【正文】 制計(jì)數(shù) /時(shí)序譯碼器，它由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路和時(shí)序譯碼電路兩部分組成。當(dāng) Q4 端出現(xiàn)高點(diǎn)平時(shí)，高電平輸入 MR端，將使 CD4017清零復(fù)位。 2） 電路原理分析 將 上述討論的三部分電路組合起來(lái)，即形成自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路，如圖 8 所示： NE555構(gòu)成的多諧振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，調(diào)節(jié)其中的 1M 歐姆電位器，可控制振蕩頻率，也就是可以改變燈光變化的循環(huán)速度。因此隨著脈沖信號(hào)的不斷輸入，可以控制 LED燈在熄滅→微亮→較亮→最亮→熄滅狀態(tài)不斷循環(huán)變化，形 成可調(diào)變換速度的自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈。 方案二 1） 單元電路設(shè)計(jì) 該方案自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路由與非門組成的多諧振蕩器、 CD4017 組成的四進(jìn)制計(jì)數(shù) /分配器、三極管 9013 組成的調(diào)光燈控制信號(hào)放大電路等組成，使燈在熄滅、微亮、較亮圖 8 自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 及最亮四種狀態(tài)中不斷的循環(huán)工作。（由于只需使用圖 9替換圖 8 中的多諧振蕩器，所以該方案自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈的完整電路不再畫出） 3）電路參數(shù)計(jì)算 多諧振蕩電路的振蕩頻率為 f=1/*C1,設(shè) C1=10μ F， RPmax=47KΩ，計(jì)算得： f≥。所以方案一比較符合實(shí)驗(yàn)要求。信號(hào)分別從 Vi1 Vi2 輸入，Vo輸出，可分別實(shí)現(xiàn)信號(hào)的加減。 2）加法運(yùn)算電路： Vo=Vi2Vi1,其中 R1=R2=R3=R4=R5=R6=1KΩ，電位器也為 010KΩ。 圖 b為其引腳圖，各引腳的名稱和作用如下 表 1 所示 圖 b NE555 引腳圖 圖 a NE555 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 當(dāng) VC 端不外接電壓時(shí)，三個(gè)電阻對(duì)電源進(jìn)行分壓，每個(gè)電阻上的壓降為 1/3Vcc，則兩個(gè)比較器的同相端的輸出電壓分別為： 1/3Vcc,2/，其 555 的工作可分為下列三種情況加以討論： TL 輸入電壓低于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓大于 2/3Vcc 時(shí)，其下面比較器輸出為高電平，觸發(fā)器輸出高電平； TL 輸入電壓高于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓小于 2/3Vcc 時(shí)，其兩個(gè)比較器輸出皆為低電平，觸發(fā)器輸出保持不變； TL 輸入電壓高于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓大于 2/3Vcc 時(shí)，其上面比較器輸出為高電平，觸發(fā)器輸出為低電平。 引腳 功 能 引腳 功 能 1 第 5 輸出端（ Q5） 9 第 8 輸出端（ Q8） 2 第 1 輸出端（ Q1） 10 第 4 輸出端（ Q4） 3 第 0 輸出端（ Q0） 11 第 9 輸出端（ Q9） 4 第 2 輸出端（ Q2） 12 級(jí)聯(lián)進(jìn)位輸出端（ CO） 5 第 6 輸出端（ Q6） 13 脈沖輸入端 EN（下降沿有效） 6 第 7 輸出端（ Q7） 14 脈沖輸入端 CP（上升沿有效） 7 第 3 輸出端（ Q3） 15 清零輸入端 R（高電平有效） 8 接地端（ GND） 16 電源輸入 Vcc(DC 318V) 輸 入 輸 出 TH TL RD Q 放電管狀態(tài) 0 0 導(dǎo)通 2/3Vcc 1/3Vcc 1 0 導(dǎo)通 2/3Vcc 1/3Vcc 1 保持不變 保持不變 2/3Vcc 1/3Vcc 1 0 導(dǎo)通 2/3Vcc 1/3Vcc 1 1 截止 表 2 NE555 真值表 表 3 CD4017 引腳及功能 圖 d CD4017 引腳圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 CD4017 內(nèi)部邏輯電路原理圖 如圖 e所示 [4]。