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CD4514循环彩灯控制电路
CD4514 Lantern

时间:2012-4-18 21:19:54 来源:互联网 作者:不详 编辑: 【关闭


CD4514循环彩灯控制电路,CD4514 Lantern

关键字:CD4514,CD40193,CD4069,彩灯控制电路图

作者:李 岗
这个循环彩灯按照一定方向行进,但是在前进的过程中不时出现后退的变化;给人以克服困难、“不屈不挠”向前进的感觉。
   电路工作原理
   电路图如图所示。电路由双路脉冲信号发生器、加减计数器、16选1计数译码器组成。脉冲计数器给出两路 不同频率的脉冲信号,分别输入到加减计数器的输入端上;计数结果输出给16选1计数译码器CD4514。在CD4514的16路输出端上接有16只发光二极管,用来显示输出结果。16选1计数译码器可以按照不同的输入值,把16路输出端之中对应的一个输出端变成高电平,推动16只发光二极管轮流点亮。
   对于CD40193加减计数器,它有两个计数输入端,分别进行加法和减法的计数;并且按照4位二进制数输出计数结果。如果在40193的加计数输入端和减计数输入端分别输入脉冲信号,则40193按照两者的频率之差决定计数结果的总的趋势;当加法计数输入端的计数脉冲频率大于减法计数输入端时,计数器进行加法计算;反之则进行检法计算。
   如果调整双路脉冲发生器的输出频率,使得输出到40193加计数和减计数的频率之差发生变化,则可以改变计数器输出结果的总趋势;这样,输出到16选1译码器的数值可以是递增的,也可以是递减的;反映在灯光显示结果上,如果把16只发光二极管摆成一排或者一圈,灯光会给出不同的移动速度和不同的移动方向。
   当两路脉冲的频率比较接近的时候,则会出现一种特殊的情况。那就是灯光移动的方向也会发生变化:一会儿向前、一会儿向后;但是总的趋势则只有一种,或者向前,或者向后。在这种情况下,循环灯虽然看起来有时向前移动,有时向后移动,但最终还是向前移动;给人以一种“不屈不挠”向前进的感觉。
   双路脉冲发生器采用4069组成两组脉冲振荡器:其中一组振荡频率为5Hz;另一组为可用电位器R5调节输出频率的振荡器,可输出2~50 Hz的脉冲信号。
CD4514循环彩灯控制电路图CD4514 Lantern
制作与实验
 1.16选1译码器集成电路4514  4514有4个计数输入端,用来输入二进制数值;它有16路输出信号,分别表示0~15的结果。选中的数值对应的输出端给出高电平,可以驱动接在上面的发光二极管发光。如果将输出结果控制模拟循环灯电路,可以将16只灯排成一列,也可以排成一个圆环。如果用这个电路控制大型的图案,灯的数目会远远超过16只:这时可将灯分成若干组,每组16只灯,并按顺序给这16只灯编号;各组相同编号的灯并联后,接在4514的一路输出端。这时还需要给每路输出增加一个放大电路,以保证整个电路的灯发出正常的光亮。4514有一个禁止控制端INH和一个选通控制端sT。当禁止控制端INH输入高电平时,16路输出均为低电平。当选通控制端sT输入低电平时,16路输出不受输入端控制,保持原来的输出状态。所以在本电路中,分别将它们置于译码器正常工作的状态。
CD4514循环彩灯控制电路CD4514 Lantern
 
   2.加减计数器集成电路,CD40193  该集成电路的管脚接线图如图所示。它是四位二进制可预置数加/减计数器集成电路;具有双时钟逻辑电路,输出结果为二进制数,最大为15。   其中DP1~DP4位预置数输入端,本电路中分别将它们随意处置。Q1~Q4为计数输出端。CP+、CP-分别为加计数输入端和减计数输入端。R为重置端,本电路中接地。11、12、13这三个管脚分别为预置数重置端、进位输出端,本电路中没有使用它们,故将它们接地。
   进行加法计算时,要将减计数器输入端设置为高电平,在加计数器端输入计数脉冲;进行检法计算时,要将加计数器输入端设置为高电平,在减计数器端输入计数脉冲。所以,当在这两个输入端分别输入脉冲技术信号时,其计算结果的总趋势由它们的频率之差决定;那一路计数脉冲的频率高,则输出结果的总趋势为该路的方式。如果两路输入的频率比较接近,则会产生十分复杂的情况;在某一瞬间,其计算方式也是不确定的,也可能是加,也可能是减。改变电位器R5,可以得到变化多端的效果。


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