)附录一:原理图和布线图 (15)附录二：实物图 (16)附录三：元器件清单 (18)1、预备知识1.1 NE555 电路及应用NE555(TimerIC)大约在1971年由SigneticsCorporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的TimerIC，在往后的30年来非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近年来CMOS技术版本的TimerIC如MOTOROlA 的MC1455己被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。
多功能流水灯设计毕业设计
多功能流水灯设计毕业设计毕业设计：多功能流水灯设计一、引言多功能流水灯是一种常见的电子灯具，其特点是能够根据预定的规律产生流动的灯光效果。
在本毕业设计中，我们将设计一款具有多种功能的流水灯，包括不同的灯光模式切换、亮度调节等功能。
本设计将以STM32微控制器作为核心控制器，并通过外部电路和软件编程实现多种流水灯效果。
二、设计方案1.硬件设计本设计中，我们将使用STM32微控制器作为核心控制器，具有丰富的GPIO引脚和定时器功能。
通过连续改变GPIO引脚的电平状态，我们可以实现流水灯的亮灭效果。
同时，我们还将使用一些外部元件，如电阻、电容和三极管等，来实现灯光的亮度调节和控制。
2.软件设计本设计将使用Keil C编译环境进行软件开发。
首先，我们需要编写相关的GPIO和定时器驱动程序，实现对流水灯的控制。
其次，我们还需要编写额外的模式切换和亮度调节功能的程序，通过按键或旋钮等输入方式来改变流水灯的工作模式和亮度。
三、具体实现1.灯光模式切换功能我们将设计一个菜单界面，通过按键输入来切换不同的流水灯工作模式。
在菜单界面中，用户可以选择要显示的流水灯模式，如单色流水灯、多色流水灯等。
通过编写相应的程序代码，我们可以通过按键触发事件来实现模式的切换。
2.亮度调节功能我们将使用旋钮或调光器等输入方式来实现对流水灯亮度的调节功能。
通过读取旋钮当前的位置或调节器的电阻值，我们可以确定亮度的大小。
然后，我们将通过改变PWM信号的占空比来实现对流水灯亮度的控制。
3.故障检测和保护功能为了保证流水灯在长时间使用过程中的稳定性和安全性，我们还将设计故障检测和保护功能。
例如，我们可以通过检测电流和电压等参数来判断灯管是否损坏，并及时发出警报提醒用户更换。
同时，我们还可以设置过压、过流和过载保护功能，以防止灯具因异常情况而损坏。
四、测试与验证在完成硬件和软件设计后，我们将进行测试和验证。
首先，我们将验证流水灯的各项功能是否正常工作，包括模式切换、亮度调节等。
8个流水灯实验课程设计
8个流水灯实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解流水灯的基本原理，掌握电路连接和编程方法。
2. 学生能描述8个流水灯实验的电路图和程序流程。
3. 学生了解并掌握数字电路的基本逻辑功能及其应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成8个流水灯实验的电路搭建和程序编写。
2. 学生通过实验操作，提高动手能力和问题解决能力。
3. 学生通过小组合作，提高沟通和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，激发学习积极性。
2. 学生培养耐心、细心的实验态度，养成良好的实验习惯。
3. 学生认识到科技发展对社会的重要性，增强科技创新意识。
课程性质：本课程为实践性课程，结合电子技术和编程知识，培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：学生为八年级学生，具有一定的物理知识和数学基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：教师需引导学生掌握基本原理，注重实验操作和问题解决能力的培养，关注学生的情感态度价值观培养。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材相关章节，组织以下教学内容：1. 流水灯基本原理：讲解电路组成、LED特性、控制器等基础知识，对应教材第3章。
2. 电路连接方法：学习电路图的识别，掌握面包板的使用，进行电路搭建，对应教材第4章。
3. 编程方法：学习C语言基础，编写流水灯程序，掌握循环和延时函数的使用，对应教材第5章。
4. 数字电路逻辑功能：介绍基本逻辑门电路，理解并应用与、或、非门等逻辑功能，对应教材第6章。
5. 8个流水灯实验：结合以上知识，进行实验操作，包括电路搭建、程序编写和调试，对应教材第7章。
教学大纲安排如下：1. 第1周：流水灯基本原理学习。
