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10路电子灯循环闪烁电路的设计 设计要求 输出驱动10路电子灯； 每路输出驱动电流≥5ma (带动2只LED) ； 提供10路任意并接/组合驱动方式； 显示频率满足视觉需要＜10HZ； 循环闪烁显示图案自定； 预备知识：开关控制、计数器/脉冲分配器、组合显示驱动电路 10路电子灯循环闪烁电路设计思路 设计要点 驱动显示LED灯，满足视觉需要脉冲频率应在1HZ~10HZ左右； 信号源可用“555”多谐振荡电路得到； 采用计数器/脉冲分配器芯片CD4017/4022较简捷； 实现驱动输出任意组合(多路并接/一路驱动全部)，需在每路引入隔离电平二极管； 发光二极管的起辉电流≥2ma,需引入驱动电路。 若要设计多路驱动电路（＞10）则可将CD4017级联，形成N进制的计数器/脉冲分配器； 推荐芯片和器件：（“555”、CD4017、1N4100、NPN/9013） 555定时器电路（多谐振荡得到秒脉冲） 555定时器功能表 NPN/9013 设计的参考电路（省略秒脉冲电路） “555”时基产生秒信号电路 驱动电路引入隔离电平二极管示意图 10路电子灯循环闪烁电路原理分析 信号源部分： 由“555”电路产生时钟脉冲信号，要满足视觉需求，信号频率一般小于10HZ，由于（R2+R3）远远大于R1，产生的时钟脉冲信号的占空比很接近50%，选取的RC时间常数较大，振荡频率仅几HZ。 循环信号部分： CD4017是十进制计数/脉冲分配器电路。将它的复位端15脚，禁止端13脚接地（若接高电平，则禁止14脚输出信号），形成脉冲分配工作状态，CP触发端接受时钟脉冲信号，各输出端（Q1~Q9）依次输出高电平（VOH）信号，脉冲宽度为时钟脉冲周期，驱动发光管依次工作。 发光电路部分： 由于CD4017输出的高电平带负载能力有限，需用三极管9013增强带负载能力，在CD4017输出脚VOH的驱动下， Q1~Q10依次饱和导通，则对应的二极管依次点亮。 引入隔离二极管可实现显示次序的组合。 10路电子灯循环闪烁电路调试方法 正确的装配、焊接是调试的基础 信号源的调试： 接通电源（VCC=6V），用示波器可观察到“555”电路输出脚的方波信号，（注意：由于频率较低，需选择示波器的直流耦合档），看输出频率是否在10HZ以下，调节电位器使频率在10HZ以下。若无信号，则说明电路没有起振。重点检查“555”电路的4脚是否出现虚焊，接高电平不良。 信号源调试好后，按下J1开关启动循环灯工作。用示波器在Q1~Q10输出脚观察到十分频信号（时钟信号的十分之一），如若发光二极管的亮度太亮则说明三极管的限流电阻偏小；太暗则说明三极管的限流电阻偏大，一般将二极管的电流调节到2~3ma,满足视觉的要求。 思考题 CD4017的驱动输出端引入隔离二极管的作用是什么？ 思考“555”电路的特点（触发电平、触发方式、典型用途等） “555”电路的5脚是电压控制端，若接滤波电容，两个触发电平是否可调节？若VCC=12V,VCO=6V,两个触发电平分别是多少？ “555”电路构成多谐振荡电路，改变电容C是否可改变输出的占空比？ CD4017是否可用作十进制分频器？ 附：TTL与COMS逻辑电平/电流对照表(VCC=5V) * 脉冲信号源 计时器/脉冲分配器 显示驱动 组 合 驱 动 CD4017 0 导通 0 X X 1 截止 1 X ＜ 1/3VCC 原状态 1 ＜ 2/3VCC ＞ 1/3VCC 0 导通 1 ＞ 2/3VCC ＞1/3VCC OUT 输出 D 放电 （/R）复位 TH 高触发 （/TR） 低触发 BVCEO=20V; BVCBO=40V BVBEO=5V PC=0.625W ICM=500ma HFE=40~300 注：15脚复位端，高电平有效，显示时应接低电平。 振荡频率f≈1.44/[R1+(R2+R3)]C1 T1≈0.7（R1+R2+R3）C1 T2≈0.7 (R2+R3)C1 D=T1/(T1+T2) 引入隔离二极管可供两路/多路驱动，可随意组合。 8ma 16ma 4.0ma IoL.max -400 μA -400 μA -4.0ma IoH.max -400 μA -1.6ma -1.0 μA IiH.min 20μA 40 μA 1.0μA IiH.max 0.4V 0.4V 0.1V VoL.max 2.7V 2.4V 4.9V VoH.min 0.8V 0.8V 1.0V ViL.max 2.0V 2.0V 3.5V ViH.min 74LS(TTL) 74(TTL) 74HC(MOS) 参 数 *