基于555和CD4017的流水灯课程设计
NE555+CD4017流水灯
课程设计报告书所属课程名称电子元器件与电子制作题目流水灯的设计与制作分院电信分院专业班级学号学生姓名指导教师2013 年06 月目录第一章前言 (3)第二章实验原理 (4)第三章流水灯的设计方案 (5)3.1 设计要点 (5)3.2 方案总体电路图及其工作 (5)3.3 元件清单 (6)第四章PC板图及其实物图 (6)第五章电路板的调试与可能问题的预处理 (8)5.1 电路板的调试 (8)5.2 可能问题的预处理 (8)第六章心得体会 (10)一前言当今的社会是一个新技术层出不穷的时代，科技迅速发展，在电子领域的发展更是迅速，同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如：在人流拥挤繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着我们要遵纪交通规则，在霓虹闪烁的繁华大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯，告诉人们的时间和日期。
通常的流水灯是应用单片机设计的，而单片机的设计成本较高，对编程的要求也比较高，由于我们学习了数字电路，所以采用了小型集成电路设计流水灯。
摘要：流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等，LED灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能。
认真连接设计电路，由于最后流水灯的流向十分的清晰和稳定，所以所得的结果测试十分简洁并且很成功。
经过资料的查阅，小组的讨论，以及几种方案的比较，选定方案参考如下：整个流水灯的电路由振荡电路、译码电路和光源电路组成，电路的组成包括2个电容、3个电阻器和1个CD4017计时器及1个NE555定时器等元器件构成。
二实验原理NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
NE555+CD4017流水灯
实用文档课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：NE555+CD4017流水灯院系：班级：姓名：学号：指导教师：时间：摘要流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等，LED灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能。
认真连接设计电路，由于最后流水灯的流向十分的清晰和稳定，所以所得的结果测试十分简洁并且很成功。
经过资料的查阅，仔细思考，以及几种方案的比较，选定方案参考如下：整个流水灯的电路由振荡电路、译码电路和光源电路组成，电路的组成包括2个电容、3个电阻器和1个CD4017计时器及1个NE555定时器等元器件构成。
目录第1章绪论 (3)第2章设计方案 (4)第3章电路设计 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.2 总体电路设计 (7)第4章软件设计 (7)第5章电路调试与程序测试 (8)第6章总结 (9)第1章绪论当今的社会是一个新技术层出不穷的时代，科技迅速发展，在电子领域的发展更是迅速，同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如：在人流拥挤繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着我们要遵纪交通规则，在霓虹闪烁的繁华大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯，告诉人们的时间和日期。
通常的流水灯是应用单片机设计的，而单片机的设计成本较高，对编程的要求也比较高，由于我们学习了数字电路，所以采用了小型集成电路设计流水灯。
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。
cd4017流水灯课程设计
cd4017流水灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解CD4017计数器的功能和工作原理；2. 学会使用CD4017设计流水灯电路，掌握相关电路图的绘制；3. 掌握数字电路中基本的逻辑门、触发器等组件的应用。
技能目标：1. 能够独立搭建和调试基于CD4017的流水灯电路；2. 学会运用所学知识解决实际电路问题，具备一定的创新设计能力；3. 提高动手实践能力，培养良好的团队合作精神。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 增强学生的环保意识，关注可持续发展。
本课程针对电子技术相关学科，结合学生所在年级的知识深度，以CD4017流水灯为载体，旨在使学生掌握数字电路的基本原理和实际应用。
课程注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神，提高学生对电子技术的兴趣，为后续学习打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生能够明确课程目标，将目标分解为具体的学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、触发器、计数器原理；2. CD4017计数器特性分析：引脚功能、工作原理、计数过程；3. 流水灯电路设计：电路图绘制、元器件选型、电路搭建；4. 电路调试与优化：排除故障、提高电路稳定性、优化电路性能；5. 实践操作：分组进行流水灯电路搭建，进行实际操作和调试；6. 创新设计：在掌握基本流水灯电路基础上，鼓励学生进行创新设计；7. 理论与实践相结合：结合教材相关章节，进行实例分析和讨论。
