基于555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器應(yīng)用電路設(shè)計
繁華的都市,當(dāng)夜幕降臨時,五繽紛的彩燈燈便亮了起來,點亮這個黑暗的世界,給人民生活增添一點情趣,而流水燈是其中的角色之一。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,控制彩燈的電路不斷更新,這里主要介紹由555定時器構(gòu)成的流水燈控制電路?! ?/p>本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201710/369252.htm
555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如圖1所示):
(1)分壓器
①5腳懸空時。②5腳外接控制電壓時。
(2)電壓比較器
電壓比較器C1和C2是兩個結(jié)構(gòu)完全相同的理想運算放大器。比較器有兩個輸入端,分別用1和0表示相應(yīng)輸入端上所加的電壓,用表示比較器的比較結(jié)果(1代表高電平,0代表低電平)。
555定時器組成的多諧振蕩器
由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖3所示,RA,RB和C是外接定時元件,電路中將高電平觸發(fā)端(6腳)和低電平觸發(fā)端(2腳)并接后接到RB和C的連接處,將放電端(7腳)接到RA,RB的連接處。由于接通電源瞬間,電容C來不及充電,電容器兩端電壓為低電平,小于(1/3)Vcc,故高電平觸發(fā)端與低電平觸發(fā)端均為低電平,輸出為高電平,放電管V1截止。這時,電源經(jīng)RA,RB對電容C充電,使電壓按指數(shù)規(guī)律上升,當(dāng)上升到 (2/3)Vcc時,輸出為低電平,放電管V1導(dǎo)通,把從(1/3)Vcc上升到(2/3)Vcc由于放電管V1導(dǎo)通,電容C通過電阻RB和放電管放電,電路進(jìn)人第二暫穩(wěn)態(tài),其維持時間的長短與電容的放電時間有關(guān),隨著C的放電,下降,當(dāng)下降到(1/3)Vcc時,輸出為高電平,放電管V1截止,Vcc再次對電容C充電,電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。
CD4017($0.1275)邏輯功能
CD4017芯片是十進(jìn)制計數(shù)器/時序譯碼器,應(yīng)用極其廣泛。圖4是CD4017的引腳圖排列,采用16腳雙列直插式塑料封裝形式。CD4017的CL端在輸入時鐘脈沖的上升沿計數(shù),時鐘允許端EN為“0”時,允許時鐘脈沖輸入,為“1”時就禁止時鐘脈沖輸入。在輸入時鐘脈沖的作用下,10個譯碼輸出Y0~Y9依次為高電平。R為復(fù)位端,當(dāng)R=1時,計數(shù)器清零,Y0為“1”,其余Y1~Y9均為“0”.CO為進(jìn)位輸出端,CD4017記滿10個數(shù)后,CO端輸出一個正的進(jìn)位脈沖。
電路實現(xiàn)
流水燈電路原理圖(如圖5所示):
流水燈電路原理
該電路由時基集成電路NE555($0.0700)構(gòu)成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計數(shù)/譯碼電路組成。電源接通后,經(jīng)R1、R2給電容C1充電,使逐漸升高,當(dāng)時,3腳(Q端)輸出為高電平。當(dāng)上升到超過時,3腳輸出仍為高電平。當(dāng)繼續(xù)上升到略超過時,RS觸發(fā)器狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn),3腳輸出為低電平,同時 C1經(jīng)R2及7腳內(nèi)導(dǎo)通的放電管VT到地放電,迅速下降。當(dāng)下降到略低于時,觸發(fā)器狀態(tài)又翻轉(zhuǎn),3腳輸出變?yōu)楦唠娖?。同時,7腳內(nèi)導(dǎo)通的放電管VT截止,電容C1再次進(jìn)行充電,其電位再次上升,一直循環(huán)下去。根據(jù),可以看出,通過改變電位器R2的電阻值的大小,即可以改變振蕩器的振蕩周期,從而改變3腳輸出高低電平的轉(zhuǎn)換時間,進(jìn)而改變流水燈的速度。對于CD4017,其14腳接收來自555定時器3腳的輸出脈沖。當(dāng)555定時器的3腳的輸出電平狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,14腳接收到高低電平的變化,觸發(fā)十個輸出引腳交替輸出高電平,點亮相應(yīng)引腳的LED燈。隨著時間的進(jìn)行,十個LED燈相繼被點亮,形成流水燈。
555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的集成器件,通過外圍元件的簡單組合,可以組成許多基本實用的電路,最基本且應(yīng)用最多的有單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,施密特觸發(fā)器,多諧振蕩器三種。以這些基本電路為基礎(chǔ),又可以和其他組合形成各種各樣實用的電子電路,實現(xiàn)各種各樣的功能,如定時器、分頻器、脈沖信號發(fā)生器、玩具游戲機(jī)電路、音響告警電路、自動控制電路、電源交換電路、頻率變換電路元件參數(shù)和電路檢測電路等。相信在不久的將來,555定時器將應(yīng)用在更多領(lǐng)域,為我們的生活增加更多新鮮的元素,并使我們的生活更加豐富多彩。
評論