LED行車燈電路

在這篇文章中，我們將看到不同的LED跑馬燈電路，這也被稱為LED騎士電路。這些電路可用于汽車、摩托車、自行車等，因?yàn)樗鼈儠?huì)給觀眾帶來吸引人的視覺效果。

我們使用非常簡單的元件創(chuàng)建了4個(gè)不同的LED運(yùn)行燈電路。在第一個(gè)電路中，我們?cè)诨诰w管的可控多晶振蕩器的幫助下實(shí)現(xiàn)了一個(gè)閃爍的LED。

第二個(gè)電路是基于IC CD4017的，其中我們有追逐式LED。在這個(gè)電路中，LEDs只是以一種順序的方式一個(gè)接一個(gè)地打開。第三個(gè)電路也是用CD4017實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)電路中，LEDs將以不同的模式發(fā)光，即雙向運(yùn)行的LEDs。

在最后一個(gè)電路中，LED最初以單程方式運(yùn)行，然后以反向方式運(yùn)行。這意味著，當(dāng)它來回走動(dòng)時(shí)，其模式與鐘擺相同。

這個(gè)電路可以用來美化汽車，也可以在汽車拋錨需要幫助的危機(jī)時(shí)刻發(fā)揮作用。

我們將在下面的章節(jié)中看到這些電路的細(xì)節(jié)，如電路圖、所需部件和工作情況。

簡單的LED行車燈電路（閃爍的LED）

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的LED閃光燈電路。我們使用了兩組LED（一側(cè)3個(gè)，另一側(cè)3個(gè)），它們將被交替打開，所以結(jié)果是一個(gè)明亮的閃爍的LEDs。

電路圖

所需元件

2個(gè)2N2222A (NPN晶體管)

2個(gè)22μF - 50V電容器（極化）。

2 x 46 KΩ 電阻器 (1/4瓦)

6個(gè)8毫米亮白LED

12V電源

連接線

面包板

項(xiàng)目的工作

從電路圖中可以看出，該項(xiàng)目是基于簡單的Astable或自由運(yùn)行的多頻振蕩器。當(dāng)打開電路時(shí)，一個(gè)晶體管將被打開（處于飽和狀態(tài)），另一個(gè)將被關(guān)閉（截止）。

假設(shè)Q1處于開啟狀態(tài)，Q2處于關(guān)閉狀態(tài)，電容C2將通過串聯(lián)LED充電。由于LED被連接在電流的路徑上，它們將被點(diǎn)亮。

在這段時(shí)間內(nèi)，由于電容C1的放電，晶體管Q2是關(guān)閉的（因?yàn)樨?fù)極板與Q2的基極相連）。在時(shí)間常數(shù)C1R1之后，電容C1完全放電并開始通過R1充電。

充電方向是相反的。隨著電容器的充電，它建立了足夠的電壓（0.7V），使晶體管Q2導(dǎo)通。這時(shí)，電容器C2開始通過Q2放電。

由于連接到晶體管Q1基極的電容器C2的板變成了負(fù)值，晶體管Q1被關(guān)閉，這組LED被關(guān)閉。

現(xiàn)在，電容器C1開始從相應(yīng)的串聯(lián)LED（通過Q2的基極）充電。由于這組LED連接在電流路徑上，它們將被打開。

現(xiàn)在，電容器C2放電，完全放電后，它將通過R2開始充電。隨著電容C2中電荷的增加，當(dāng)電壓達(dá)到0.7V時(shí)，它將使晶體管Q1導(dǎo)通。從這一點(diǎn)上看，這個(gè)過程與前面一樣重復(fù)。   

使用CD4017和555的LED追逐器電路

LED騎士系列的第二個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)使用CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和555定時(shí)器IC的LED追逐器電路。我們將看到這個(gè)項(xiàng)目的電路圖、使用的元件和工作情況。

電路圖

所需元件

1 x CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC

1 x 555定時(shí)器IC

1 x 18 KΩ 電阻器 (1/4瓦)

1 x 2.2 KΩ 電阻器 (1/4瓦)

1 x 100 KΩ 電位器

1 x 1 μF - 50V 電容（極化）。

1 x 0.1 nF 陶瓷盤電容（100 pF 代碼 101)

10 x 8mm亮白LED

連接線

5V電源

面包板

項(xiàng)目的工作

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的LED追逐器電路，其中的LED一個(gè)接一個(gè)地打開，給我們帶來了一個(gè)LED追逐另一個(gè)的效果。現(xiàn)在我們來看看這個(gè)項(xiàng)目的工作情況。

我們?cè)陔娐穲D中注意到的第一件事是，電路中有兩個(gè)部分：555定時(shí)器部分和帶LED的CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC部分。在這個(gè)項(xiàng)目中，555定時(shí)器IC被配置為一個(gè)可控硅多諧振蕩器。