教学内容依据课程目标，以教材为基础，科学系统地组织。
教学大纲明确，教学进度合理。
课程内容包括数字电路基础知识、CD4017计数器特性、流水灯电路设计及实践操作等，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，培养动手实践能力和创新设计能力。
同时，注重理论讲解与实践操作的有机结合，提高学生对电子技术的理解和应用能力。
三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以充分激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解数字电路基础知识、CD4017计数器原理等理论内容，使学生易于理解和掌握。
基于NE555和CD4017流水灯的设计方案
基于NE555和CD4017心形流水灯的设计方案电气工程系应用电子技术1331班张硕所需元器件：编号名称数量IC1 NE555芯片1个IC2 CD4017芯片1个R1 电阻（2K）1个R2 滑动变阻器（680K）1个C1 电解电容（25V，470µF）1个C2 电解电容（25V，3.3µF）1个C3 涤纶电容（0.01µF）1个Q 电阻（680Ω）10个LED灯（蓝色）28个多色自闪LED灯2个电路图：C30.01µF流水驱动电路：心形中间的部分LED产生流动的效果，靠的是NE555芯片和CD4017芯片的组合。
通俗点说NE555芯片组成振荡电路，CD4017芯片则是计数电路。
振荡电路由一块NE555芯片和C2、C3、R1、R2等组成（其中C2为延时充电电容，C3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）。
通电后，因电容C2两端电压不能突变，2脚的电压为低电平，NE555芯片的内部触发器被置位，3脚输出高电平。
同时，由于电源经电阻R1和R2向C2充电，使6脚和2脚的电压不断提高，当电位上升到VCC的2/3时，NE555芯片的内部触发器被复位，3脚的输出电压翻转为低电平。
同时NE555芯片内部的放电管导通，即7脚通过内部的放电管和1脚相通，C2上储存的电荷就通过R2、7脚放电，使6脚和2脚的电压不断下降，当电位降低到VCC 的1/3时，NE555芯片的内部触发器被置位。
同时NE555芯片内部的放电管截止，7脚被悬空，电源又通过R1、R2向C2充电，使6脚和2脚的电压不断提高……如此，周而复始，形成振荡。
输出端的高电平维持时间取决于电容C2的充电时间常数，输出端的低电平维持时间取决于电容C2的放电时间常数。
由于R2≥R1，故可以认为f放≈f充，目的是减小彩灯熄亮交替的时间间隔的差异。
如用作其他情况，可按需要调整R1、R2、C2的参数。
综上分析，3脚始终处于高电平和低电平的二进制变化状态，故此电路又称为无稳态电路。
基于555及CD4017的流水灯课程设计报告
电子技术基础课程设计任务书2015－2016学年第一学期第17周－18周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
一、总体的设计方案与选择 (1)1.1、原理方案的构思 (1)1.1.1、555原理简介 (1)1.1.2、CD4017简介 (1)1.2、总体方案的确定 (2)1.2.1、555管脚参数 (2)1.2.2、555工作方式与接线 (2)1.2.3、CD4017管脚参数 (3)1.2.4、CD4017直流电气特性 (3)1.2.5、CD4017工作方式与接线 (4)1.3、元器件的选择及参数计算 (5)1.3.1、555参数计算 (6)1.3.2、CD4017参数计算 (6)1.4、总体电路草图 (6)二、总体电路图及印刷版图及相关说明 (6)2.1、总体电路图 (7)2.2印刷电路板图 (7)三、计算机仿真及相关说明 (8)3.1、计算机仿真电路 (8)3.2计算机仿真波形图 (9)3.3仿真结果 (9)四、安装调试 (9)4.1、元件清单 (9)4.2、元件引脚识别 (10)4.3、元件的检测 (10)4.4、调试步骤 (10)4.5、所用仪器仪表 (11)4.6、实物图 (11)五、心得体会 (15)5.1、13048119心得体会 (15)5.2、13048115心得体会 (16)六、参考文献 (17)一、总体的设计方案与选择1.1、原理方案的构思1.1.1、555原理简介555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,芯片如图1-1所示。
一般用双极型（TTL）工艺制作的称为 555，用互补金属氧化物（CMOS ）工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
双色爆闪灯课程设计报告
电路与控制类课程设计报告1 设计要求利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器设计一双顺序闪光灯。
使其在脉冲信号的作用下，双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序。
然后双色发光二极管中的蓝色管一次点亮。
形成蓝色光序，在始终脉冲得不断作下，两色管带不断流动，要求发光二极管得流动速率得流动速度可调。
2 总体框图双色顺序闪光灯总体框图（图 1）如图 1所示，需要三大模块2.1 555定时器单稳态触发器（产生脉冲）。
2.2 CD4017十进制计数器/脉冲分配器（提供了快速操作、输入译码选通和无毛刺译码输出）。
2.3 双色LED（根据得到的电平闪亮）。
