巧用CD4017作新穎彩燈閃爍控制器電路圖
出處:liuyang520 發(fā)布于:2010-03-22 00:00:00 | 5395 次閱讀
本控制器能使彩燈按強(qiáng)光——稍強(qiáng)——弱光——熄滅——強(qiáng)光……方式不斷循環(huán)閃爍不再是單調(diào)閃爍,因此極富有新鮮感。并且控制器對(duì)外只有兩根引出端于,可以直接串聯(lián)在彩燈電路里,方便接線和使用。
新穎彩燈閃爍控制器的電路見下圖所示,VS和VD7-VD10構(gòu)成控制器的主回路,控制回路主要由六反相器CD4069和十進(jìn)制計(jì)數(shù)/分配器參CD4017數(shù)字集成電路與少量分立元件組成。VD6、R7和C1組成簡(jiǎn)易電阻降壓穩(wěn)壓線路,輸出12V直流電供控制回路用電。
反相器I、Ⅱ組成簡(jiǎn)易的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,其振蕩頻率主要由(RP+Rl)和C3的時(shí)間常數(shù)決定,反相器Ⅱ輸出端即4腳輸出的方波脈沖信號(hào)送至A2的CP端即14腳進(jìn)行計(jì)數(shù),A2有10個(gè)譯碼輸出端Q0-Q9,本控制器只使用了Q1-Q4四個(gè)輸出端。當(dāng)A2處于復(fù)位狀態(tài)時(shí),只有物輸出高電平,其余輸出端均為低電平。當(dāng)A2的CP端輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí),Q0變?yōu)榈碗姾?,Q1為高電平;CP端再輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖,Q1變?yōu)榈碗姾酰琎2為高電乎;CP端再輸入一個(gè)脈沖,Q2變?yōu)榈碗姼?,Q3為高電平……當(dāng)Q4出現(xiàn)高電平時(shí),此高電平通過VD4加到復(fù)位端即第15腳,A2即復(fù)位,Q0為高電平,其余輸出端均恢復(fù)低電平。由上面分析可知,當(dāng)A2的CP端不斷輸人計(jì)數(shù)脈沖,它的輸出端Q0-Q9將循環(huán)出現(xiàn)高電平。其循環(huán)速度取決于CP端輸入脈沖的頻率,調(diào)節(jié)電位器RP可改變Q0-Q3高電平循環(huán)速率。

當(dāng)Q0為高電平時(shí),因反相器Ⅲ的輸入端即13腳為低電平,兩次反相后10腳輸出仍為低電平,可控硅VS控制極無觸發(fā)電壓而處于關(guān)斷狀態(tài),所以彩燈鏈H不亮。當(dāng)Q1為高電平時(shí),此高電平通過VD1、R3向C4充電,C4兩端電壓通過R6加到反相器Ⅲ的輸入端即A1的13腳,當(dāng)C4兩端電壓上升到CMOS門電路的閾值電壓VTR時(shí),反相器Ⅲ輸出低電平,再經(jīng)反相器Ⅳ反相輸出高電乎并經(jīng)R8加到VS的控制極,VS因獲得正向觸發(fā)電壓而開通,彩燈H通電發(fā)光。當(dāng)VS開通時(shí),使得VD5負(fù)極接地,故VD5導(dǎo)通。這時(shí)C4上的電荷將通過VD5、VS泄放,使A1的13腳電平下降,當(dāng)降至VTR以下時(shí)A1的10腳突變?yōu)榈碗娖剑琕S失去觸發(fā)電壓當(dāng)交流電過零時(shí)即關(guān)斷。這時(shí)VD5反偏截止,Q1輸出的高電平又可通過VD1、R3再向C4充電,當(dāng)C4兩端電壓重新達(dá)到VTR時(shí),經(jīng)反相器Ⅲ、Ⅳ兩次反相又能使VS開通。所以在交流電的半個(gè)周期內(nèi),C4都有一個(gè)充電和放電的過程,C4充電時(shí)間,VS關(guān)斷;C4放電時(shí)間,VS開通。C4充電時(shí)間愈短,VS在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間愈長(zhǎng),即導(dǎo)通角大,電燈H兩端電壓愈高,電燈就愈亮。Q1為高電平時(shí),C4的充電電阻為R3(100KΩ),充電電阻最小,C4兩端電壓較早達(dá)到VTR,故彩燈亮度;Q2為高電平時(shí),充電電阻稍大為R4(180KΩ),故VS導(dǎo)通角較小,彩燈亮度稍暗;Q3為高電平時(shí),C4充電電阻為R5(220KΩ),VS導(dǎo)通角最小,彩燈亮度最暗;Q0為高電平時(shí),VS關(guān)斷,彩燈熄滅。所以彩燈能按最亮、稍亮、暗光和熄滅方式循環(huán)。
VS用MCR100-8小型塑封單向可控硅(1A/600V)。VD1-VD4可用1N4148型硅開關(guān)二極管,VD5、VD7-VD10要用lN4004型硅整流二極管,VD6用12V、1/2W穩(wěn)壓二極管,如2CW19型等。H可用市售彩燈鏈。RP可用WH5型小型合成碳膜電位器,其余阻容元件無特殊要求。
此控制器只要元器件良好,安裝正確,一般情況下,不用作任何調(diào)試就能正常工作。調(diào)節(jié)電位器RP,可以隨心所欲地改變彩燈亮度變化循環(huán)速率。如果使用中發(fā)現(xiàn)三檔亮度變化不明顯,可以適當(dāng)變更電阻R3、R4和R5的阻值,使效果滿意即可。
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