在這種模式下，它產(chǎn)生一個(gè)脈沖，其頻率由元件R1（2.2KΩ）、R2（18KΩ）、VR1（100KΩ）和C1（1μF）決定。脈沖的頻率可以通過調(diào)整100KΩ的POT來控制。

這個(gè)脈沖被送給CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC作為其時(shí)鐘輸入。通過了解CD4017的工作原理，它在時(shí)鐘輸入引腳上每收到一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)就會(huì)增加1，因此每個(gè)輸出引腳在每個(gè)相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖下都會(huì)變成高電平。

由于它是一個(gè)十年計(jì)數(shù)器，我們將得到一個(gè)10的計(jì)數(shù)，由于我們將明亮的白色LED連接到輸出引腳，當(dāng)相應(yīng)的引腳變成高電平時(shí)，每個(gè)LED將被打開。

在10個(gè)時(shí)鐘脈沖之后，計(jì)數(shù)被重置并將從頭開始。如果將LED以環(huán)形方式放置，我們就會(huì)得到一種追趕LED的感覺和外觀。

帶有11個(gè)LED的雙向運(yùn)行LED，CD4017和555定時(shí)器IC

這是另一個(gè)運(yùn)行中的LED電路，但與之前的運(yùn)行中的LED電路不同的是，在之前的電路中，它被設(shè)計(jì)成一個(gè)單程運(yùn)行的LED電路，而在這個(gè)電路中，LED將以兩種方式運(yùn)行。

電路圖

所需元件

1 x CD4017 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器集成電路

1 x 555定時(shí)器IC

1 x 18 KΩ 電阻器 (1/4瓦)

1 x 2.2 KΩ 電阻器（1/4瓦)

1 x 470 Ω 電阻器 (1/4 瓦)

1 x 100 KΩ 電位器

1 x 1 μF - 50V 電容器（極化)

1 x 0.1 nF 陶瓷盤電容 (100 pF 代碼 101)

8個(gè)1N4007 PN結(jié)點(diǎn)二極管

11個(gè)8毫米亮白LED

連接線

12V電源

面包板

項(xiàng)目的工作

雙向運(yùn)行的LED項(xiàng)目的工作與LED追逐者電路類似，只是LED的方向不同。 我們現(xiàn)在來看看這個(gè)項(xiàng)目的工作情況。

555定時(shí)器部分（其操作與上述電路中解釋的類似）產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，作為時(shí)鐘輸入給CD4017計(jì)數(shù)器。與CD4017的Q0相連的LED6將首先亮起。

與CD4017的Q1相連的LED5和LED7將接著點(diǎn)亮。連接方式如電路圖所示，這個(gè)過程一直持續(xù)到Q5，它與LED1和LED11相連。直到這一步，LED的單程照明將被完成。

為了實(shí)現(xiàn)LED的雙向點(diǎn)亮，Q6被連接到LED2和LED10，Q7被連接到LED3和LED9，以此類推。

最后的效果將是一個(gè)雙向運(yùn)行的LED，其順序如下： LED6（Q0），LED5-LED7（Q1），LED4-LED8（Q2），LED3-LED9（Q3），LED2-LED10（Q4），LED1-LED11（Q5）為一路，隨后是LED2-LED10（Q6），LED3-LED9（Q7），LED4-LED8（Q8），LED5-LED7（Q9）。

LED騎士電路圖電路圖：

該電路所需的元件：

集成電路

NE555 - 1

CD4017 - 2

電阻器

R1 (1K) - 1

R2 (100K) - 1

R3 (10K) - 1

VR1 (100K) - 1

C2, C1 (.1uf) - 2

D1-D9 (1N4148) - 9

晶體管（BC547） - 1

LED1-LED9 - 9

說明：

為了熟悉電路的工作布局，熟悉各個(gè)引腳是很重要的。

這個(gè)集成電路有16個(gè)引腳，其中3個(gè)是輸入引腳，10個(gè)是輸出引腳，一個(gè)是接地引腳，一個(gè)是電源引腳，剩下的一個(gè)是輸出引腳。如下所示，IC CD4017的引腳圖。

IC CD4017引腳圖1. 輸入引腳：

復(fù)位針腳（針腳15）--計(jì)數(shù)器通過這個(gè)針腳復(fù)位到零。假設(shè)你希望計(jì)數(shù)器從第三個(gè)引腳開始計(jì)數(shù)，那么你需要將第四個(gè)輸出端與15引腳相連。因此，在每一個(gè)第三次輸出后，計(jì)數(shù)會(huì)自動(dòng)從零開始。

時(shí)鐘引腳（14號(hào)引腳）--每次IC的14號(hào)引腳移動(dòng)到高電平時(shí)，都會(huì)提供輸出。就像時(shí)鐘的初始脈沖，3號(hào)針腳會(huì)給你輸出，同樣，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到達(dá)時(shí)，2號(hào)針腳也會(huì)提供輸出，以此類推。在10個(gè)時(shí)鐘脈沖之后，它將再次從Q0輸出開始。

