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標題: 徹底講解CD4017流水燈原理--DIY原創(chuàng) [打印本頁]

作者: 51hei不 時間: 2016-6-19 21:22
標題: 徹底講解CD4017流水燈原理--DIY原創(chuàng)
對于電子愛好者來說，CD4017與NE555構成的流水燈，我想都不會陌生，今天，我就徹底性的講解一下原理。

廢話不多說，看下圖：

該電路圖由本人所畫，由于軟件的問題，畫的不是很好看，如果有畫錯的地方，請及時聯(lián)系我。

首先，看電路圖的結(jié)構，很明顯就能夠看到由兩塊芯片構成，分別是NE555和CD4017。

先看NE555部分（圖的左邊部分），所構成的電路功能為產(chǎn)生時鐘振蕩，也就是所謂的時鐘脈沖。正是因為產(chǎn)生了這個時鐘脈沖的信號，LED燈D1才一直在不停的閃爍。

看下面的NE555芯片引腳介紹：

引腳

引腳號	引腳功能
1	地GND，也就是電源的負極
2	觸發(fā)端，用來控制NE555的3引腳輸出端為高電平還是低電平
3	輸出端，上圖的時鐘脈沖就是從3引腳輸出的
4	復位端，也可以作為開關使用，當4引腳為高電平的時候，NE555正常工作，當為低電平時，NE555將停止工作
5	控制電壓,，也叫基準電壓
6	門限（閥值）
7	放電端，在輸出端3引腳為高電平時，處于處于不發(fā)電狀態(tài)
8	電源正極端（VCC）

在熟知了NE555芯片引腳功能后，看上圖的電路，NE555芯片的4引腳和8引腳被接在電源的正極，1引腳接到電源的負極，說明芯片已經(jīng)接通電源，并正常工作。

當開機NE555正常工作時，7引腳發(fā)電端與地處于斷開狀態(tài)的，電容C1里面是沒有電荷的，4引腳通過電阻R1，電位器RV1，電流流向電容C1，供給電容C1充電，當電容C1兩端的電壓小于2/3VCC電壓時，3引腳輸出端為高電平。

在電容C1的持續(xù)充電，兩端的電壓將越來越大，當大于2/3VCC電壓時，NE555的3引腳輸出端將翻轉(zhuǎn)電平，由剛才的高電平變?yōu)榈碗娖�，從�?/font>7引腳由對地斷開變?yōu)閷Φ貙�，電�?/font>C1經(jīng)過RV1流經(jīng)7引腳對地發(fā)電，使得電容C1的電壓漸漸減小。

電容C1的電壓當小于1/3VCC電壓時，3引腳輸出端的電平又會翻轉(zhuǎn)，由低電平變?yōu)楦唠娖剑?/font>7引腳與地也就變成斷開，接著電容就重新開始被充電......

往復的這樣進行著對電容C1的重復充放電，NE555的3引腳也就交替重復的改變高低電平狀態(tài)，從而就形成了所謂的時鐘脈沖信號輸出。

通過改變RV1電位器的阻值，便可改變電容C1被充放電的時間，從而改變3引腳輸出端的時鐘脈沖頻率，也就是LED燈D1的閃爍頻率。

也許有人會問，電容C2是干嘛用的，為什么都沒有提到C2的功能？

其實電容C2只不過是為了提高NE555運行的穩(wěn)定性，如果將電容C2去掉，其實NE555照樣是可以輸出時鐘脈沖信號的。

我在LED燈D1下面串聯(lián)了一個100歐姆的電阻R2，目的只是為了保護LED燈D1，防止流經(jīng)LED燈D1的電流過大而燒毀，也就是所謂的限流保護。

好了，NE555部分的功能基本上是講解完了，如果有聽不明白的可以直接來與我聯(lián)系，

接下來講解CD4017的部分，這部分就簡單多了。

看下面的CD4017引腳功能介紹：

引腳號	符號	功能
12	CO	進位脈沖輸出
13	E	用脈沖下降沿觸發(fā)計數(shù)
14	CP	時鐘脈沖信號輸入端
15	MR	復位清零端
16	VCC	電源正極
8	VSS	地，電源負極
1,2,3,4,5,6,7,9,10,11	Q0，Q1，Q2------Q9	電平輸出端

從電路圖中可以看到，NE555的3引腳輸出端是接到了CD4017的14引腳，且CD4017的13引腳與地相連接，說明該CD4017是以脈沖的上升沿觸發(fā)計數(shù)的。

關于15引腳的功能，當15引腳處于低電平時，芯片CD4017將在計數(shù)十次后自動復位清零，重新計數(shù)，當為高電平時，便無法復位清零

當開機時，芯片CD4017的3引腳便會處于高電平狀態(tài)，而其他輸出端則都為低電平狀態(tài)，從而只有LED燈D2點亮。

在14引腳每輸入一個上升沿時，CD4017的輸出端輸出的高電平就會向下移動，由3引腳移動到2引腳，則LED燈D3點亮，其余的燈都熄滅，

在14引腳反復的輸入時鐘脈沖后，D2到D11這10個LED燈依次單個點亮，從而形成流水的效果，由于CD4017的15引腳接地，實現(xiàn)自動復位清零的功能，D2到D11這十個LED燈將反復形成流水的效果。

