光控三色循环小夜灯的电路设计

光控三色循环小夜灯的电路设计

一、电路要求：

1.以三色LED灯为控制对象，设计一个循环发光的小夜灯；

2.要求光线较强时灯不发光，光线暗到一定程度时停止发光；

3.同一时间内只能有一个灯发光，不同灯的循环时间约为一秒；

4.要求不同灯亮灭时逐渐过渡，不能突然亮灭。

二、总体设计框图：

三、各部分电路设计：

1.由LM339电压比较器和光敏电阻实现利用光照控制灯的开关；

2.由LM555组成时钟电路产生震荡信号，实现LED灯的闪烁周期和渐变；

3.由4017BP十进制计数器接收震荡电路产生的时钟信号，实现对三个LED的亮灭。

四：各部分电路分析

1.光敏控制电路

电路中LM339为电压比较器，3脚接电源，12脚接地，7脚与6脚分别为电压比较器的两个电压输入端，1脚为输出端。当5脚电压小于6脚时，1脚输出低电平。R1为分压电阻，R3为光敏电阻，R4为上啦电阻。R1和R3的大小决定输入带按压的大小，调节R2的电阻控制精度，在强光下，R3阻值小，6脚分得的电压小；弱光下，R3电阻大，1脚输出高电平。通过比较电压，实现利用光的强弱控制电路。

2.时钟信号电路

图中R1和R2为外接电阻，C1为1μF电容，与LM555的2脚6脚相连。2脚为低电平，小于1/3Vcc，此时3脚输出高电平，LM555内部放电管截止，因此电源接通后可通过R1和R2向电容C1充电。当C1所充电量大于2/3Vcc时，使高触发端6脚电位大于2/3Vcc，此时3脚输出低电平，同时LM555内部放电管导通，电容C1通过R1、7脚和1脚对地放电，使得电容C1上的电位下降，当电容C1电位下降到小于1/3Vcc时，3脚输出高电平，LM555内部放电管截止，电源再次向电容C1充电，如此反复，3 脚输出为脉冲信号，即产生震荡信号。

3.循环控制电路：

该部分由一个4017BP芯片为核心，通过接收时钟电路产生的震荡信号，完成对三色小夜灯的循环控制，芯片的Vcc引脚接电源，VSS引脚接地，Q0——Q9为输出端，因为本实验只要求控制3个小夜灯，所以只用使用Q0至Q2三个输出端，同时，为节省循环一个周期的时间，可将Q3脚与复位脚相连，实现小夜灯的循环。

五、理论值的计算：

1.振荡周期T=(R1+2R2)Cln2=1S

计算得出，R1=1kΩ，R2=1KΩ，C=0.5Uf