灯光控制器

四、灯光控制器

(一)实训

1.实训电路设计要求

运用JK触发器设计一个灯光控制器，使每个灯闪动的频率不同，从而组成一个各种灯光效果。

2.实训目的

①巩固NE555多谐振荡知识。

②掌握4027集成电路的功能、特性。

(三)知识升华

若将此电路的延时时间改为1分钟而且控制30W的白炽灯，应该如何设计？

③巧用三极管。

3.实训电路原理图如图7－7所示。

图7－7　灯光控制器电路图

4.实训知识储备

①NE555基本知识。

②集成电路基本知识。

③用三极管小电流控制大电流的接法。

④4027基本结构、功能、管脚。

5.实训工作原理

①由电路图可知，它由两部分组成：　脉冲产生部分和灯光控制部分，脉冲产生部分由常用的NE555组成的多谐振荡产生。在本设计时最好设计成频率可调，以适应不同的场合、条件。灯光控制部分由4027双JK触发器组成。

②JK触发器真值表如表7－4：　(Q_n+1：　表示第n+1个脉冲作用下的状态；Q_n：表示第n个脉冲作用下的状态；Q_n：表示第n个脉冲作用下的状态再取反)。

表7－4　JK触发器真值表

③综合电路图和真值表可知，J=K=1，则下个状态为这本状态的取反，从而每当脉冲到来都会使输出状态发生翻转跳变。根据JK触发器的特性有，当输入脉冲出现上升沿(或下降沿)时，输出端Q( Q)就发生一次翻转，从而有了闪烁控制的效果(这也是2分频的效果)。同理，当第一个JK触发器的输出Q作为下一个JK触发器的输入，则第二个触发器的输出端Q( Q)同样有了闪烁效果(这相对于脉冲而言就是一个4分频效果)。

6.实训中出现的问题及问题解决方框图

(1)电路工作方框图(图7－8)

图7－8　灯光控制器电路工作方框图

(2)实训中出现的问题及解决方法

①灯全不亮，怎么办？A.查U1、U2有无电压＞＞有。B.查U1的4脚有无高电位＞＞有＞＞成功。

②LED6～LED9不亮，怎么办？A.查U2的1脚与13脚有无相连＞＞有。B.查U2的6脚(与正极相接)和12脚(与负极相接)。C.是否正确＞＞正确＞＞成功。

(二)元器件的选择

1.元器件清单

表7－5　灯光控制器元器件清单表

2.选择注意点

①发光二极管可选择不同颜色，同一组可用两种不同颜色。

②集成电路一般用CMOS类型。

(三)知识升华

有一个固定标准方波，它的周期为0.25S，但在实际生产中只要0.5S的标准方波和1S的标准方波，请问怎么实现？画出原理图。