3 单元电路设计与分析3.1 NE555多谐振荡器（图 2）（图2）电阻R1、R2和电容C1构成定时电路。
定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH（6脚）和低触发端TL（2脚）的外触发电压。
放电端D（7脚）接在R1和R2之间。
电压控制端K（5脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容C2（0.01uF）。
直接复位端R（4脚）接高电平，使NE555处于非复位状态。
多谐振荡器的放电时间常数分别为tPH≈0.7×（R1+R2）×C1tPL≈0.7×R2×C1振荡周期T和振荡频率f分别为T=tPH+tPL≈0.7×（R1+2R2）×C1f=1/T≈1/[0.7×（R1+2R2）×C1]3.2 CD4017十进制计数器/脉冲分配器CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。
时钟输入端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。
INH 为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
CR 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。
用555与CD4017制作循环彩灯
实验名称: 用555与CD4017制作循环彩灯姓名: 实验场地: 同组者：实验五、用555与CD4017制作循环彩灯一、实验目的1、掌握555构成电路的实际应用。
2、熟悉555和CD4017时基电路控制端的功能和作用二、实验仪器及元器件仪器:万用表、电烙铁.元器件：若干LED灯和若干电阻，滑动变阻器，电容，NE555以及CD4017芯片三、实验内容及实验原理图当电源开关S闭合时，电源通过电阻R1和R2向电容器C2充电。
当C2刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电平，放出5V的高电压，此时⑦脚开路；当电源经R1、R2向C1充电到2/3VCC时，输出端③脚电平由高变低，输出电压变为0V,555内部放电管导通，电容C1经R2向555的⑦脚放电，直至C1两端电压低于1／3VCC时，555的③脚又由低电平变为高电平，C1又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
在输入时钟脉冲的作用下，10个译码输出Q0~Q9依次为高电平。
当Q0为“1”，其余Q1~Q9均为“0”，R为复位端，当R=1时，计数器清零。
设计时，我将Q8与R 相连，当Q8为“1”时，计算器清零，因此循环灯再次亮起第一个LED灯.CO为进位输出端，CD4017记满10个数后，CO端输出一个正的进位脉冲。
第 1 页实验名称: 用555与CD4017制作循环彩灯 姓名: 实验场地: 同组者：第 2 页NE555管脚图 NE555内部功能图CD4017引脚图及功能原理图四、实验步骤1、按照实验原理图寻找相应的元器件，测量各元器件参数。
实验名称: 用555与CD4017制作循环彩灯姓名: 实验场地: 同组者：第 3 页2、按照实验原理图连接电路。
3、改变滑动变阻器阻值，看流水灯的变化。
4、写出实验分析报告。
五、实验分析报告该循环灯以集成电路NE555为核心器件构成自激多谐振荡器，其中CD4017芯片是十进制计数器， CD4017的CL 端在输入时钟脉冲的上升沿计数，时钟允许端EN 为“0”时，允许时钟脉冲输入，为“1”时就禁止时钟脉冲输入，利用NE555产生时钟脉冲，CD4017在时钟的作用下计数，10个LED 可以依次循环点亮（任何时刻有且只有一只LED 亮，且每个灯亮起的时间间距可以通过可调电阻调节）六、实物图七、调试过程及总结调试过程：该电路由时基集成电路NE555构成的多谐振荡器和CD4017十进制计数/译码电路组成。
实训七NE555+CD4017流水灯
实训七NE555+CD4017流⽔灯
实训七NE555+CD4017流⽔灯
⼀、电路说明
本电路由NE555组成的多谐振荡器和CD4017⼗进制计数器／脉冲分配器组成。
改变RP1⼤⼩可改变振荡周期，即灯组流动速度。
当第⼀个脉冲到来时，Q0输出⾼电平，LED1点亮，第⼆个脉冲到来时，Q1输出⾼电平，LED2点亮...直到Q9输出⾼电平，LED10亮。
完成⼀个循环输出，接着进⾏下⼀轮输出，由LED1亮，LED2亮...。
⼆、电路参数
本电路电源电压为5V，也可以采⽤3节1.5V电池供电。
三、材料清单
四、PCB布线规则建议
（1）关闭DRC Error Markers。
（2）线宽建议1.5mm（60mil）以上，不⼩于0.5mm（20mil）。
（3）线间距不⼩于0.5mm（20mil）。
（4）可放置敷铜。
（5）放置字符串：学号最后两位+名字拼⾳第⼀个字母+项⽬序号。
例如：66号张三同学做实训七，应在电路板焊锡⾯放置字符串“66ZS07”（按x键翻转为镜像）。
五、钻孔说明
（1）2P接线端⼦钻孔1.0mm；
（2）DIP8、DIP16 IC插座、电位器RP1钻孔0.8mm；
（3）其它器件钻孔0.6mm。
基于.NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现的课程设计(1)
课程设计说明书题目：基于 NE555 + CD 4017流水彩灯的设计与实现摘要当今的社会是一个新技术层出不穷的时代.科技迅速发展.在电子领域的发展更是迅速.同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高.流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如：在人流拥挤繁忙的交通路段.闪烁着的流水交通灯.提醒着我们要遵纪交通规则.在霓虹闪烁的繁华大街上.闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球.甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯.告诉人们的时间和日期。
