如何使用IC4017构建追逐LED光波效应发生器电路

这篇文章解释了如何使用 IC 4017 设计和构建追逐 LED 光波效应发生器电路。基本上，该电路是 LED 追逐器电路的增强形式，当 LED 从高亮度到低亮度依次循环和脉冲时，它会在 LED 上产生类似波的模拟。

电路规格和目标

这适用于 12V 直流系统，该系统具有 9 个类似于侧面标志灯的小 LED 灯（未指定的安培数消耗）。我需要一个用户友好的控制器，它允许轻松编程以进行简单的延迟/时间调整（考虑到我缺乏编程技能）。此外，它应该是防风雨密封的，结构紧凑，以便于安装。

LED 灯应从左到右水平排列（位置 1-9）。控制器的功能概述如下：

所有灯都以最大亮度开始，启动循环。如果所有灯都从最大亮度开始，它们随后应降低到 50% 左右。然后，灯光 1 增加到最大亮度，然后在灯光 2 达到最大亮度时降低，依此类推。

在所有灯光上逐渐增加/减少一个或两个周期后（在灯光 9 处达到高潮），所有灯光将在短时间内短暂切换到最大亮度（例如，5 秒），然后重新进入渐进式增加/减少阶段。这种模式不断重复，与 LED 产生波浪状效果。

从本质上讲，目标是通过LED灯实现波浪状效果，控制器应通过协调灯的亮度变化周期来促进这一点。

电路设计与工作

LED光波发生器的电路设计如下图所示。

电路的工作原理可以通过以下几点来理解：

在这里，IC 4017 配置为一个 9 级顺序移位发生器，用于切换连接在其输出引脚上的 9 个 LED。IC 4017 输出端逻辑高电平的顺序偏移是响应 IC 555 非稳态振荡器施加到其引脚 #14 的每个时钟脉冲而发生的。

当第一次接通电源时，IC 555 最初通过 C4 将其引脚 #4 复位引脚接地来保持禁用状态。

它保持禁用状态几秒钟，具体取决于 R16 和 C4 的值。这可确保没有时钟脉冲馈送到 IC 4017 的时钟输入引脚 #14，并且 LED 开关保持禁用状态。

同时，通过顶部垂直 1N4148 二极管和 220uF 电容器的电源电压以全亮度照亮 LED。

串联 220 欧姆电阻器将电流限制在安全限值内，该限值可以改变，以便在初始电源开关开启期间在 LED 上产生最佳的 100% 照明。

一旦 220uF 电容器充满电，由于 R1 的存在，LED 上的 100% 照明水平会降低到 50% 左右。R1 可以适当调整，以获得所需的 LED 降低 50% 的水平。

现在，同时使能 IC 555 的引脚 #4，允许 IC 555 自由振荡，并为 IC 4017 的引脚 #14 提供时钟脉冲。

这会导致 IC 4017 输出以逻辑高电平输出开始排序。因此，LED 现在开始从现有的 50% 照明到完全 100% 的照明逐个脉冲。

这会在 LED 上产生类似波浪的模拟，因为它们以顺序方式从最初的昏暗照明脉冲到明亮照明。

这种波浪状效果一直持续到引脚 #9 上的最后一个 8 个 LED 到达。在引脚 #11 的下一个序列中，晶体管 T1 被打开，这再次导致整个 LED 阵列在其最大亮度下明亮地打开。

同时，IC 4017 引脚 #11 处的高逻辑通过 C1 220uF 电容将引脚 #13 保持在高电平，从而保持时序控制过程。

可以适当调整 C1 值，以在每个连续周期结束时在 LED 上保持所需的 5 秒全照明。

一旦 C1 充满电，引脚 #13 从高电平逻辑中释放，IC 复位，循环重新开始。

LED 再次开始从低亮度切换到高亮度，间歇性地产生所需的波浪状 LED 光效果。