2. 第2周：电路图识别和面包板使用训练。
3. 第3周：C语言基础和编程方法教学。
4. 第4周：数字电路逻辑功能讲解。
5. 第5-6周：8个流水灯实验操作及问题解决。
教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，使学生在掌握知识的同时，提高实际操作能力。
流水灯课程设计
第1章设计概述流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。
流水灯控制可用多种方法实现，利用移位寄存器实现最为便利。
通常用左移寄存器实现灯的单方向移动；用双向移位寄存器实现灯的双向移动。
本设计用红、黄、绿、白四种颜色的灯在时钟信号作用下按以下规律转换状态。
电路启动后，要求红、黄、绿、白四种颜色的灯在脉冲作用下顺序，循环点亮。
红、黄、绿、白灯每次亮的时间可通过电位器调节。
设计任务：1.输出为4路LED灯；2.要求能实现左移右移功能，左右移自动切换；3.移动速度要可调。
第2章系统框图第3章 单元模块设计3.1 脉冲产生电路由555定时器组成时钟发生电路，为整个电路提供所需要的时钟信号CP 。
时钟脉冲产生电路由NE555定时器、两个电阻和两个电容构成。
555定时器是一种多用途的数字模拟混合集成电路，利用它可以方便的构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，由于使用灵活、方便，所以555定时器再波形的产生与变换、测量与控制等多种领域都得到广泛应用。
3.1.1 555管脚介绍555定时器内部机构如图所示，它主要有以下部分组成： (1)电阻分压器。
由3个5 K Ω的电阻组成。
(2)电压比较器。
控制波形的占空比由C1和C2组成，当控制输入端悬空时，C1和C2的基准电压分别是2/3Vcc 和1/3Vcc 。
(3)基本RS 触发器。
由两个与非门G1和G2构成，它的作用是对两个比较器输出的电压进行控制。
(4)放电三极管VT 。
及放电端，用DISC 表示，VT 是集成极开路的三极管，VT 的集成极作为定时器的引出端D 。
NE555时基电路21348765GNDTRIOUT RES VccDISTHRCON(5)缓冲器。
由G3和G4构成，以提高电路的负载能力。
引脚功能:1脚位接地端；2脚是低电平触发端入端；3脚是输出端；4脚是复位端；5脚是电压控制端；6脚是高电平触发端入端；7脚是放电端；8脚是电源端。
3.1.2 周期计算 时钟电路案例图如图时钟电路案例（数据可变）UAL用555定时器构成多谐振荡器,电路输出得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为:T=0.7(R1+2R2)C555控制74LS161模十六计数器和八位移位寄存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为1秒左右, 电阻值和电容值可设为：R1=20KΩ R2=2.2KΩ（可变） C=100μf由公式计算得： T=1.72s时钟电路的输出一路作为计数脉冲送到模十六计数器74LS161；另一路作为移位时钟脉冲加到移位寄存器74LS194。
流水灯设计具体方案
流水灯设计具体方案流水灯是一种以LED灯珠为光源，通过控制电路将不同颜色的光依次流动显示的装饰灯具。
下面我将为大家详细介绍流水灯的设计方案。
一、硬件设计：1.电源部分：流水灯需要一定的电压和电流来驱动LED灯珠，常见的电源方式有直流电源和交流电源。
直流电源能提供稳定的电流，但需要将交流电转换为直流电，可以使用变压器和整流电路来实现；交流电源则无需转换，但需要注意选择适当的功率和频率。
2.控制电路：控制电路是流水灯的核心部分，它能够控制LED灯珠的亮灭状态和颜色。
常见的控制电路有微控制器和逻辑门电路。
微控制器是一种集成电路芯片，具有逻辑控制、时序控制和输出控制等功能，适合实现复杂的流水灯效果；逻辑门电路则通过门电路的组合和控制信号的输入实现LED灯珠的控制，适合实现简单的流水效果。
3.LED灯珠：LED灯珠是流水灯的光源，常见的有单色LED灯珠和彩色LED灯珠。
单色LED灯珠只能发出一种颜色的光，常见的有红、绿、蓝等；彩色LED灯珠则可以发出多种颜色的光，一般由红、绿、蓝三种常用的LED灯珠组合而成。
二、软件设计：1.流水灯效果：流水灯的效果是LED灯珠以一定的速度从一端依次亮起，然后从另一端熄灭，如此循环。
可以通过控制LED的亮灭状态和顺序来实现不同的流水灯效果，如单向流水、双向流水、循环流水等。
2. 控制器程序：控制器程序可以通过编程实现。
对于微控制器来说，可以使用C语言或汇编语言编写程序，在程序中设置LED灯珠的控制状态和顺序；对于逻辑门电路来说，可以使用逻辑门的组合和逻辑电路来实现流水灯的控制，一般使用Verilog或VHDL语言进行描述。
