【正文】 。主要存在兩方面的問(wèn)題：第一當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，輸出直流電壓將隨之發(fā)生變化。因此也要相應(yīng)的變化。本課題采用的三端集成穩(wěn)壓器為 W7800 系列的。在芯片的內(nèi)部設(shè)有過(guò)熱，過(guò)流及調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)電路，因而電路使用安全可靠。在現(xiàn)場(chǎng)，由于控制中心到各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)距離不同所以電流在傳輸過(guò)程中所損失的壓降也不同。電流在傳輸過(guò)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以濾除高頻成分，在穩(wěn)壓器輸出端所接的電容是為了濾除穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的高頻成分以及防止其自激振蕩。限流電阻是保護(hù) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 發(fā)光二極管以免因電流過(guò)大而燒毀。原理電路圖由振蕩電路、譯碼電路、模擬開(kāi)關(guān)和光源電路組成 [8]。由于 CD4066 是雙向模擬開(kāi)關(guān)高電平接通，低電平斷開(kāi)，其引腳功能內(nèi)部含有 A、B、 C、 D 四個(gè)獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)，本電路使用了三片 CD4066 開(kāi)關(guān)共有 12組獨(dú)立的雙向模擬開(kāi)關(guān)，只用到其中的 10 組。此時(shí) A 開(kāi)關(guān) 13 腳是高電平，所以 A 開(kāi)關(guān)接通。當(dāng)送來(lái)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(kāi)關(guān)的 12 腳，其它輸出端均為低電平，所以此時(shí) CD4066 模擬開(kāi)關(guān)只有 B 開(kāi)關(guān)是接通的，其它組是都斷開(kāi)；當(dāng)其它計(jì)數(shù)脈沖分別送來(lái)時(shí)，分別讓其對(duì)應(yīng)的模擬開(kāi)關(guān)接通而送相應(yīng)的信號(hào)到后面的 LED 電路中去。 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 {12}腳輸出一個(gè)正脈沖，直接反饋到其復(fù)位端 {15}腳，使計(jì)數(shù)器復(fù)位，然后開(kāi)始下一輪的計(jì)數(shù)過(guò)程，這樣就周而復(fù)始地循環(huán)工作。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 R R3 可以改變閃爍的頻率，加大 C4 容量和 R R3 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]。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。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。 因?yàn)閯偨油ㄊ须姇r(shí) CD4017 的哪一個(gè)輸出端為高電平無(wú)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。模擬開(kāi)關(guān)CD4066 因 5 腳和 12 腳分別為低電平而被關(guān)閉。當(dāng) Q1為高電平，該高電平直接加到模擬開(kāi)關(guān)的 12 腳 ,使其導(dǎo)通，第二組彩燈發(fā)光（第一組熄滅）。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) Q3繼續(xù)接受脈沖信號(hào)高電平， 7 腳輸出高電平，模擬開(kāi)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]。 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。圖中，調(diào)整 C4 和 R R3 可以改變閃爍的頻率，加大 C4 容量和 R R3 的阻值，流動(dòng)速度變慢，反之則加快。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) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 17 頁(yè) 通電路時(shí)就會(huì)看到漂亮的流水燈。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。 圖 34 電路中流水燈 的流向?yàn)椋?3， 2， 4 腳的高電平使 3 個(gè)發(fā)光二極管依次向右發(fā)光。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(méi)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(jí)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。本文的此種設(shè)計(jì)還有一定缺陷，因?yàn)?CD4017 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(wú)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。 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(cè)試。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。 2. 檢查導(dǎo)線的連接。 3. 檢查實(shí)驗(yàn)儀器和器材是否完好。 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(kāi)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(guò) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 18 頁(yè) 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。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 19 頁(yè) 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。方案中采用了 CD4017 芯片和 NE555 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)變化的需要，采用 CD4017 芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)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(duì)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。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(kāi)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。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。在設(shè)計(jì)中，由于對(duì)數(shù)電、模電知識(shí)的不精通，出現(xiàn)了很多遺漏的地方，我相信，通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)電、模電的知識(shí)的加深，對(duì)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。通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何將所學(xué)的各科知識(shí)串聯(lián)起來(lái)， 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(shí)學(xué)習(xí)、分析和運(yùn)用知識(shí)的能力。特別是模擬開(kāi)關(guān)部分，課堂上并沒(méi)有接觸，只有靠自己摸索。 在實(shí)際運(yùn)用方面，平常學(xué)的都是理論知識(shí)，而畢業(yè)設(shè)計(jì)側(cè)重于理論與實(shí)踐相結(jié)合。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。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中碰到了很多的問(wèn)題，我通過(guò)查閱相關(guān)書籍，資料，通過(guò)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(kāi)闊，還認(rèn)真聽(tīng)取對(duì)設(shè)計(jì)中不足之處的建議與批評(píng)，讓我認(rèn)識(shí)到了自己對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的不足方面。在此特別感謝吳教授，您辛苦了。 sons,Inc,2020． [12]Behzad Razavi( 美 ).Design of Analog CMOS Integrated Circuits [M]. McGrawHill ,2020．