流水灯的设计要求在预定的时间到来时.会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等.LED灯流向可以随着电路的改变而改变.并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能。
关键词：流水灯；NE555振荡器；CD4017；电子线路目录1 绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 设计课题的任务 (1)2 设计方案简述 (1)2.1 方案的原理 (1)2.2 方案的总体框图 (2)3 单元模块设计 (2)3.1 NE555时基电路 (2)3.1.1 NE555芯片 (3)3.2 译码电路 (4)3.2.1 CD4017芯片 (4)4 设计的总方案 (5)4.1 设计要点 (6)4.2 方案总体电路图 (6)4.3 元件清单......................................... 错误！未定义书签。
4.4 PCB图 (7)5 电路的调试 (8)5.1 电路板调试 (8)5.2 遇到的问题及其处理 (8)6 设计的总结 (8)参考文献 (9)附录 (10)1 绪论1.1 背景随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展.彩灯已经成为各个大小节日、各种宴会场合的必备娱乐用品.它不但可以发出不同颜色的灯光来点缀场地.还可以调动起现场人们的情绪.使宴会的气氛上涨。
基于某555和CD4017地流水灯课程设计
电子技术基础课程设计任务书2015－2016学年第一学期第17周－18周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
一、总体的设计方案与选择 (1)1.1、原理方案的构思 (1)1.1.1、555原理简介 (1)1.1.2、CD4017简介 (1)1.2、总体方案的确定 (2)1.2.1、555管脚参数 (2)1.2.2、555工作方式与接线 (3)1.2.3、CD4017管脚参数 (3)1.2.4、CD4017直流电气特性 (4)1.2.5、CD4017工作方式与接线 (4)1.3、元器件的选择及参数计算 (6)1.3.1、555参数计算 (6)1.3.2、CD4017参数计算 (6)1.4、总体电路草图 (6)二、总体电路图及印刷版图及相关说明 (7)2.1、总体电路图 (7)2.2印刷电路板图 (8)三、计算机仿真及相关说明 (8)3.1、计算机仿真电路 (8)3.2计算机仿真波形图 (10)3.3仿真结果 (10)四、安装调试 (11)4.1、元件清单 (11)4.2、元件引脚识别 (11)4.3、元件的检测 (11)4.4、调试步骤 (12)4.5、所用仪器仪表 (12)4.6、实物图 (12)五、心得体会 (15)5.1、13048119心得体会 (15)5.2、13048115心得体会 (16)六、参考文献 (17)一、总体的设计方案与选择1.1、原理方案的构思1.1.1、555原理简介555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,芯片如图1-1所示。
一般用双极型（TTL）工艺制作的称为 555，用互补金属氧化物（CMOS ）工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
数电课程设计NE555+CD4017流水灯
NE555+CD4017流水灯专业班级：电气工程及其自动化（1）班学号：12011247052姓名：指导老师: 日期：2013年6月NE555+CD4017流水灯流水灯实验套件采用3V直流供电，通过调节电位器RP1，可改变流水灯的流动速度。
当阻值增大时，流动速度变慢，反之，则流动速度变快。
也可在电容C2两端加入音频信号，来控制流水灯的流水速度。
一、电路工作原理NE555时基电路组成振荡电路，电源VCC通过电阻R2、RP1向电容C1充电，当充电到一定程度后，2、6脚电压升高，当2、6脚电压升高到2/3VCC后，3脚输出为低电平，7脚对地呈低阻态，电容C1通过电位器和7脚对地放电，当放电至使2、6脚电压低于1/3VCC时，3脚输出为高电平，7脚对地呈高阻态，VCC通过RP1又开始对电容C1充电，周而复始。
通过调节RP1的阻值，可以改变电容充放电的时间常数,从而改变3脚输出脉冲的频率。
从3脚输出振荡脉冲作为CD4017工作的时钟脉冲，在时钟脉冲的作用下，CD4017十进制计数器开始计数，从10个输出端依次输出高电平，不断循环。
10只发光二极管被依次点亮。
二、实验器材三、集成电路简介1.NE555NE555内部等效电路图管脚图1脚：公共地端为负极。
2脚：低触发端TRIG，低于1／3电源电压时即导通。
3脚：输出端OUT，电流可达200mA。
4脚：强制复位端RESET，不用时可与电源正极相连或悬空。
5脚：用来调节比较器的基准电压，简称控制端CONT，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地。
6脚：高触发端THRES，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止。
7脚：放电端DISCH。
8脚：电源正极VDD。