三、组装与调试：1.组装：将电源部分和控制电路按照设计要求进行组装，确保各个部分的连接正确，不发生短路或接触不良等问题。
同时，要注意导线的长度和扎线的方式，避免电路布线混乱或短路。
2.调试：将LED灯珠连接到控制电路的输出端口上，将电源接入电路，然后通过开关或按钮来控制流水灯的亮灭和流动速度。
流水灯设计的知识点
流水灯设计的知识点流水灯作为一种常见的装饰灯具，其具有变换的灯光效果，给人一种流动的感觉，广泛应用于节日庆典、娱乐场所和商业广告等场合。
设计一款流水灯需要掌握一些相关的知识点，本文将从电路设计、灯光效果控制和外观设计等方面进行探讨，以帮助读者更好地了解流水灯的制作过程。
一、电路设计1. 电路原理流水灯的电路原理基于电子器件的驱动和控制，通常采用可编程的集成电路（如微控制器）来控制灯光的变化。
电路原理包括电源部分、控制信号输入部分和灯珠驱动部分等。
2. 电源设计流水灯的电源设计需要考虑到供电稳定性和灯珠电流的需求。
常用的电源方式有直流电源和交流电源，选择适当的电源方式可以提高整个流水灯的工作效果。
3. 控制信号输入设计流水灯的控制信号输入设计主要包括控制面板或遥控器的设计。
设计时需要考虑到控制方式、信号解码和输入接口等问题，确保控制信号的准确传输。
4. 灯珠驱动设计流水灯的灯珠驱动设计主要涉及电流和电压的控制。
常用的驱动方式有恒流驱动和恒压驱动，根据实际需求选择合适的灯珠驱动方式能够保证流水灯的稳定工作。
二、灯光效果控制1. 点亮模式流水灯的点亮模式是指灯珠逐个按顺序点亮的效果，通过控制电路中的时序控制信号实现。
可以设计不同的点亮速度和灯珠排列方式，使得灯光效果更加丰富多样。
2. 流动模式流水灯的流动模式是指灯光从一端到另一端流动的效果，通过控制电路中的时序和转发信号实现。
可以设计不同的流动方向、速度和距离，使得流水灯的流动效果更加迷人。
3. 变换模式流水灯的变换模式是指灯光在时间和空间上的变换效果，通过控制电路中的时序和变换信号实现。
可以设计不同的变换方式，如渐变、闪烁和呼吸等，以满足不同场合的需求。
三、外观设计1. 灯珠选择流水灯的灯珠选择一般采用发光二极管（LED），LED具有功耗低、寿命长和丰富的颜色选择等优点。
在外观设计中可以选择不同颜色和尺寸的LED灯珠，根据需求进行组合排列。
2. 灯管设计流水灯的灯管设计主要涉及材质、形状和长度等方面。
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黄河科技学院毕业设计说明书第1页1 绪论1.1 课题背景及目的今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，数字逻辑电路的发展也日趋迅速，通常流水灯的设计会选择单片机编程，虽然单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，但是，选择单片机更大的增加了设计费用，并且对设计者的编程语言要求高，而在数字电路中，中规模集成电路以其功能强大、种类繁多，得到广泛应用。
很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能。
如本文所设计的流水灯电路，就是利用中规模集成电路的功能扩展，将移位寄存器构成移存型计数器，将其输出端接到多个LED指示上。
利用数字电路来控制灯的状态，并显示设计结果。
其主要的电路原理：整个流水灯电路由时钟产生，流水程序控制驱动及功率控制元件电源供给电路等电路组成。
1.2 课题研究方法常见的流水灯控制系统中，是使用微机控制，设备复杂，成本较高；另外应用单片机控制，虽然简单，但系统智能化及传输可靠性低，且对语言的编程能力要求较高，均不理想。
为了提高系统可靠性、实用性，从而研究了一种基于模拟电子技术和数字电子技术的循环控制系统。
这种设计不仅仅应用到流水灯的控制，也在工业生产中提高自动化循环控制得到利用。
为了发光二极管形成流水效果，将电源加在555定时器中，定时发送脉冲，通过CD4017循环计数，由CD4066控制开关，使发光二极管逐个接受高电平，循环亮起，设计中，选用四种颜色的发光二极管，从而形成更好的流水效果。
1.3 基本要求设计方案（1）设计一个彩灯控制电路，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。
黄河科技学院毕业设计说明书第2页（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。
（4）该多功能流水灯具有定时功能。
有模拟开关控制灯光的亮暗，彩灯会根据預定的要求作流向、间歇性变化，彩灯与彩灯之间亮暗间隔一定时间，从第一个彩灯开始直至最后一个，然后作重复性状态。
（5）通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器实現正、逆流水功能，与此同時，根据需要使彩灯作各种各样的变化。
