【正文】 sons,Inc,2005．[12]Behzad Razavi(美).Design of Analog CMOS Integrated Circuits [M]. McGrawHill ,2007．。在此特別感謝吳教授，您辛苦了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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。例如：僅僅一個(gè)小小的電阻可能會(huì)影響整個(gè)電路的正常運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)用方面，平常學(xué)的都是理論知識，而畢業(yè)設(shè)計(jì)側(cè)重于理論與實(shí)踐相結(jié)合。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。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)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(yùn)用知識的能力。在設(shè)計(jì)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(jì)，對數(shù)電、模電的知識的加深，對以后在這方面的研究會(huì)有很大的幫助，我相信只要我朝著前方繼續(xù)努力，一定會(huì)有所收獲。而且，此次的設(shè)計(jì)所用到的環(huán)形計(jì)數(shù)器不僅可以用在流水燈的設(shè)計(jì)中，還可以將此構(gòu)想用在流水線的生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的自動(dòng)化。有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)用環(huán)形計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)流水燈，運(yùn)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的設(shè)計(jì)改變了以往常用的單片機(jī)設(shè)計(jì)，尤其重要的一點(diǎn)是運(yùn)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。方案中采用了CD4017芯片和NE555芯片來實(shí)現(xiàn)變化的需要，采用CD4017芯片實(shí)現(xiàn)對脈沖信號的分配，使得輸出時(shí)序就是與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期，NE555產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入，CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)時(shí)，其對應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(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。結(jié) 論本次設(shè)計(jì)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(yùn)用。完成上述步驟后，接通9伏的直流電源，實(shí)驗(yàn)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(shí)間，從而形成多彩的流水燈效果。3. 檢查實(shí)驗(yàn)儀器和器材是否完好。2. 檢查導(dǎo)線的連接。在電腦上仿真，能夠得出正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以電路原理圖正確。 電路的調(diào)試完成電路設(shè)計(jì)，安裝元器件及連好導(dǎo)線后，進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果測試。本文的此種設(shè)計(jì)還有一定缺陷，因?yàn)镃D4017的引腳只有Q0Q9十個(gè)，當(dāng)選用多種顏色的燈光時(shí)，只用一個(gè)CD4017是無法實(shí)現(xiàn)的，所以，我們可以在NE555的7腳再引出一個(gè)CD4016的芯片，采用2個(gè)CD4017芯片和多個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)光二極管的同步多向流水功能。此電路僅僅考慮了流水燈的多向流動(dòng)功能，且發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)也只有三個(gè)，從而使得整個(gè)電路比較單調(diào)，并沒有考慮到多個(gè)二極管的同時(shí)發(fā)光，所以在實(shí)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(shí)現(xiàn)多個(gè)同種顏色的燈循環(huán)亮起。圖34電路中流水燈的流向?yàn)椋?，2，4腳的高電平使3個(gè)發(fā)光二極管依次向右發(fā)光。從而實(shí)現(xiàn)了高電平循環(huán)送入后面的判斷電路，即實(shí)現(xiàn)了循環(huán)移位。當(dāng)然，為了方便，上述電路圖中只用到具有代表性的三種顏色的燈，并將其排列整齊，導(dǎo)通電路時(shí)就會(huì)看到漂亮的流水燈。圖中，調(diào)整C4和RR3可以改變閃爍的頻率，加大C4容量和RR3的阻值，流動(dòng)速度變慢，反之則加快。CD4017的15腳是復(fù)位端，所以15腳與那個(gè)腳相連，燈光的循環(huán)就截止到哪一個(gè)燈。當(dāng)Q3繼續(xù)接受脈沖信號高電平， 7腳輸出高電平，模擬開關(guān)5腳導(dǎo)通，第三組彩燈亮；Q4為高電平，12腳導(dǎo)通，第二組彩燈亮；Q5為高電平，13腳導(dǎo)通，第一組彩燈亮，此時(shí)燈光產(chǎn)生的流水感自右向左，當(dāng)連接復(fù)位端的Q6為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器會(huì)重新計(jì)數(shù)[10]。當(dāng)Q3為“1”，則IC2立即復(fù)位使Q0又輸出高電平，電路將重復(fù)上述工作。當(dāng)Q1為高電平，該高電平直接加到模擬開關(guān)的12腳,使其導(dǎo)通，第二組彩燈發(fā)光（第一組熄滅）。模擬開關(guān)CD4066因5腳和12腳分別為低電平而被關(guān)閉。因?yàn)閯偨油ㄊ须姇r(shí)CD4017的哪一個(gè)輸出端為高電平無法確定，但在CP端脈沖的作用下，Q0－Q2很快進(jìn)入依次輸出高電平的循環(huán)工作方式。電源電路采用電容降壓，二極管整流和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的供電方式，直流工作電壓由穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值決定。CD4017的CP端受脈沖發(fā)生器輸出脈沖的控制，其輸出端（Q0Q9）將輸入脈沖按輸入順序依次分配，輸出控制的脈沖，其輸出控制脈沖的速度由脈沖發(fā)生器輸出的脈沖頻率決定。主要是為燈光流動(dòng)控制器提供流動(dòng)控制的脈沖，調(diào)整C4和RR3可以改變閃爍的頻率，加大C4容量和RR3的阻值，流動(dòng)速度變慢，反之則加快，所以有較大的速度調(diào)節(jié)范圍[9]。當(dāng)計(jì)數(shù)器CD4017計(jì)數(shù)滿10個(gè)脈沖時(shí)，其進(jìn)位端{(lán)12}腳輸出一個(gè)正脈沖，直接反饋到其復(fù)位端{(lán)15}腳，使計(jì)數(shù)器復(fù)位，然后開始下一輪的計(jì)數(shù)過程，這樣就周而復(fù)始地循環(huán)工作。當(dāng)送來第二個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，CD4017計(jì)數(shù)輸出端Y1呈高電平，而Y1端接到是B開關(guān)的12腳，其它輸出端均為低電平，所以此時(shí)CD4066模擬開關(guān)只有B開關(guān)是接通的，其它組是都斷開；當(dāng)其它計(jì)數(shù)脈沖分別送來時(shí)，分別讓其對應(yīng)的模擬開關(guān)接通而送相應(yīng)的信號到后面的LED電路中去。此時(shí)A開關(guān)13腳是高電平，所以A開關(guān)接通。由于CD4066是雙向模擬開關(guān)高電平接通，低電平斷開，其引腳功能內(nèi)部含有A、B、C、D四個(gè)獨(dú)立的模擬開關(guān)，本電路使用了三片CD4066開關(guān)共有12組獨(dú)立的雙向模擬開關(guān)，只用到其中的10組。原理電路圖由振蕩電路、譯碼電路、模擬開關(guān)和光源電路組成[8]。限流電阻是保護(hù)發(fā)光二極管以免因電流過大而燒毀。電流在傳輸過程會(huì)產(chǎn)生高頻成分，因而在穩(wěn)壓器的輸入端要接電容