555定时器组成的应用之流水灯

我们都知道555集成电路应用很广泛，并且它是将数电和模电结合的很精妙的一种电路。这次介绍如何用555定时器组成的多谐振荡器和集成电路4017来设计流水灯。

本实验我们依然采用proteus进行仿真，这里我们先介绍一下本电路分为两部分，分别是前半部分的由555定时器构成的多谐振荡器和后半部分的由4017组成的十进制计数器。

前部分的555定时构成的多谐振荡器主要用于产生各种方波或时间脉冲信号。它是一种自激振荡器，在接通电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲波。电路如图所示：

电路原理：当接通电源Vcc后，Vcc经R1、R2对电容C充电。当Uc上升到2/3Vcc时，u0=0，555芯片内部的三极管T导通，然后电容C通过R2和T放电，Uc就会开始就会下降。当Uc下降到Vcc/3时，u0=1，555芯片内部的三极管T截止，然后Vcc又经R1、R2对电容C充电。如此重复上述过程，在输出端u0(第三脚)会产生连续的矩形脉冲。总结过程就是一个对电容C充电和放电过程。

uc从Vcc/3充电上升到Vcc2/3我们叫充电，充电时间为T1≈0.7(R1+R2)C；

uc从Vcc2/3放电下降到Vcc/3我们叫放电，放电时间为T1≈0.7R2C；

因此，多谐振荡器的震荡周期为T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C,从公式看只要R2远远大于R1就可以使充放电时间一致。

好，现在我们知道了多谐振荡器会从它的输出端uo，也就是第三脚输出脉冲信号，有了信号就差一个接收脉冲然后计数的CD4017了。这里我们先看一下CD4017芯片的引脚图：

CD4017一个集成电路芯片，用来进行十进制计数。只要给它的十四脚信号输入端输入信号，然后使第13脚接地使其保持低电平，第15脚也接地使其不会复位，这样当第十四脚有上升沿来就可以计数，然后会从它的十个输出端依次输出高电平(Q0-Q9)。

好了，现在我们把这两个接在一起就组成了流水灯，如图所示：

电路原理是当通电后多谐振荡器会自激产生一定频率的脉冲从555芯片的第三脚输给CD4017芯片的第十四脚信号输入端，然后CD4017开始计数依次从它的输出端(D1-D10)输出高电平，依次点亮LED灯，使其呈现流水灯效果。这里的RV1是滑动变阻器，就是前半部分电路的R2。我们之前也讲过R2的值可以影响充放电时间，我们这边通过修改RV1的值就可以改变流水灯的频率，当RV1阻值变小，流水灯变快。当RV1值变大，流水灯变慢。

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