1.4 设计框图根据本次设计的要求，设计流水控制的原理框图如图1.1所示。
图1.1 原理框图直流电源用于提供相关电路的工作电源。
振荡器用于产生脉冲信号推动计数译码器工作。
计数译码器在推动脉冲的作用下其Q0—Q2依次循环输出高电平，开关电路受计数译码器输出的高低电平控制。
高电平输出，对应的开关闭合，低电平输出，对应的开关断开。
循环定时器实际上是一个低频振荡器，它输出的高低电平，用于控制自动切换电路。
定时器输出高电平，自动切换电路使K1,K2处于图示状态，灯光产生的流水感自左向右．定时器输出低电平,K1,K2同时改变状态，灯光产生的流水感变为自右向左。
黄河科技学院毕业设计说明书第3页2 流水灯控制电路组成2.1 555定时器555定时器是一种应用特别广泛作用很大的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。
其作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲[1]。
2.1.1 电路组成555集成定时器的内部结构如图2.1所示，由基本RS触发器、比较器、分压器、晶体管开关和输出缓冲器五个部分组成]2[。
图2.1 555内部结构(1)基本RS触发器由两个与非门组成，R是专门设置的可以外部进行置0的复位端，当R=0时，使Q=0、Q=1。
所以可以把555 电路等效成一个放大电开关的R-S 触发器。
这个特殊的触发器有两个输入端：阀值端（TH）可看成是置零端R，要求高电平；触发端（TR）黄河科技学院毕业设计说明书第4页可看成是置位端S，低电平有效。
它只有一个输出端OUT，OUT可等效成触发器的Q 端。
放电端（DIS）可看成由内部放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的Q端控制：Q=1 时DIS端接地；Q=0 时DIS 端悬空。
此外这个触发器还有复位端R，控制电压端CV，电源端VCC 和接地端GND。
即图2.2所示。
图2.2 555等效的R-S触发器这个特殊的R-S 触发器有两个特点：（1）两个输入端的触发电平要求一高一低：置零端R 即阀值端TH 要求高电平，而置位端S即触发端TR则要求低电平。
（2）两个输入端的触发电平，也就是使它们翻转的阀值电压值也不同，当CV 端不接控制电压是，对TH（R）端来讲，> 2/3V cc是高电平1，< 2/3V cc是低电平0；而对TR（S）端来讲，> 1/3V cc是高电平1，< 1/3V cc是低电平0。
其功能真值表如表2.1所示。
如果在控制端CV 加上控制电压V C，这时上触发电平就变成V C值，而下触发电平则变成1/2V C。
可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值。
表2.1功能真值表(2)比较器C1、C2是两个电压比较器。
比较器有两个输出端，分别标有+号和-号，如果用U+和U-表示相应输入端上所加的电压，则当U+>U-时，其输出为高电平，当U+<U-时，输出低电平，两个输入端基本上不向外电路索取电流，即输入电阻趋近于无穷大。
黄河科技学院毕业设计说明书 第 5 页(3)分压器三个阻值均为5千欧姆的电阻串联起来构成分压器（555也因此而得名），为比较器C 1和C 2提供参考电压，C 1之＋端U +=2Vcc/3，C 2之－端U -=Vcc/3。
如果在电压控制端CV 另加控制电压，则可改变C 1，C 2的参考电压。
工作中不使用CV 端时，一般都通过一个0.01μF 的电容接地，以旁路高频干扰。
(4) 晶体管开关和输出缓冲器晶体管T D 构成开关，其状态受Q 端控制，当Q 为0时T D 截止、为1时T D 导通。
输出缓冲器就是接在输出端的反相器G 3，其作用是提高定时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。
综上所述可知，555定时器不仅提供了一个复位电平为2Vcc/3，且可通过R 端直接从外部进行置0的基本RS 触发器，而且还给出了一个状态受该触发器Q 端控制的晶体管开关，因此使用起来极为灵活。
2.1.2 555定时器基本功能表2.1所示为555定时器的功能表，它全面的表示了555的基本功能。
表2.2 555基本功能表R =00OL D R =1、TH U >2/3 V CC 、TR U >V CC /3时，C 1输出低电平、C 2输出高电平，基本RS 触黄河科技学院毕业设计说明书 第 6 页发器保持原来状态不变，因此u 0、T D 也保持原来状态不变。
R =1、TH U <2/3 V CC 、TR U <V CC /3时，C 1输出高电平、C 2输出低电平，Q =0，Q =1，u 0=u 0H 、T D 截止。
