2.2具体电路分析
1234DDD1D2D3D4LEDLEDLEDLEDD6D7D8D9LEDLEDLEDLEDR51kR61kR71kR81kR91kR10R11R121k1k1kVCCR11KU14815141312151413CR21K7R3100K12RESETDISCHGVCC3VCCCS0SQA1CRL KSSERABL SERQDSCDS0S1QACLKSR SEROUT62THOLDCVOLTTRIGGNDCLR5R141K555C1103119011CLRR131k119011234567R4100KE1E_1uF/50VB1234567VCCABL SERQDSCDD5LEDQBQCQBQCU274LS194U374LS194B0K1KEYK2SW-SPDT0K3SW-SPDTMOM1C122OCATitleANumberRevisionSizeA4Date:File:12320-Nov-2012Sheet of C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\流水灯D - raw副本n .Bddby:4
根据上图,从555定时器的VCC输入电源,进过R2,R3,电位器R4,对电解电容E1进行充电,当充电结束后,该电容放电,通过电位器R4,R3经过555的7脚,由3脚OUT输出脉冲电流,其中:充电时间为;T1=(R2+R3+R4下半部分) ×Ce1×㏑[ (VCC-VT-)/(VCC-VT+)]=(R2+R3+R4下半部分) ×Ce1×㏑2 放电时间:T2=(R3+R4下半部分) ×Ce1×㏑(0-VT+)/(0-VT-)=(R3+R4下半部分) ×Ce1×㏑2.所以,电路的振荡周期为:T=T1+T2=(R2+2R3+2R4下半部分) ×Ce1×㏑2,振荡频率为f=1/T。输出脉冲的占空比为q=T1/T=﹙R2+R3+R4下半部分﹚/(R2+2R3+2R4下半部分)其中,T与q可以通过调节电位器R4来改变脉冲周期,占空比等。进而用来调节LED灯的转移速度,人眼睛对变化太快,比如时间间隔为20到30ms无法辨认,所以脉冲周期T不能太小,也不能太大。 对于555定时器,1脚接地,8脚接电源vcc,3脚为输出端,输出脉冲电流,第
6脚为高触发端,在电位接近于1/3vcc时触发,第2脚为低触发端,在小于1/3vcc时开始触发。第5脚接外部电压。第7脚在大于2/3vcc时开始工作起作用。第4脚为直接置零端,低电平有效。电解电容用于充放电,产生时间脉冲,时间延迟。
当接通电源时,vcc通过电流,流向D5,LED管,高电平工作,开始一闪一闪地亮,555定时器3脚输出时钟信号经过传输,送到74LS194的CLK脚,高电平有效,使74LS194芯片开始工作。
对于74LS194,四位双向寄存器:SR为右移串行输入,SL为 左移串行输入。A~D为并行数据输入,QA~QD为并行数据输出。SIS0为00时保持,SIS0为01时右移,SIS0为10时左移。一为高电平,一般大于3.7v,0为低电平,低于3.7v。 工作状态 CLR- SI S0 0 1 1 1 1 × × 0 0 0 1 1 0 1 1 置零 保持 右移 左移 并行输入 当U2的QA输出高电平时,送给U3的SL,开始准备左移,当U2的QD为高电平时,送给U3的SR,准备右移。当U3的QA为高电平时,送给U2的SL准备左移,当U3的QD为高电平时,送给U2的SR准备右移。
其中74LS194及U2,U3中得A,B,C,D为输入端,预置LED灯的亮灭状态,高电平时亮,低电平时灭,接地时为低电平。U2的ABCD脚都接地,所以开始工作时,灯的起始状态为灭,而U3的CD脚接电源,开始工作时,灯的起始状态为亮。
对于开关;K1,闭合时为低电平,使U2的CLR脚有效,开始清零,工作。
K2按下时为低电平使U2,U3的S0为0,K2弹出时,移向右边时,S0为高电平,当K3按下时,使U2,U3的S1置零,为低电平。S1S0为00时74LS194保持状态。当K3弹出时,移向右边时,U2,U3的S1为1,高电平,此时S1=1,当S1S0为10左移。
开关的开始状态为:K1闭合,K2闭合移向左侧,K3按下移向右侧,此时CLR与S1,S0及工作状态变化情况如下表: 开关状态 工作状态 CLR- S1 S0 K1断开 K2置左 K3置左 置零 0 0 0 K2置左 K3置右 0 0 1 K2置右 K3置左 0 1 0 K2置右 K3置左 0 1 1 K1闭合 K2置左 K3置左 保持 1 0 0 K2置左 K3置右 右移 1 0 1 K2置右 K3置左 左移 1 1 0 K2置右 K3置左 并行输入 1 1 1 当K1按下时CLR-为0,开始工作,当K1弹出时CLR-为1,U2和U3全部置零。当K2按下时,循环灯开始工作循环,当K2弹出时,循环灯暂停循环。K3为总开关,只有K3按下时灯才能开始循环流动。
3电路参数设置和元件介绍 3.1 电路参数的设置
电阻设置情况和器件的设置都跟原器件提供一致。 3.2 元件清单 电子元件清单 序号 名称 规格 数量 1 555占空比可555 1 调震荡器 2 移位寄存器 74LS194 2 3 灯管 4 电阻 5 电阻 6 电位器 7 瓷片电容 8 电解电容 9 电位开关 10 电位开关
4 .主要芯片介绍 1.555定时器
LED 100k 1k 100k 103 1uf/50v SW-SPDT key 8 1 12 1 1 1 2 1 单位 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个
其工作原理:
它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器C1同相比较端和
21低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc和Vcc。C1和C2的输出端
332控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc时,触发器
3复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2
1脚输入并低于Vcc时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关
3管截止。
RD是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接Vcc。
2 Vcc是控制电压端(5脚),平时输出Vcc作为比较器A1的参考电平,当5
3脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控
制,在不接外加电压时,通常接一个0.01?F的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。
T为放电管,当T导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路. 555电路的引脚功能
——TR 触发 1?Vcc 3 TH 阈值 2>Vcc 3—R 复位 DIS 放电端 OUT 输出 H 导通 L 1?Vcc 32?Vcc 3H 原状态 1?Vcc 3 × H 截止 H × × L 导通 L
2..74LS194
1
S0
CrCP11R1RDC11S≥1&1Q0Q1Q2Q3R1RDC11S≥1&≥1&R1RDC11S≥1&R1RDC11S11S1SRD0D1(a)CPS0S1CrQ0Q1Q2Q3CrS174LS194S0CPSRD0D1D2D3SLSRSLD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3D2D3SLCPHL(b)清送除数右移(c)左移禁止清除
74LS194是四位通用移存器,具有左移、右移、并行置数、保持、清除等多种功能,其内部结构与逻辑符号分别如图 7-19(a)、(b)所示,功能表如表7-16 所示。74LS194各引出端功能如下:?