2.CD4017CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。
时钟输入端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。
INH 为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
2013数字电路课程循环彩灯设计
《数字电路》课程设计报告题目：基于555和4017的循环流水彩灯专业电子信息姓名 xxx班级 2012级学号 xxxx指导教师 xxx时间 2013.09—2012.12教师评分题目：基于555和4017的循环流水彩灯一、设计任务与要求1.设计出可以实现led彩灯循环闪烁的电路；2.闪烁周期可调；3.闪烁周期随可调电阻大小改变而变化；二、总体设计方案2.1功能阐述555产生时钟信号输入4017，依次有高电平输出，依次点亮10个led彩灯，实现彩灯的流水循环闪动。
<1>脉冲产生:要显示使得彩灯循环闪烁，就必须有不断脉冲信号产生。
<2>调准闪烁周期:要实现调准闪烁周期，555的2、6脚要接一个可调电阻，能够实现彩灯周期的调整。
2.2总体方案:电路中要有自激多谐振荡器，时钟发生电路和功能显示电路。
2.3所用到的器件(1)稳压电源：VCC (+5V)(2)振荡器：555(3)计数器：4017(4)显示元件：led彩灯(5)其他基本元件：电阻，电容三、实验原理及设计方案3.1器件原理3.1.1555 (定时器)3.1.24017 (十进制译码计数器)3.2设计方案3.2.1脉冲信号的产生,当电源开关S 闭合时，电源通过电阻R1和R2向电容器C1充电。
当C1刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电平；当电源经R1、R2向C1充电到2/3电源电压时，输出端③脚电平由高变低，555内部放电管导通，电容C1经R2向555的⑦脚放电，直至C1两端电压低于1／3电源电压时，555的③脚又由低电平变为高电平，C1又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
用555定时器接成多谐振荡器，通过调节电阻和电容的参数，使得其输出信号的频率近似等于1Hz ，如下图所示：555功能简介：1脚：接地。
2脚：低触发端3脚：输出端Vo 4脚：是低电平清零端。
6脚：TH 高触发端5脚：VC 为控制电压端。
一般外接一个0.01uf电容，防止引入干扰。
课程设计 流水灯
电子CAD课程设计课题名称555 4017流水灯设计专业班级姓名伊宇涵学号指导老师2011年12 月26 日江西太阳能科技职业学院应用电子专业电子CAD课程设计任务书学生姓名班级：学号：设计内容：对给定的电路，使用Protel软件，进行电路的绘制，进行PCB 板的设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规格设置，PCB 板子的元器件布局、布线合理，要求有补泪滴、覆铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行合理的抗干扰处理。
设计要求：1.初步分析电路图，按16K纸张大小，绘制电路图，若超出16K,则分页绘制。
2.查阅元器件的参数与封装，没有封装的要求自建封装库。
3.进行ERC规则检查，生成正确的网络表。
4. 要求按工业化标准设计与工艺设计（参数设置、规则设置、板子大小设置、布局、布线、补泪滴、覆铜、抗干扰处理）。
5.生成的报表有（网络表、板子信息表、材料清单表、数控钻孔文件、元件拾放文件）。
6.写说明书（以图为主，以文为辅）。
7.必须打印的文档:①原理图②材料清单③顶层④底层⑤各层叠印⑥丝印层⑦3D效果图指导教师：下达任务日期2011年12月22日完成任务日期2011年12月26日目录一．课程设计的目的 (2)二．课程设计的要求 (2)三．原理图 (2)四．相关材料 (3)五．PCB图 (7)六．心得体会 (9)七．参考文献 (9).一．课程设计的目的综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次4017流水灯设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了CAD等课程所学的内容，掌握4017流水灯设计的方法和步骤二．课程设计的要求1.设计原理图2.设计双面印刷电路板3.元件库及其PCB元件库的创建三.原理图电源通过R1、R2向电容器C1充电。
当C1刚充电时，由于555的2脚处于低电平，故输出端3脚呈高电平;当电源经R1、R2向C1充电到2/3电源电压时，输出3脚电平由高变低，555内部放电管导通，电容C1经R2向555的7脚放电。
555定时器及CD4017做流水灯
4017内部结构图
4017引脚功能
流水灯原理图
流水灯原理图
谢谢大家
? NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号， 555系 列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其 价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同； 而555是一个用途很广且相当普遍的计时 IC，只需少数的 电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉 波讯号。
NE555的特点
? 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便 宜。
555功能特性及同类产品
? 参数功能特性：
? ?供应电压4.5-18V
?
