8路输出的彩灯循环控制电路数电说明书

555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。在延时操作中，脉冲由一个电阻和一个电容控制。用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。NE555会在下降延触发和清零，此时输出端产生200mA的电流。NE555的工作温度为0℃～70℃。

1、555定时器的工作原理

1．1 555定时器内部逻辑电路结构

图1 555定时器内部逻辑电路结构

555集成定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，有TTL和CMOS等型号之分，但外引线排列和功能完全相同。其组成电路框图如图1所示。555定时器有二个比较器A1和A2，

有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管TD是放电管(有时有另一三极管，是对清零起跟随作用，起缓冲作用)，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW 电阻组成的分压器，由此可以获得2/3VCC和1/3VCC 两个基准分压值，一般称为阈值。

若在电源与地之间加上电压，当5 脚悬空时，则电压比较器A1 的反相输入端的电压为2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器A2 的输出为1，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则A1 的输出为1，A2 的输出为0，可将RS 触发器置0，使输出为0 电平。

1．2 555定时器外引线排列图

图2(1) 555定时器外引脚排列

图2（2）555定时器外引脚排列

555定时器的外引线排列如图2（1）（2）所示。

1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。

②（TR）为低电平触发端。该端输入电压高于1/3UCC时，比较器C2输出为“1”，当输入电压低于1/3UCC时，比较器C2输出为“0”。

③（u0）为输出端。输出为“1”时的电压比电源电压UCC低2V左右。输出最大电流为200mA。

④（R D）为复位端。在此端输入负脉冲（“0”电平，低于0.7V）

1 小于

2/3UCC 小于

1/3UCC

1 截止

1 小于

2/3UCC 大于

1/3UCC

保持保持

表1 555定时器功能表

功能：功能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的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的振荡器，其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。图3为多谐振荡电路波形图。

图3 555多谐振荡波形图

2、555定时器参数指标

通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零，借助S9(1)、S9(2)将计数器置9。其具体功能详述如下：

(1)计数脉冲从CP1输入，Q A作为输出端，为二进制计数器。

(2)计数脉冲从CP2输入，Q D Q C Q B作为输出端，为异步五进制

加法计数器。

(3)若将CP2和Q A相连，计数脉冲由CP1输入，Q D、Q C、Q B、Q A

作为输出端，

则构成异步8421码十进制加法计数器。

(4)若将CP1与Q D相连，计数脉冲由CP2输入，Q A、Q D、Q C、Q B

74LS138管脚图:74LS138 为3 线－8 线译码器，共有

54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下：

当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成 24 线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。

若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器

3.用与非门组成的3线-8线译码器74LS138

3线-8线译码器74LS138的功能表

表

3.3.5

无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到74LS138的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1—芯片处于不工作状态，要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1。如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。

当附加控制门的输出为高电平（S＝1）时，可由逻辑图写出

由上式可以看出，同时又是这三个变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。

71LS138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（S＝1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.3.5所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。

带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。在图3.3.8电路中如果把作为“数据”输入端（同时），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。这就不难理解为什么把叫做地址输入了。例如当

＝101时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。

D、其他元件说明

上图中的元件分别是：数字电源、地线、电阻、电容、发光二极管。

八、总电路图

九、调试与检测

（1）信号发生器：在这部分非常重要，这个模块决定了下面的周期。在这个电路中，要调节CP的周期，在确定电路连接正确无误的情况下，用示波器观察CP的周期，如果所显示的周期没有满足我们所需要的时候，由周期计算公式：

可得到。我们只需要调节R1、R2或C的值便可以得到不同的周期，如此下去，直到调节得到我们所希望的为止。

用５５５设计多谐震荡器，在此电路震荡电路中：

１、利用闭合回路中的正反馈作用可以产生自激震荡，利用闭合回路中的延迟负反馈作用同样也能产生自激震荡，只要反馈信号足够强。

２、由于门电路的传输延迟时间极短，ＴＴＬ电路自有几十纳秒，所以想获得稍低一些的震荡是很困难的，而且频率不容易调节。

３、在电路中接入ＲＣ电路可以有助于获得较低的震荡频率，而且通过改变Ｒ、Ｃ的数值可以很容易实现对震荡频率的调节。