NE555+CD4017構成十路流水燈的講解到此結(jié)束。

通過這個十路流水燈，你可以設計一個二十路的流水燈，那將又是對自己的一種提高。

其實，懂得了原理，哪怕是一百路，一千路，一萬路，原理都是一樣的，就看你肯不肯動腦筋。

一個簡簡單單的流水燈，其實可以設計出各種各樣有趣的小作品來，

這個為心形流水燈，加上音樂的話效果蠻好的

這個是交叉流水燈，就像是用筆在打

一樣的效果

這個是花了我一個多月的時間焊出來的，在電路板的背面是純焊錫焊接，太費焊錫了，買了四五卷焊錫才焊完呢，可惜了，后來由于拿來做展示，被幾個xx搞壞了，心痛啊��！

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有什么不懂的，有什么想法的，有什么需要的，都可以與我溝通，一起分享

作者: 8888963 時間: 2017-6-26 00:50
樓主，為什么我開始開始亮一個燈，然后555的5號加了個電容接地，然后電源又接地，才可以自動流水。

作者: Missde 時間: 2018-1-9 13:31

8888963 發(fā)表于 2017-6-26 00:50
**** 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽 ****

555的5腳是控制電壓端，如果不需要，則連接個電容接地，防止被干擾。

作者: a8238712 時間: 2018-1-17 20:27
很給力�。�！

學習啦！

作者: GUOXUAN 時間: 2018-1-20 22:30
這個,NE555,CD4017,是很古老的芯片,用來做小電路還不錯,比單片機要好,制做小電路用單片機很費腦筋!

作者: GUOXUAN 時間: 2018-1-20 22:32
不過,這么個愛心電閃燈,用單片機來做,程序也很簡單,可以寫出閃很多花樣的來!

作者: wswymy 時間: 2018-4-16 13:25
請問at89sc51也和這個的原理一樣吧

作者: Wag 時間: 2018-8-3 11:14
樓主的精神可嘉，不過焊這么一片洞洞板居然花了一個多月，還用了四、五卷焊錫，真是前無古人后無來者，就這么一個CD4017線路，如果我花4個小沒弄好，你可以打死我！

作者: dream123 時間: 2018-8-14 20:04
樓主有沒有原理圖呀

作者: dream123 時間: 2018-8-14 20:04
樓主有沒有資料共享一下啦

作者: cqqwing 時間: 2018-9-25 17:47
我數(shù)模電0基礎，完全靠有時候看帖子現(xiàn)學一點點，想請教，用555-4017這種彩燈電路，要多加幾片4017，電路應該是怎樣改動的，關鍵是我不知道4017的那幾個引腳怎么接，有什么作用，請教是否能畫一下

作者: 快樂眼淚 時間: 2018-9-26 12:37
感謝樓主的講解！

作者: 15388781182 時間: 2018-11-2 18:09
老哥，有點電路沒看懂怎么加你

作者: qpj 時間: 2018-11-8 01:55
可以看下最后一個電路的原理圖嗎，謝謝！

作者: pull1121 時間: 2019-5-27 09:53

cqqwing 發(fā)表于 2018-9-25 17:47
我數(shù)模電0基礎，完全靠有時候看帖子現(xiàn)學一點點，想請教，用555-4017這種彩燈電路，要多加幾片4017，電路 ...

你的問題解決沒有，我現(xiàn)在也遇到這個問題了，如果搞定望告知

作者: weixiaojian 時間: 2019-6-20 00:03
好資料，51黑有你更精彩!!!

作者: 老愚童63 時間: 2019-6-20 12:43
C1的極性可能畫錯了，

作者: 新鄉(xiāng)家電維修 時間: 2019-6-20 17:31

Wag 發(fā)表于 2018-8-3 11:14
樓主的精神可嘉，不過焊這么一片洞洞板居然花了一個多月，還用了四、五卷焊錫，真是前無古人后無來者，就這 ...

對，他這水平就是賣套件合適，不是研究電子的，最基礎的東西，還要人和他交流

作者: 老愚童63 時間: 2019-6-21 05:46

pull1121 發(fā)表于 2019-5-27 09:53
你的問題解決沒有，我現(xiàn)在也遇到這個問題了，如果搞定望告知

利用Q9和門電路控制13腳進行級聯(lián)

作者: 老愚童63 時間: 2019-6-21 10:13
本帖最后由老愚童63 于 2019-6-22 09:49 編輯

cqqwing 發(fā)表于 2018-9-25 17:47
我數(shù)模電0基礎，完全靠有時候看帖子現(xiàn)學一點點，想請教，用555-4017這種彩燈電路，要多加幾片4017，電路 ...

簡單一些的可以使用三極管或者光電耦合器配合Q9輸出端來控制4017的EN端（13腳）和復位端實現(xiàn)級聯(lián)

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg (181.72 KB, 下載次數(shù): 140)

作者: 老愚童63 時間: 2019-6-22 09:48
本帖最后由老愚童63 于 2019-6-22 11:32 編輯

cqqwing 發(fā)表于 2018-9-25 17:47
我數(shù)模電0基礎，完全靠有時候看帖子現(xiàn)學一點點，想請教，用555-4017這種彩燈電路，要多加幾片4017，電路 ...

這個是2片級聯(lián)電路，第一片的Q9不能作為輸出端，第二片的Q0不能作為輸出使用，多級級聯(lián)可以在此基礎上增加，以前級4017的Q0端與后一級4017的復位端相連接，前級的Q9端控制三極管來控制后級4017的使能端13腳，最后一級的Q9端接最前一級的復位端。

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg (181.72 KB, 下載次數(shù): 128)

作者: Tomnedved 時間: 2020-4-27 23:18
厲害了，能不能做個聲控的流水燈？

作者: 夏荷 時間: 2020-5-12 22:14
很給力，學習啦！

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