?供应电流3-6 mA
? ?输出电流225mA (max)
? ?上升/下降时间100 ns
? 同类产品：
? 国家半导体 摩托罗拉 德州仪器 日电 飞利浦 日立 西格尼蒂克
? LM555 MC1455 NE555 μPC1555 CA555 HA17555 SE555
概述
概述
概述
555引脚功能
NE555引脚功能及应用 .pdf
1. 555定时器的电路结构与工作原理
2. 电压比较器
3. 555定时器功能表引脚属性
1脚：第5输出端 2脚：第1输出端 3脚：第0输出端，电路清零时，该端为高电平 4脚：第2输出端 5脚：第6输出端 6脚：第7输出端 7脚：第3输出端 8脚：电源负极 9脚：第8输出端 10脚：第4输出端 11脚：第9输出端 12脚：级联进位输出端，每输入 10个时钟脉冲时，就 可以得到一个计数器的时钟信号 13脚：时钟输入端，脉冲输入端，脉冲下降沿有效 14脚：时钟输入端，脉冲上升沿有效 15脚：清零输入端，在该管脚加高电平或正脉冲时， CD4017计数器中，各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 3脚为高电平 16脚：电源正极，可以使用 3～18V直流电源供电
基于NE555和CD4017的九路流水灯
基于NE555和CD4017的九路流水灯功能说明：该流水灯电路由时钟发生电路和功能显示电路两部分组成。
以集成电路NE555为核心器件构成自激多谐振荡器。
电路中NE555接成占空比可调的方波发生器，通过调节电位器W可以调节电源通过R1和R2向C3充电电流大小，从而控制时间。
当C3刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电平；当电源经R1、R2向C3充电到2/3电源电压时，输出端③脚电平由高变低，555内部放电管导通，电容C3经W和R2向555的⑦脚放电，直至C3两端电压低于1／3电源电压时，555的③脚又由低电平变为高电平，C3又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
555的频率可以通过改变电位器的阻值而改变，其时钟输出直接进入4017的14脚，这样来驱动9个LED负载，使其循环点亮。
十进制计数／分频器CD4017，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的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期CD 4017输出高电平的顺序依次是3、2、4、7、10、1、5、6、9，故按照顺序接上的L1~L9会被依次点亮。
NE555引脚说明：1脚地2脚低触发控制输入端3脚输出4脚复位端5脚控制电压端6脚高触发端7脚放电开关端8脚电源CD4017引脚说明：1脚：第5输出端2脚：第1输出端3脚：第0输出端，电路清零时，该端为高电平4脚：第2输出端5脚：第6输出端6脚：第7输出端7脚：第3输出端8脚：电源负极9脚：第8输出端10脚：第4输出端11脚：第9输出端12脚：级联进位输出端，每输入10个时钟脉冲时，就可以得到一个计数器的时钟信号13脚：时钟输入端，脉冲输入端，脉冲下降沿有效14脚：时钟输入端，脉冲上升沿有效15脚：清零输入端，在该管脚加高电平或正脉冲时，CD4017计数器中，各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3脚为高电平16脚：电源正极，可以使用3～18V直流电源供电。
基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现的课程设计完整版本
课程设计说明书题目：基于NE555 + CD 4017流水彩灯的设计与实现摘要当今的社会是一个新技术层出不穷的时代，科技迅速发展，在电子领域的发展更是迅速，同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如：在人流拥挤繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着我们要遵纪交通规则，在霓虹闪烁的繁华大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯，告诉人们的时间和日期。
流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等，LED灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能。
关键词：流水灯；NE555振荡器；CD4017；电子线路目录1 绪论 01.1 背景 01.2 设计课题的任务 02 设计方案简述 02.1 方案的原理 02.2 方案的总体框图 (1)3 单元模块设计 (1)3.1 NE555时基电路 (1)3.1.1 NE555芯片 (2)3.2 译码电路 (3)3.2.1 CD4017芯片 (3)4 设计的总方案 (4)4.1 设计要点 (4)4.2 方案总体电路图 (4)4.3 元件清单.......................................... 错误!未定义书签。
4.4 PCB图 (6)5 电路的调试 (6)5.1 电路板调试 (6)5.2 遇到的问题及其处理 (7)6 设计的总结 (7)参考文献 (8)附录 (10)1 绪论1.1 背景随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，彩灯已经成为各个大小节日、各种宴会场合的必备娱乐用品，它不但可以发出不同颜色的灯光来点缀场地，还可以调动起现场人们的情绪，使宴会的气氛上涨。
基于NE精编优选+CD流水彩灯的设计与实现的课程设计
