基于數(shù)字集成電路流水燈的設(shè)計(jì)

摘要：為了使造價(jià)低廉、清潔無污染的LED燈在電子產(chǎn)品裝飾、顯示屏電子廣告、數(shù)碼與字符顯示、節(jié)能燈等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，采用LED燈來作裝飾已成為一種時(shí)尚。采用數(shù)字集成電路的控制方法，結(jié)合十進(jìn)制計(jì)數(shù)器／譯碼電路設(shè)計(jì)了該控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電源、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)器和譯碼顯示電路4部分組成。能實(shí)現(xiàn)任意方式的流水，只要改變每路發(fā)光二極管的數(shù)目和圖案，就可以實(shí)現(xiàn)隨心所欲的流水花樣。它可作為工作狀態(tài)指示，具有環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：觸發(fā)器；流水燈；控制器；LED燈

當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，尤其是在自動(dòng)化智能控制的電子領(lǐng)域，給人們的生活增添了色彩，也帶來了方便和舒適。比如五顏六色的廣告流水燈每到晚上把許多娛樂場所，理發(fā)店、賓館、飯店、公司的門外點(diǎn)綴得格外迷人。制作流水燈的方法有多種，有傳統(tǒng)的分立元件，由數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)和單片機(jī)智能控制系統(tǒng)等。對于第一種方法，雖然電路簡單，但性能不穩(wěn)定，工作可靠性差；而第三種方法對于電子技術(shù)初學(xué)者來說，難度又偏大，因此下面根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來介紹由數(shù)字集成電路控制的流水燈的設(shè)計(jì)方法。

1 設(shè)計(jì)的任務(wù)要求
采用邊沿JK觸發(fā)器(74LS112)、D觸發(fā)器(74LS74)和3-8線譯碼器(74LS138)構(gòu)成一個(gè)流水燈電路。要求系統(tǒng)共有8個(gè)燈，其效果始終是7亮1暗，且這1暗燈循環(huán)下移或者上移。

2 設(shè)計(jì)的思路與電路組成框圖
首先應(yīng)用74LS112和74LS74中3個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成異步八進(jìn)制加法或減法計(jì)數(shù)器；再將輸出端Q2Q1Q0分別與74LS138(3-8譯碼器)的地址碼輸入端A2A1A0相連，使譯碼器相繼譯碼。其電路組成框圖如圖1所示。

3 電路工作原理
3．1 電路原理
電路原理圖如圖2所示，該系統(tǒng)為8路流水燈控制器，它的控制形式為7亮1暗，且這1暗始終是從上至下移動(dòng)，如此反復(fù)循環(huán)，形成流動(dòng)效果。該電路由電源、時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路、加法計(jì)數(shù)器、譯碼及LED顯示系統(tǒng)等五部分組成。