555定时器的电源电压范围较大，双极型电路V CC =4.5～16V ，输出高电平不低于电源电压的90％，TTL 型的带拉电流和灌电流负载的能力可达200mA ；CMOS 电路V DD =3～18V ,输出高电平不低于电源电压的95％，带拉电流负载的能力为1mA ，灌电流负载的能力为3.2mA [2]。
2.1.3 脉冲产生的整形电路在数字电路中，基本工作信号是二进制的数字信号或两状态的逻辑信号，二进制数字信号只有0，1两种数字符号，逻辑信号0，1两种取值都具有二值特点。
而获取矩形脉冲波形的途径不外乎以下两种：一种是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲，另一种则是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为所要求的矩形脉冲。
当然，在采取整形的方案时，是以能够找到频率和幅度符合要求的一种已有电压信号为前提的。
在同步时序电路中，作为时钟信号的矩形脉冲控制并且协调着整个系统的工作。
因此，时钟脉冲的特性直接关系到系统能否正常地工作。
脉冲产生的整形电路种类很多,本设计中应用的电路属于产生矩形脉冲的多谐振荡器,用于产生环形移位寄存器的CP 脉冲。
经常应用的脉冲整形电路有:施密特触发器和单稳态触发器。
这几种电路的用途很广，利用它们不只是可以方便地获取矩形脉冲。
例如，多谐振荡器就经常用作产生标准频率信号和时间信号的脉冲发生器；施密特触发器除用作整形外，还可以用于电平比较和脉冲鉴幅等；从延迟和定时角度看，单稳态触发器本身就是很好的脉冲延迟环节和定时单元。
其输出端送出的脉冲，一路直接送入CD4017的计数脉冲输入端{14}脚。
用于产生CD4066模拟开关切换的控制信号[3]。
2.2 环形译码寄存器CD4017环形移位寄存器由集成芯片CD4017实现，十进制计数／分频器CD4017]5[是一种用途非常广泛的电路。
内部结构如图2.3所示，由计数器及译码器两部分组成，由译码黄河科技学院毕业设计说明书第7页输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是00、01、02、…、09依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
图2.3 CD4017内部结构功能框图CD4017提供了16引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑料双列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4种封装方式。
其引脚图如图2.4所示。
同时CD4017的工作条件为：电源电压控制在3V～15V范围内，输入电压范围控制在0V～VDD内，工作温度范围：N类：55℃～125℃、E类：40℃～85℃。
图2.4 CD4017引脚图CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP、C r、EN、输入端。
时钟输入端口的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
EN为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
C r为高电平时，计数器清零。
Johnson计数器，提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通，保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持黄河科技学院毕业设计说明书第8页高电平。
在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多计数链的下级脉动时钟。
CD4017引脚功能:芯片有10个译码输出Q0～Q9;MR为清零端,CP0和CP1是2个时钟输入端,三个输出端的控制：0Y1Y2Y。
每个译码输出一般处于低电平,且在时钟脉冲由低到高的上升沿输出高电平;每个高电平输出维持1个时钟周期; 每输入10个时钟脉冲,输出一个进位脉冲,因而进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。
在清零输入端(R)加高电平或正脉冲时,只有输出端Q0为高电平,其余各输出端都为低电平"0"。
CD4017有3个控制端（MR、CP0、CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时，其输出00未高电平，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，则信号有CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号有CP1端输入。