课程设计说明书题目：基于 NE555 + CD 4017流水彩灯的设计与实现摘要当今的社会是一个新技术层出不穷的时代，科技迅速发展，在电子领域的发展更是迅速，同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如：在人流拥挤繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着我们要遵纪交通规则，在霓虹闪烁的繁华大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯，告诉人们的时间和日期。
流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等，LED灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能。
关键词：流水灯；NE555振荡器；CD4017；电子线路目录1 绪论....................................... 错误！未定义书签。
1.1 背景 01.2 设计课题的任务 02 设计方案简述 02.1 方案的原理 02.2 方案的总体框图 03 单元模块设计 (1)3.1 NE555时基电路 (1)3.1.1 NE555芯片 (1)3.2 译码电路......................................... 错误！未定义书签。
3.2.1 CD4017芯片 (2)4 设计的总方案............................... 错误！未定义书签。
4.1 设计要点 (2)4.2 方案总体电路图 (2)4.3 元件清单......................................... 错误！未定义书签。
4.4 PCB图 (3)5 电路的调试 (3)5.1 电路板调试 (3)5.2 遇到的问题及其处理 (3)6 设计的总结 (3)参考文献 (4)附录 (10)1 绪论1.1 背景随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，彩灯已经成为各个大小节日、各种宴会场合的必备娱乐用品，它不但可以发出不同颜色的灯光来点缀场地，还可以调动起现场人们的情绪，使宴会的气氛上涨。
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电子技术基础课程设计任务书2015－2016学年第一学期第17周－18周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
可编辑范本1.1、原理方案的构思 (1)1.1.1、555原理简介 (1)1.1.2、CD4017简介 (2)1.2、总体方案的确定 (2)1.2.1、555管脚参数 (2)1.2.2、555工作方式与接线 (3)1.2.3、CD4017管脚参数 (4)1.2.4、CD4017直流电气特性 (5)1.2.5、CD4017工作方式与接线 (6)1.3、元器件的选择及参数计算 (8)1.3.1、555参数计算 (6)1.3.2、CD4017参数计算 (6)1.4、总体电路草图 (6)二、总体电路图及印刷版图及相关说明 (9)2.1、总体电路图 (10)2.2印刷电路板图 (11)三、计算机仿真及相关说明 (11)3.1、计算机仿真电路 (11)3.2计算机仿真波形图 (13)3.3仿真结果 (13)四、安装调试 (14)4.1、元件清单 (14)4.2、元件引脚识别 (14)可编辑范本4.4、调试步骤 (15)4.5、所用仪器仪表 (16)4.6、实物图 (16)五、心得体会 (19)5.1、13048119心得体会 (19)5.2、13048115心得体会 (20)六、参考文献 (22)可编辑范本一、总体的设计方案与选择1.1、原理方案的构思1.1.1、555原理简介555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,芯片如图1-1所示。
一般用双极型（TTL）工艺制作的称为555，用互补金属氧化物（CMOS ）工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多种功能。
555芯片的基本功能有多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
本次实验使用的功能为多谐振荡器输出矩形波信号。
图0-1 555芯片图0-2 CD4017芯片可编辑范本1.1.2、CD4017简介CD4017是5位Johnson计算器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端,芯片如图1-2所示。
时钟输入端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。
INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
CR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，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
本次实验将555芯片的输出端与CD4017的时钟端相连，将555芯片输出的矩形波信号作为CD4017的时钟信号。
1.2、总体方案的确定1.2.1、555管脚参数Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。
当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
可编辑范本Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。
当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。
Pin 8 (V +)-这是555个计时器IC的正电源电压端。
供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
参数功能供应电压4.5-18V供应电流10-15ma输出电流225mA (max)上升/下降时间100 ns1.2.2、555工作方式与接线555芯片的工作方式为多谐振荡器。
