【正文】 可看成是置位端 S，低電平有效。放電端（ DIS）可看成由內(nèi)部放電開關(guān)控制的一個(gè)接 點(diǎn)，放電開關(guān)由觸發(fā)器的 Q 端控制： Q =1 時(shí) DIS 端接地； Q =0 時(shí) DIS 端懸空。即圖 所示。（ 2）兩個(gè)輸入端的觸發(fā)電平，也就是使它們翻轉(zhuǎn)的閥值電壓值也不同，當(dāng) CV 端不接控制電壓是，對(duì) TH（ R） 端來(lái)講， 2/3Vcc 是高電平 1， 2/3Vcc 是低電平 0；而對(duì) TR（ S）端來(lái)講， 1/3Vcc 是高電平 1， 1/3Vcc 是低電平 0。如果在控制端 CV 加上控制電壓 VC，這時(shí)上觸發(fā)電平就變 成 VC 值，而下觸發(fā)電平則變成 1/2VC。 表 R TH TR OUT DIS 1 1 0 低電平 1 0 1 Qn 保持 ＊ 0 1 高電平 0 ＊ ＊ 0 低電平 (2)比較器 C C2 是兩個(gè)電壓比較器。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 5 頁(yè) (3)分壓器 三個(gè)阻值均為 5 千歐姆的電阻串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成分壓器（ 555 也因此而得名），為比較器C1和 C2提供參考電壓， C1之＋端 U+=2Vcc/3， C2之－端 U=Vcc/3。工作中不使用 CV端時(shí)，一般都通過(guò)一個(gè) ，以旁路高頻干擾。輸出緩沖器就是接在輸出端的反相器 G3，其作用是提高定時(shí)器的帶負(fù)載能力和隔離負(fù)載對(duì)定時(shí)器的影響。 555定時(shí)器基本功能 表 所示為 555 定時(shí)器的功能表，它全面的表示了 555 的基本功能。 R = THU 2/3 VCC、 TRU VCC/3 時(shí)， C1輸出低電平、 C2輸出高電平，基本 RS 觸 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 6 頁(yè) 發(fā)器保持原來(lái)狀態(tài)不變，因此 u0、 TD也保持原來(lái)狀態(tài)不變。 555 定時(shí)器的電源電壓范圍較大，雙極型電路 VCC=～ 16V，輸出高電平不低于電源電壓的 90％， TTL 型的帶拉電流和灌電流負(fù)載的能力可達(dá) 200mA； CMOS 電路VDD=3～ 18V,輸出高電平不低于電源電壓的 95％，帶拉電流負(fù)載的能力為 1mA，灌電流負(fù)載的能力為 [2]。而獲取矩形脈沖波形的途徑不外乎以下兩種：一種是利用各種形式的多諧振蕩器電路直接產(chǎn)生所需要的矩形脈沖，另一種則是通過(guò)各種整形電路把已有的周期性變化波形變換為所要求的矩形脈沖。在同步時(shí) 序電路中，作為時(shí)鐘信號(hào)的矩形脈沖控制并且協(xié)調(diào)著整個(gè)系統(tǒng)的工作。 脈沖產(chǎn)生的整形電路種類很多 ,本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的電路屬于產(chǎn)生矩形脈沖的多諧振蕩器 ,用于產(chǎn)生環(huán)形移位寄存器的 CP 脈沖。這幾種電路的用途很廣，利用它們不只是可以方便地獲取矩形脈沖。其輸出端送出的脈沖，一路直接送入 CD4017的計(jì)數(shù)脈沖輸入端 {14}腳。 環(huán)形譯碼寄存器 CD4017 環(huán)形移位寄存器由集成芯片 CD4017 實(shí)現(xiàn)，十進(jìn)制計(jì)數(shù)／分頻器 CD4017 ]5[ 是一種用途非常廣泛的電路。 圖 CD4017 內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能框圖 CD4017 提供了 16 引線多層陶瓷雙列直插（ D）、熔封陶瓷雙列直插（ J）、塑料雙列直插（ P）和陶瓷片狀載體（ C） 4 種封裝方式。同時(shí) CD4017的工作條件為：電源電壓控制在 3V～ 15V范圍內(nèi)，輸入電壓范圍控制在 0V～ VDD 內(nèi)，工作溫度范圍： N 類： 55℃ ～ 125℃ 、 E 類： 40℃ ～ 85℃ 。時(shí)鐘輸入端口的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無(wú)限制。 Cr為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。在每 10 個(gè)時(shí)鐘輸入周期 CO 信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多計(jì)數(shù)鏈的下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘。MR 為清零端 ,CP0和 CP1是 2 個(gè)時(shí)鐘 輸入端 ,三個(gè)輸出端的控制： 0Y1Y2Y。每個(gè)高電平輸出維持 1 個(gè)時(shí)鐘周期 。在清零輸入端 (R)加高電平或正脈沖時(shí) ,只有輸出端 Q0為高電平 ,其余各輸出端都為低電平 0。設(shè)置 2 個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。其真值表如表 所示。早期采用的機(jī)械開關(guān)具有可靠性低、體積大、功耗大等缺點(diǎn)，所以 模擬開關(guān) 已經(jīng)引起了越來(lái)越多人的重視，并已被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。 許多工程師第一次使用模擬開關(guān)，往往會(huì)把模擬開關(guān)完全等同于機(jī)械開關(guān)。此外， Ron 也受電源電壓的影響，通常隨著電源電壓的上升而減小。因此模擬開關(guān)在應(yīng)用中，一定要注意輸入信號(hào)不要超出規(guī)定電壓的范圍。然而對(duì)于模擬開關(guān)而言，低 Ron并非適用于所有的應(yīng)用，較低的 Ron需要占據(jù)較大的芯片面積，從而產(chǎn)生較大的輸入電 容，在每個(gè)開關(guān)周期其充電和放電過(guò)程會(huì)消耗更多的電流。這說(shuō)明低 Ron具有更長(zhǎng)的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間。 （ 4）開關(guān)斷開時(shí)仍會(huì)有感應(yīng)信號(hào)漏出 這一特性指的是當(dāng)模擬開關(guān)傳輸交流信號(hào)時(shí)，在斷開情況下，仍然會(huì)有一部分信號(hào)通過(guò)感應(yīng)由輸入端傳到輸出端，或者由一個(gè)通道傳到另一個(gè)通道。 （ 5）傳輸電流比較小 模擬開關(guān)不同于機(jī)械開關(guān)，它通常只能傳輸小電流， 目前 CMOS 工藝的模擬開關(guān)允許連續(xù)傳輸?shù)碾娏鞔蠖鄶?shù)小于 500mA。而模擬開關(guān)的邏輯控制端驅(qū)動(dòng)電流極小，一般低于納安級(jí)。 此次流水燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用到的是 CD4066，其框圖如圖 所示： 圖 CD4066 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 11 頁(yè) R 為復(fù)位端，當(dāng) R 端輸入高電平時(shí)、計(jì)數(shù)器置零態(tài)。 0C 為進(jìn)位輸出端，當(dāng)計(jì)數(shù)滿10 個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)輸出一個(gè)正脈沖。取自CD4069 的計(jì)數(shù)脈沖從其 CL端 {14}腳輸入，故 EN 端 {13}腳接地。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 12 頁(yè) 3 流水燈控制電路的整體分析 3 .1 原理圖電源部分 （ 1）電源電路 如圖 。 （ 3）電路中 C1 的作用是防止電網(wǎng)污染，濾除電路中的高頻成份。由容抗 Xc＝ 1∕WC得知，由于 C 是個(gè)容值很小的固定值但角頻率 ? 很大，即高頻成份經(jīng)過(guò) C1 時(shí)， C1 相當(dāng)于短路由此就濾除高頻成份，當(dāng)沒(méi)有高頻成份時(shí) C1 對(duì)于 50HZ的市電來(lái)說(shuō)相當(dāng)于開路，因而 C1 能有效的防止電網(wǎng)污染 [7]。在變壓器副邊電壓 U2 的正半周內(nèi)二極管 VD1， VD2 導(dǎo)通， VD3， VD4 截止。因而在正負(fù)半周內(nèi)都有電流流過(guò)后面的電路。如果要考慮到整流電路中的二極管正向電阻和變壓器等效內(nèi)阻上的壓降則輸出直流電壓的實(shí)際數(shù)值還要低一些。 （ 5）在整流電路中輸出的電壓含有較大的脈動(dòng)成份不能直接使用，因而我們要采取濾波的措施，使輸出電壓接近于理想的直流電壓。波形圖 如 圖 所示 。當(dāng) 2U 達(dá)到最大值以后開始下降，此時(shí)電容上的電壓 cU 將由于放電而逐漸下降。 當(dāng) 2 CUU? 時(shí)二極管 3DV ， 4DV 導(dǎo)通。為了能得到比較好的濾波效果，在實(shí)際工作中經(jīng)常根據(jù)（ ）式來(lái)選擇濾波電容的容量。當(dāng)濾波電容的空容值滿足（ ）式 可以認(rèn)為輸出直流電壓近似為 ? ?0U Av ≈, ? ?35 2L TRC?