所以在第二個(gè)脈沖作用后， F1 為 “ 1” 態(tài)， F2 為 “ 1” 態(tài)，F(xiàn)3F5仍保持 “ 0” 態(tài) ， 計(jì)數(shù)器為 “ 11000” 態(tài)。顯然，當(dāng)計(jì)數(shù)器從 “ 00000” 到 “ 00001” 時(shí)，十個(gè)輸出端便會(huì)得到順序輸出的正脈沖，即時(shí)序脈沖。 圖 e CD4017 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（一）》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 輸 入 輸 出 CP EN R Q0Q9 計(jì)數(shù)脈沖為Q0Q4時(shí)： Qco=H H Q0 ↑ L L 計(jì)數(shù) H ↓ L L L 保持 計(jì)數(shù)脈沖為Q5Q9時(shí)： Qco=L H L ↓ L ↑ L 3）三極管 9013 其實(shí)物引腳圖如圖 f所示，其中 1腳為發(fā)射機(jī)， 2腳為基極， 3腳為集電極。當(dāng)脈沖輸入給 CD4017的 CP端時(shí)，開始計(jì)數(shù)，隨著脈沖的不斷輸入， CD4017的 Q0Q4依次出現(xiàn)高電平，當(dāng) Q1Q3依次出現(xiàn)高點(diǎn)平時(shí)，經(jīng) VT1放大，點(diǎn)亮 LED，由于 R4R6的阻值不同，起到了控制燈亮度的作用。 C1=1μ F， R1=R2=，電位器 RPmax=1MΩ ,頻率 f=(R1+2R2+2RP),所以可計(jì)算得多諧振蕩器提供頻率范圍： ≤ f≤ 320Hz。 ① 反相 加法電路 經(jīng)反復(fù)測(cè)量，得到以下穩(wěn)定數(shù)據(jù)： Vi1 Vi2 Vo ② 減法電路 經(jīng)反復(fù)測(cè)量，得到以下穩(wěn)定數(shù)據(jù)： Vi1 Vi2 Vo 2） 結(jié)論： 觀察反相加法器電路中所得的數(shù)據(jù)，可以看出該電路基本滿足反相加法的功能原理，即 Vo=(Vi1+Vi2)。所以，該模 擬信號(hào)加減法運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)是成功的。使用 LED 燈測(cè)試發(fā)現(xiàn)，多諧振蕩器和 CD4017 構(gòu)成的四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路工作正常 。 推測(cè) b： 由于電阻之間阻值相差太大，受小電阻輸出端的影響，大電阻輸出端將失去控制作用。接高電阻的 Q1 端依然沒(méi)有控制作用。但由于設(shè)計(jì)任務(wù)中并未提供二極管，所以在實(shí)現(xiàn)方案中并未加上二極管。這在滿足設(shè)計(jì)所需的同時(shí)，也讓我知道了在電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們也要有廣泛查詢整理資料的能力，也可以說(shuō)，查詢各種電子元器件的參數(shù)是設(shè)計(jì)過(guò)程的的必備階段。只要擁有 耐心，問(wèn)題總會(huì)解決的。讓我們通過(guò)親自的操作實(shí)踐，去親身發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)理論和實(shí)踐的差別，乃至當(dāng)理論運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中，我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)怎樣的問(wèn)題，我們 應(yīng)該怎樣去解決。 總之，此次課程設(shè)計(jì)是我第一次獨(dú)立的進(jìn)行設(shè)計(jì)制作和調(diào)試的一個(gè)電路，雖說(shuō)在很