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。
“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。
在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
用555定时器构成的多谐振荡器电路如图1-3所示：接通电源后，假定是高可编辑范本可编辑范本 电平，则T 截止，电容C 充电。
充电回路是VCC —R1—R2— C —地，按指数规律上升，当上升到时（TH 、端电平大于），输出翻转为低电平。
是低电平，T 导通，C 放电，放电回路为C —R2—T —地，按指数规律下降，当下降到时（TH 、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T 截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡。
输出高电平时间 T1=(R1+R2)Cln2输出低电平时间T2=R2Cln2振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2输出方波的占空比 为图 0-3 555定时器构成的多谐振荡器 图 1-4 多谐振荡器电容充、放电及输出波形1.2.3、CD4017管脚参数CP (Pin14)，为频率信号的输入脚。
Q1-Q9 (Pin3，2，4，7，10，1，5，6，9，11)，为*后的时进制输出接脚，被计数到的值，其输出为Hi，其余为Lo 电位。
CO（Pin12），进位脚，当4017计数10个脉冲之后，CARRY OUT将输出一个脉波，代表产生进位，共串级计数器使用。
D、控制脚：CR (Pin15)：清除脚或称复位(Reset)脚，当此脚为Hi时，会使CD4017的Q0为”1”，其余Q1-Q9为”0”。
INH (Pin13)，时序允许脚，当此脚为低电位，CLOCK输入脉波在正缘时，会使CD4017计数，并改变Q1-Q9的输出状态。
1.2.4、CD4017直流电气特性表1-1 CD4017直流电气特性表可编辑范本1.2.5、CD4017工作方式与接线CD4017的内部结构如图1-5所示。
当复位端CR加上高电平和正脉冲时，输出端Q0为高电平，其余9个输出端Q0～Q9均为低电平。
时钟输出端CP对输入时钟脉冲的上升沿计数，INH则对时钟脉冲的下降沿计数。
Q0～Q9这10个输出端的输出状态分别与输入的时钟个数相对应。
如从0开始计数，则输入到第1个时钟脉冲时，Q1就变成高电平，输入第2个时钟脉冲时，Q2变成高电平……直到输入第10个时钟脉冲，Q0变为高电平。
同时，进位端C0就输出一个进位脉冲，作为下一级计数的时钟信号。
CR为复位端，也为清零端。
当CR输入高电平时，电路复位，即输出端Q0为高电平，Q1～Q9为低电平。
如此反复，只要555芯片的3脚送来的二进制信号不消失，CD4017将二进制信号转换为十进制信号的计码工作就会反复进行下去。
由此可知，CD4017的接线方式如图1-6所示：14脚接555芯片的3脚，13、15、16脚接地，1、2、3、4、5、6、7、9、10、11脚接LED灯正极，12脚悬空。
可编辑范本图1-5 CD4017内部结构图图1-6 CD4017连线图可编辑范本1.3、元器件的选择及参数计算1.3.1、555参数计算由图1-3可知对于555芯片需要确定的主要参数为R1、R2的阻值以及电容C 的容值。
在这里我们取R1=2.2K，R2=47K，C=1uF，则输出高电平时间T1=(R1+R2)Cln2=（2.2+47）*1* ln2=0.034s输出低电平时间T2=R2Cln2 =47*1* ln2=0.033s振荡周期T=(R1+2R2)Cln2=（2.2+2*47）*1* ln2=0.067s输出方波的占空比为D=Tph/T=(R1+R2)/(R1+2R2)=(2.2+47)/(2.2+2*47)=0.511.3.2、CD4017参数计算由表1-1可知，在VDD=5V的情况下，CD4017的输出电压也约为5V。
为了保护LED不被烧毁，需要串联限流电阻，我们取电阻阻值为300Ω，则发光二极管导通时电压V ≈2V发光二极管导通时D1~D10的电流Io=（5-2）/300=10mA可编辑范本图1-7 总体电路草图二、总体电路图及印刷版图及相关说明可编辑范本图2-1 总体电路原理图说明：所用芯片为NE555P及CD4017BMJ。
R1阻值为2.2K，R2阻值为47K，R3~R12阻值为300Ω。
C1是容值为1uF的瓷片电容，C2是容值为0.01uF的电解电容。
可编辑范本图2-1 印刷电路板图说明：U1为555芯片，封装为P008；2为CD4017芯片，封装为J16A；C1为瓷片电容，C2为点解电容。
三、计算机仿真及相关说明3.1、计算机仿真电路图3-1 仿真例图（1）可编辑范本图3-2 仿真例图（2）图3-3 仿真例图（3）说明：图3-1、3-2、3-3都为multisim软件仿真过程截图，以三盏灯点亮时的截屏代表所有灯被依次点亮。
可编辑范本四、3.2计算机仿真波形图图3-4 示波器的仿真波形说明：图3-4为仿真中的示波器的波形。
通道A接CD4017的14号脚，通道B接CD40173号脚。
分别表示CD4017的时钟信号及LED2的输入信号。
3.3仿真结果开启仿真后，通过示波器显示NE555输出方波，正常工作。
发光二极管依次点亮，通过万用表测得其导通压降1V，导通电流为21mA，CD4017也正常工作。
可编辑范本五、安装调试4.1、元件清单4.2、元件引脚识别4.2.1、芯片管脚识别对于直插式封装的芯片（在本次实验中即555芯片及CD4017芯片）来说，可编辑范本从芯片正面看，把芯片的半圆凹陷处当作上方，从左上角开始为一号管脚，右上角为最后一个管脚（555为8号、CD4017为16号）。
图1-1和1-2分别为555芯片及CD4017芯片引脚图。
4.2.2、其他元器件的管脚识别对于其他器件来说，管脚同样需要识别。