基于555定時器實(shí)現(xiàn)的自動彩燈循環(huán)的設(shè)計(jì)

董瑞紅

摘 要：本文利用555定時器作為基礎(chǔ)元件，通過接入相應(yīng)的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發(fā)器的脈沖信號，設(shè)計(jì)電路控制彩燈自動循環(huán)。

關(guān)鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環(huán)彩燈

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，現(xiàn)代人們越來越注重節(jié)能和裝飾，因此LED作為一種超節(jié)能產(chǎn)品在實(shí)際生活中得到廣泛應(yīng)用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數(shù)燈光裝飾師的青睞。本設(shè)計(jì)用四路發(fā)光二極管設(shè)計(jì)出的自動循環(huán)彩燈，通過安裝與調(diào)試，既可以提高我們的動手能力和實(shí)際分析問題能力，還有助于我們加深對數(shù)字電路的認(rèn)識和了解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數(shù)字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產(chǎn)生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。

為復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。

T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構(gòu)成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及施密特觸發(fā)器等。

多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器。

2 自動循環(huán)彩燈電路的設(shè)計(jì)

如圖3為自動循環(huán)彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發(fā)器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發(fā)光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當(dāng)加上+5 V直流電源時，按下開關(guān)，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當(dāng)?shù)谝粋€上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當(dāng)?shù)谖鍌€到來時，第一個燈又亮，如此反復(fù)循環(huán)，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗(yàn)555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結(jié)語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發(fā)器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)自動循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1] 付植桐，高建新.電子技術(shù)簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應(yīng)用制作指南[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2003.endprint

摘 要：本文利用555定時器作為基礎(chǔ)元件，通過接入相應(yīng)的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發(fā)器的脈沖信號，設(shè)計(jì)電路控制彩燈自動循環(huán)。

關(guān)鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環(huán)彩燈

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，現(xiàn)代人們越來越注重節(jié)能和裝飾，因此LED作為一種超節(jié)能產(chǎn)品在實(shí)際生活中得到廣泛應(yīng)用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數(shù)燈光裝飾師的青睞。本設(shè)計(jì)用四路發(fā)光二極管設(shè)計(jì)出的自動循環(huán)彩燈，通過安裝與調(diào)試，既可以提高我們的動手能力和實(shí)際分析問題能力，還有助于我們加深對數(shù)字電路的認(rèn)識和了解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數(shù)字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產(chǎn)生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。

為復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。

T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構(gòu)成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及施密特觸發(fā)器等。

多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器。

2 自動循環(huán)彩燈電路的設(shè)計(jì)

如圖3為自動循環(huán)彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發(fā)器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發(fā)光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當(dāng)加上+5 V直流電源時，按下開關(guān)，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當(dāng)?shù)谝粋€上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當(dāng)?shù)谖鍌€到來時，第一個燈又亮，如此反復(fù)循環(huán)，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗(yàn)555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結(jié)語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發(fā)器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)自動循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1] 付植桐，高建新.電子技術(shù)簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應(yīng)用制作指南[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2003.endprint

摘 要：本文利用555定時器作為基礎(chǔ)元件，通過接入相應(yīng)的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發(fā)器的脈沖信號，設(shè)計(jì)電路控制彩燈自動循環(huán)。

關(guān)鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環(huán)彩燈

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，現(xiàn)代人們越來越注重節(jié)能和裝飾，因此LED作為一種超節(jié)能產(chǎn)品在實(shí)際生活中得到廣泛應(yīng)用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數(shù)燈光裝飾師的青睞。本設(shè)計(jì)用四路發(fā)光二極管設(shè)計(jì)出的自動循環(huán)彩燈，通過安裝與調(diào)試，既可以提高我們的動手能力和實(shí)際分析問題能力，還有助于我們加深對數(shù)字電路的認(rèn)識和了解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數(shù)字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產(chǎn)生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。

為復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。

T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構(gòu)成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及施密特觸發(fā)器等。

多諧振蕩器又稱為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)。兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發(fā)生器。

2 自動循環(huán)彩燈電路的設(shè)計(jì)

如圖3為自動循環(huán)彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發(fā)器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發(fā)光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當(dāng)加上+5 V直流電源時，按下開關(guān)，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當(dāng)?shù)谝粋€上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當(dāng)?shù)谖鍌€到來時，第一個燈又亮，如此反復(fù)循環(huán)，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗(yàn)555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結(jié)語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發(fā)器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)自動循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

[1] 付植桐，高建新.電子技術(shù)簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應(yīng)用制作指南[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2003.endprint