時(shí)鐘抑制引腳（引腳13）--該引腳用于將計(jì)數(shù)器的狀態(tài)從ON變?yōu)镺FF，反之亦然。如果你想關(guān)閉計(jì)數(shù)器，針腳13應(yīng)該達(dá)到最高狀態(tài)。如果它處于高電平狀態(tài)，那么它就不會(huì)關(guān)注時(shí)鐘脈沖，不管你按了多少次開關(guān)，都意味著計(jì)數(shù)不會(huì)向前。在我們的電路中，第13針是接地的。

2. 輸出引腳（引腳Q0-Q9）-以順序的方式從這些引腳接收輸出。比如3號(hào)針腳會(huì)給你第一個(gè)脈沖的輸出，以此類推。

3. 接地引腳（8號(hào)引腳）和電源引腳（16號(hào)引腳）--對(duì)于集成電路的工作，8號(hào)引腳提供接地，而電源則由16號(hào)引腳提供。

4. 4. 輸出引腳(12號(hào)引腳) - 在這個(gè)引腳的幫助下，可以連接一個(gè)或多個(gè)CD4017集成電路。假設(shè)你想再連接一個(gè)CD4017，那么就把12號(hào)引腳與它的后代的輸入時(shí)鐘相連。一級(jí)CD4017的載波引腳與第二個(gè)時(shí)鐘輸入端相連接，同樣，第二個(gè)載波引腳與第三個(gè)時(shí)鐘輸入端相連接，以此類推。你可以在電路圖中看到這一點(diǎn)。

NE555和CD4017是兩個(gè)集成電路，該電路是基于這兩個(gè)集成電路和其他一些組件。在這個(gè)電路中，集成電路555定時(shí)器被用來作為一個(gè)星形振蕩器。

IC CD4017被用作一個(gè)CMOS計(jì)數(shù)器/驅(qū)動(dòng)器。每次當(dāng)它得到時(shí)鐘脈沖時(shí)，它通過時(shí)鐘輸入獲取時(shí)鐘脈沖，所有的10個(gè)輸出依次打開。這是眾所周知的IC，它在其他各種項(xiàng)目中非常有用，如追光器、矩陣模。

在這個(gè)電路中，集成電路NE555被用作一個(gè)星形模式，用于為電路產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖。這被用來給IC1的第3腳提供一個(gè)振蕩波，該腳是用來輸出的。

通過VR1的幫助，可以改變振蕩的速度。555定時(shí)器的振蕩頻率可以通過以下方式計(jì)算

f=1. 44/(R1+2* (VR1) *C1)

在這個(gè)電路中，由于我們采用了兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以計(jì)數(shù)將從0開始到16。電路中的IC2完成了0到9的計(jì)數(shù)，而在二極管的幫助下，其余的計(jì)數(shù)將由IC3完成。

在555定時(shí)器獲得電源的情況下，IC1的第3腳輸出到CD4017的第14腳，這又為IC2工作提供了時(shí)鐘脈沖。CD4017在得到時(shí)鐘輸入后從零開始計(jì)算（因?yàn)樗袃?nèi)置的計(jì)數(shù)器）。

在14號(hào)引腳移動(dòng)到高電平后，它被逐一轉(zhuǎn)發(fā)到每個(gè)引腳。就像初級(jí)階段的輸出Q0將在3號(hào)引腳接收，LED1將閃爍，LED2將從4號(hào)引腳發(fā)亮，以此類推。

當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)11號(hào)引腳即第九輸出端時(shí)，它將產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)的高電平，這個(gè)高電平被耦合到13號(hào)引腳（時(shí)鐘抑制）。如果14號(hào)引腳處于高電平，時(shí)鐘脈沖將被忽略，IC2的計(jì)數(shù)停止。

而作為回報(bào)，IC3的15號(hào)引腳變成低電平，因?yàn)橄惹暗木w管BC547是高電平狀態(tài)。由于這個(gè)低信號(hào)，IC3的15號(hào)針腳在短時(shí)間內(nèi)被重置為低電平，IC3的輸出從Q0（針腳3）開始統(tǒng)計(jì)，并逐個(gè)向前移動(dòng)。

當(dāng)它到達(dá)Q8的時(shí)候，也就是第9腳再次與IC3的第13腳相連，因?yàn)闊o論輸入信號(hào)如何，IC3都會(huì)停止計(jì)數(shù)。如果引腳13處于高電平，則引腳14不理會(huì)時(shí)鐘脈沖，這意味著IC3停止計(jì)數(shù)。

這將再次給IC2的15腳復(fù)位，現(xiàn)在由IC2開始計(jì)數(shù)，IC3的計(jì)數(shù)被禁止。

這也意味著，當(dāng)IC2的輸出計(jì)數(shù)完成后，IC3的計(jì)數(shù)也會(huì)停止，同樣IC2也會(huì)在IC3的計(jì)數(shù)時(shí)停止。因此，從IC3接近的輸出信號(hào)以相反的方向傳送到IC2。