八路数字流水灯

娄底职业技术学院

2013届学生毕业设计（论文）

题目：彩灯循环电路的设计

姓名：

学号：201002010106

系部：电子信息工程系

专业：应用电子技术

指导老师：

开题时间：2012-11-15

完成时间：2012-12-20

目录

摘要 (2)

前言 (3)

第一章设计任务及要求 (4)

第二章系统方框图 (5)

2.1方框图 (5)

2.2方案论证 (5)

2.3方案比较 (6)

第三章单元电路设计和整机电路 (7)

3.1时钟脉冲产生电路 (7)

3.2译码计数器电路 (9)

3.3LED电路 (12)

第四章整体电路图 (13)

第五章印制电路板 (14)

5.1印制电路板的设计的一般步骤 (14)

5.2印刷板制作工艺流程 (15)

第六章组装与调试 (17)

（1）组装 (17)

（2）焊接方法 (17)

（3）电路板焊接的注意事项 (18)

第七章总结 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

附录 (22)

摘要:本文主要是描述一个流水彩灯控制电路的。采用555芯片定时器构成时钟电路，在本次设计中，是首先选定题目，在进行方案设计以及方案选定，在是构思和设计整体电路图，再用DXP2004软件画出原理图，以及生成PCB图，然后通过热转印做出PCB板，最后组装调试整机电路。

该系统由电源、时钟电路、计数器和译码显示电路4部分组成。能实现任意方式的流水，只要改变每路发光二极管的数目和图案，就可以实现随心所欲的流水花样。它可作为工作状态指示，具有环保、节能等特点。

关键词：PCB图、555芯片定时器、CD4017

前言

为了使造价低廉、清洁无污染的LED灯在电子产品装饰、显示屏电子广告、数码与字符显示、节能灯等领域得到广泛的应用，采用LED灯来作装饰已成为一种时尚。采用数字集成电路的控制方法，结合十进制计数器/译码电路设计了该控制系统。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，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，设计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。

当今时代是一个新技术层出不穷的时代，尤其是在自动化智能控制的电子领域，给人们的生活增添了色彩，也带来了方便和舒适。比如五颜六色的广告流水灯每到晚上把许多娱乐场所，理发店、宾馆、饭店、公司的门外点缀得格外迷人。制作流水灯的方法有多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。对于第一种方法，虽然电路简单，但性能不稳定，工作可靠性差;而第三种方法对于电子技术初学者来说，难度又偏大，因此下面根据多年的教学经验来介绍由数字集成电路控制的流水灯的设计方法。

第一章设计任务及要求

主要内容：

采用放大逻辑控制电路和振荡器的设计思路，运用模拟电路理论和数字电路基础理论的理解上，设计一种彩灯循环电路。

基本要求：

（1)电源电压不限，可以使用交流或直流电源。

（2)共有8只彩灯，要求设计一电路，使其七暗一亮循环右移。

（3)分析电路的工作原理及其优缺点

（4)绘出电路原理图

（5)绘出印制电路图，并简述其组装、调试和工作过程

（6)了解并掌握电路的一般设计方法 具备初步的独立设计能力。

（7)学会查阅手册和文献资料。

（8)初步掌握对普通电子线路安装、布线、焊接、调试等基本技能。

（9)提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。

（10)进一步掌握电子仪器的正确使用方法。

第二章系统方框图

2.1方框图

方框图如图1所示

图1系统方框图

2.2方案论证

（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。

2.3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。

第三章单元电路设计和整机电路

3.1时钟脉冲产生电路

1．电路的组成

时钟脉冲产生电路主要是为计数器提供时钟脉冲，它是由555定时器构成的多谐振荡器，如图2所示。

图2时钟脉冲产生电路

2.芯片NE555

NE555是一种应用特别广泛的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。NE555的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。NE555时基电路有两种封装形式有，