【導(dǎo)讀】體積小、功能強(qiáng)、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點，但是，選擇單片機(jī)更大的增加了設(shè)計費用，類繁多，得到廣泛應(yīng)用。很多中規(guī)模集成電路都具有通用性，它的應(yīng)用已不僅僅局限于。展，將移位寄存器構(gòu)成移存型計數(shù)器，將其輸出端接到多個LED指示上。來控制燈的狀態(tài)，并顯示設(shè)計結(jié)果。其主要的電路原理：整個流水燈電路由時鐘產(chǎn)生，流水程序控制驅(qū)動及功率控制元件電源供給電路等電路組成。為了提高系統(tǒng)可靠性、實用性，從而研究了一種基于模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子。技術(shù)的循環(huán)控制系統(tǒng)?；h(huán)控制得到利用。為了發(fā)光二極管形成流水效果，將電源加在555定時器中，定時?；囊?，從而使彩燈更加豐富化。通過利用中規(guī)模集成電路中可逆計數(shù)器和譯碼器實現(xiàn)正、逆流水功能，與此同時，根據(jù)需要使彩燈作各種各樣的變化。直流電源用于提供相關(guān)電路的工作電源。振蕩器用于產(chǎn)生脈沖信號推動計數(shù)譯碼器。R=0時，Q=1，輸出電壓U0=UOL為低電平，TD飽和導(dǎo)通。

　　

【正文】 {15}腳，使計數(shù)器復(fù)位，然后開始下一輪的計數(shù)過程，這樣就周而復(fù)始地循環(huán)工作。從而實現(xiàn)了高電平循環(huán)送入后面的判斷電路，即實現(xiàn)了循環(huán)移位。使不同顏色的燈亮起時達(dá)到流水的效果。 圖 34 電路中流水燈 的流向為： 3， 2， 4 腳的高電平使 3 個發(fā)光二極管依次向右發(fā)光。隨后又 7， 10， 1 腳的高電平使 3 個發(fā)光二極管由右向左發(fā)光。此電路僅僅考慮了流水燈的多向流動功能，且發(fā)光二極管的個數(shù)也只有三個，從而使得整個電路比較單調(diào)，并沒有考慮到多個二極管的同時發(fā)光，所以在實際電路中，將同種顏色的發(fā)光二級管并聯(lián)在一起就可以實現(xiàn)多個同種顏色的燈循環(huán)亮起。另外燈可以根據(jù)需要進(jìn)行擺放，例如做成圓形的，不同顏色的燈光就可以實現(xiàn)由中心向外發(fā)散亮起，或者由邊緣向中心逐一亮起。本文的此種設(shè)計還有一定缺陷，因為 CD4017 的引腳只有 Q0Q9 十 個，當(dāng)選用多種顏色的燈光時，只用一個 CD4017 是無法實現(xiàn)的，所以，我們可以在 NE555 的 7 腳再引出一個 CD4016 的芯片，采用 2 個 CD4017 芯片和多個二極管實現(xiàn)多個發(fā)光二極管的同步多向流水功能。當(dāng)然，這些電路只是在現(xiàn)有設(shè)備中所能完成設(shè)計電路功能的，當(dāng)電路設(shè)備的逐步龐大，本文還可以設(shè)計更加復(fù)雜、更加美觀的流水電路。 電路的調(diào)試 完成電路設(shè)計，安裝元器件及連好導(dǎo)線后，進(jìn)行試驗結(jié)果測試。試驗前首先完成以下步驟： 1. 檢查電路原理圖及導(dǎo)線的連接。在電腦上仿真，能夠得出正確的實驗現(xiàn)象，所以電路原理圖正確。檢 查導(dǎo)線的連接是否與電路原理圖一致。 2. 檢查導(dǎo)線的連接。對照電路原理圖，用數(shù)字萬用表打到合適的檔位，測試各對應(yīng)的接點是否連接好并導(dǎo)通。 3. 檢查實驗儀器和器材是否完好。電源 9V直流電壓輸出正常， CD4017 芯片測試其功能均正常，用萬用表檢查開關(guān)，按下時導(dǎo)通均正常。 完成上述步驟后，接通 9 伏的直流電源，實驗現(xiàn)象為： 按下開關(guān)，發(fā)光二極管出現(xiàn)循環(huán)亮暗變化，其中包括正方循環(huán)以及間歇亮暗，通過 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 改變相關(guān)電容的大小，進(jìn)一步確定發(fā)光二極管各自發(fā)光停留的時間，從而形成多彩的流水燈效果。至此，多功能流水燈電路設(shè)計，調(diào)試與實驗成功。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 結(jié) 論 本次設(shè)計的多功能流水燈是 CD4017 芯片和 NE555 芯片的集成電路，是 CD4017 芯片和 NE555 芯片的綜合運用。該流水燈的功能是能根據(jù)需要產(chǎn)生多種多樣的變化方式，從而產(chǎn)生豐富多彩的彩燈圖案，達(dá)到裝飾作用，給人以美感。方案中采用了 CD4017 芯片和 NE555 芯片來實現(xiàn)變化的需要，采用 CD4017 芯片實現(xiàn)對脈沖信號的分配，使得輸出時序就是與時鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期， NE555 產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入，CD4017 有連續(xù)脈沖輸入時時，其對應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦?電平狀態(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進(jìn)而形成相應(yīng)的多功能流水彩燈電路。 本次畢業(yè)設(shè)計給了我一個對實際電路設(shè)計的全方位的思考角度，讓我真正地掌握設(shè)計實際系統(tǒng)的流程。有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，因為本設(shè)計用環(huán)形計數(shù)器設(shè)計流水燈，運用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的設(shè)計改變了以往常用的單片機(jī)設(shè)計，尤其重要的一點是運用了模擬開關(guān)，它不僅能應(yīng)用在流水燈方面，還可以應(yīng)用在氣體、壓力、流量等方面。因此有很強(qiáng)的實用價值和理論價值。而且，此次的設(shè)計所用到的環(huán)形計數(shù)器不僅可以用在流水燈的設(shè)計中，還可以將此構(gòu)想用在流水線的生產(chǎn)中，實 現(xiàn)生產(chǎn)中的自動化。 萬事開頭難，我相信只有不斷地查找漏洞，不斷地彌補(bǔ)不足之處才能有所提高。在設(shè)計中，由于對數(shù)電、模電知識的不精通，出現(xiàn)了很多遺漏的地方，我相信，通過這次的學(xué)習(xí)和設(shè)計，對數(shù)電、模電的知識的加深，對以后在這方面的研究會有很大的幫助，我相信只要我朝著前方繼續(xù)努力，一定會有所收獲。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 致 謝 畢業(yè)設(shè)計即將完成，在設(shè)計期間有許多心得與體會，首先，在專業(yè)知識方面，專業(yè)課知識學(xué)習(xí)都是孤立的，沒有系統(tǒng)的聯(lián)系起來，不知道該如何有機(jī)地利用。通過做畢業(yè)設(shè)計，學(xué)會了如何將所學(xué)的各科知識串聯(lián)起來， 這樣就達(dá)到了各學(xué)科相融合的目的，提高了自身的綜合知識學(xué)習(xí)、分析和運用知識的能力。思維得到了開拓，知識得到了延伸。特別是模擬開關(guān)部分，課堂上并沒有接觸，只有靠自己摸索。摸索中學(xué)會了很多原來不懂的知識。 在實際運用方面，平常學(xué)的都是理論知識，而畢業(yè)設(shè)計側(cè)重于理論與實踐相結(jié)合。只學(xué)會理論還不夠，要學(xué)會一種整體思維方法。例如：僅僅一個小小的電阻可能會影響整個電路的正常運行。不能想當(dāng)然就可以了，要切合實際，從本設(shè)計的實際功能和要求出發(fā)。 在畢業(yè)設(shè)計中碰到了很多的問題，我通過查閱相關(guān)書籍，資料，通過自己鉆研和同學(xué)的幫助 ，特別是得到了吳教授的諄諄教導(dǎo)，吳教授給予了我很大的幫助，在教授的耐心輔導(dǎo)中，不僅給了我思路上的開闊，還認(rèn)真聽取對設(shè)計中不足之處的建議與批評，讓我認(rèn)識到了自己對以前所學(xué)知識的不足方面。這樣一步一步的提高自己的綜合能力，為今后的就業(yè)之路鋪上了堅實的基礎(chǔ)。在此特別感謝吳教授，您辛苦了。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 參考文獻(xiàn) [1] 孫建民．傳感器技術(shù) [M]．北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020． [2 ]余孟嘗 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 [M]．北京 :高等教育出版社 ,1999. [3] 閆石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]．北京 : 高等教育出版社 ,1989． [4] 康華光 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] .北京：佳華電子學(xué)教研室高教出版社， 1998. [5] 吳顯鼎．集成電子電子線路設(shè)計手冊 [M]．福州 :福建科技出版社 ,2020． [6] 邱關(guān)源．電路 [M]．北京 : 高等教育出版社 ,1985． [7] 談世哲．電路設(shè)計與制版 Protel98 [M]．北京 :人民郵電出版社 ,1998． [8] 王俊峰．電工電子技術(shù)實驗教程 [M]．鄭州：黃河水 利出版社， 2020． [9] 楊素行．模擬電子技術(shù)簡明教材 [M]．北京 :高等教育出版社 ,1998． [10]江曉安．模擬電子技術(shù) [M]． 西安 :西安電子科技大學(xué) ,2020． [11],Paul ,Stephen ,Robert (美 ).Analysis and Design of Analog Integrated Gircuits,Fourth Edition [M].John Wiley amp。 sons,Inc,2020． [12]Behzad Razavi( 美 ).Design of Analog CMOS Integrated Circuits [M]. McGrawHill ,2020．