如何使用IC4017構(gòu)建追逐LED光波效應(yīng)發(fā)生器電路

這篇文章解釋了如何使用 IC 4017 設(shè)計(jì)和構(gòu)建追逐 LED 光波效應(yīng)發(fā)生器電路?；旧?，該電路是 LED 追逐器電路的增強(qiáng)形式，當(dāng) LED 從高亮度到低亮度依次循環(huán)和脈沖時(shí)，它會(huì)在 LED 上產(chǎn)生類(lèi)似波的模擬。

電路規(guī)格和目標(biāo)

這適用于 12V 直流系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有 9 個(gè)類(lèi)似于側(cè)面標(biāo)志燈的小 LED 燈（未指定的安培數(shù)消耗）。我需要一個(gè)用戶友好的控制器，它允許輕松編程以進(jìn)行簡(jiǎn)單的延遲/時(shí)間調(diào)整（考慮到我缺乏編程技能）。此外，它應(yīng)該是防風(fēng)雨密封的，結(jié)構(gòu)緊湊，以便于安裝。

LED 燈應(yīng)從左到右水平排列（位置 1-9）。控制器的功能概述如下：

所有燈都以最大亮度開(kāi)始，啟動(dòng)循環(huán)。如果所有燈都從最大亮度開(kāi)始，它們隨后應(yīng)降低到 50% 左右。然后，燈光 1 增加到最大亮度，然后在燈光 2 達(dá)到最大亮度時(shí)降低，依此類(lèi)推。

在所有燈光上逐漸增加/減少一個(gè)或兩個(gè)周期后（在燈光 9 處達(dá)到高潮），所有燈光將在短時(shí)間內(nèi)短暫切換到最大亮度（例如，5 秒），然后重新進(jìn)入漸進(jìn)式增加/減少階段。這種模式不斷重復(fù)，與 LED 產(chǎn)生波浪狀效果。

從本質(zhì)上講，目標(biāo)是通過(guò)LED燈實(shí)現(xiàn)波浪狀效果，控制器應(yīng)通過(guò)協(xié)調(diào)燈的亮度變化周期來(lái)促進(jìn)這一點(diǎn)。

電路設(shè)計(jì)與工作

LED光波發(fā)生器的電路設(shè)計(jì)如下圖所示。

電路的工作原理可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)理解：

在這里，IC 4017 配置為一個(gè) 9 級(jí)順序移位發(fā)生器，用于切換連接在其輸出引腳上的 9 個(gè) LED。IC 4017 輸出端邏輯高電平的順序偏移是響應(yīng) IC 555 非穩(wěn)態(tài)振蕩器施加到其引腳 #14 的每個(gè)時(shí)鐘脈沖而發(fā)生的。

當(dāng)?shù)谝淮谓油娫磿r(shí)，IC 555 最初通過(guò) C4 將其引腳 #4 復(fù)位引腳接地來(lái)保持禁用狀態(tài)。

它保持禁用狀態(tài)幾秒鐘，具體取決于 R16 和 C4 的值。這可確保沒(méi)有時(shí)鐘脈沖饋送到 IC 4017 的時(shí)鐘輸入引腳 #14，并且 LED 開(kāi)關(guān)保持禁用狀態(tài)。

同時(shí)，通過(guò)頂部垂直 1N4148 二極管和 220uF 電容器的電源電壓以全亮度照亮 LED。

串聯(lián) 220 歐姆電阻器將電流限制在安全限值內(nèi)，該限值可以改變，以便在初始電源開(kāi)關(guān)開(kāi)啟期間在 LED 上產(chǎn)生最佳的 100% 照明。

一旦 220uF 電容器充滿電，由于 R1 的存在，LED 上的 100% 照明水平會(huì)降低到 50% 左右。R1 可以適當(dāng)調(diào)整，以獲得所需的 LED 降低 50% 的水平。

現(xiàn)在，同時(shí)使能 IC 555 的引腳 #4，允許 IC 555 自由振蕩，并為 IC 4017 的引腳 #14 提供時(shí)鐘脈沖。

這會(huì)導(dǎo)致 IC 4017 輸出以邏輯高電平輸出開(kāi)始排序。因此，LED 現(xiàn)在開(kāi)始從現(xiàn)有的 50% 照明到完全 100% 的照明逐個(gè)脈沖。

這會(huì)在 LED 上產(chǎn)生類(lèi)似波浪的模擬，因?yàn)樗鼈円皂樞蚍绞綇淖畛醯幕璋嫡彰髅}沖到明亮照明。

這種波浪狀效果一直持續(xù)到引腳 #9 上的最后一個(gè) 8 個(gè) LED 到達(dá)。在引腳 #11 的下一個(gè)序列中，晶體管 T1 被打開(kāi)，這再次導(dǎo)致整個(gè) LED 陣列在其最大亮度下明亮地打開(kāi)。

同時(shí)，IC 4017 引腳 #11 處的高邏輯通過(guò) C1 220uF 電容將引腳 #13 保持在高電平，從而保持時(shí)序控制過(guò)程。

可以適當(dāng)調(diào)整 C1 值，以在每個(gè)連續(xù)周期結(jié)束時(shí)在 LED 上保持所需的 5 秒全照明。

一旦 C1 充滿電，引腳 #13 從高電平邏輯中釋放，IC 復(fù)位，循環(huán)重新開(kāi)始。

LED 再次開(kāi)始從低亮度切換到高亮度，間歇性地產(chǎn)生所需的波浪狀 LED 光效果。