标题: 彻底讲解CD4017流水灯原理--DIY原创 [打印本页]
作者: 51hei不 时间: 2016-6-19 21:22
标题: 彻底讲解CD4017流水灯原理--DIY原创
对于电子爱好者来说，CD4017与NE555构成的流水灯，我想都不会陌生，今天，我就彻底性的讲解一下原理。
废话不多说，看下图：
该电路图由本人所画，由于软件的问题，画的不是很好看，如果有画错的地方，请及时联系我。
首先，看电路图的结构，很明显就能够看到由两块芯片构成，分别是NE555和CD4017。
先看NE555部分（图的左边部分），所构成的电路功能为产生时钟振荡，也就是所谓的时钟脉冲。正是因为产生了这个时钟脉冲的信号，LED灯D1才一直在不停的闪烁。
看下面的NE555芯片引脚介绍：
引脚
引脚号 | |
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| 触发端，用来控制NE555的3引脚输出端为高电平还是低电平 |
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| 复位端，也可以作为开关使用，当4引脚为高电平的时候，NE555正常工作，当为低电平时，NE555将停止工作 |
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| 放电端，在输出端3引脚为高电平时，处于处于不发电状态 |
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在熟知了NE555芯片引脚功能后，看上图的电路，NE555芯片的4引脚和8引脚被接在电源的正极，1引脚接到电源的负极，说明芯片已经接通电源，并正常工作。
当开机NE555正常工作时，7引脚发电端与地处于断开状态的，电容C1里面是没有电荷的，4引脚通过电阻R1，电位器RV1，电流流向电容C1，供给电容C1充电，当电容C1两端的电压小于2/3VCC电压时，3引脚输出端为高电平。
在电容C1的持续充电，两端的电压将越来越大，当大于2/3VCC电压时，NE555的3引脚输出端将翻转电平，由刚才的高电平变为低电平，从而7引脚由对地断开变为对地导通，电容C1经过RV1流经7引脚对地发电，使得电容C1的电压渐渐减小。
电容C1的电压当小于1/3VCC电压时，3引脚输出端的电平又会翻转，由低电平变为高电平，7引脚与地也就变成断开，接着电容就重新开始被充电......
往复的这样进行着对电容C1的重复充放电，NE555的3引脚也就交替重复的改变高低电平状态，从而就形成了所谓的时钟脉冲信号输出。
通过改变RV1电位器的阻值，便可改变电容C1被充放电的时间，从而改变3引脚输出端的时钟脉冲频率，也就是LED灯D1的闪烁频率。
也许有人会问，电容C2是干嘛用的，为什么都没有提到C2的功能？
其实电容C2只不过是为了提高NE555运行的稳定性，如果将电容C2去掉，其实NE555照样是可以输出时钟脉冲信号的。
我在LED灯D1下面串联了一个100欧姆的电阻R2，目的只是为了保护LED灯D1，防止流经LED灯D1的电流过大而烧毁，也就是所谓的限流保护。
好了，NE555部分的功能基本上是讲解完了，如果有听不明白的可以直接来与我联系，
接下来讲解CD4017的部分，这部分就简单多了。
看下面的CD4017引脚功能介绍：
从电路图中可以看到，NE555的3引脚输出端是接到了CD4017的14引脚，且CD4017的13引脚与地相连接，说明该CD4017是以脉冲的上升沿触发计数的。
关于15引脚的功能，当15引脚处于低电平时，芯片CD4017将在计数十次后自动复位清零，重新计数，当为高电平时，便无法复位清零
当开机时，芯片CD4017的3引脚便会处于高电平状态，而其他输出端则都为低电平状态，从而只有LED灯D2点亮。
在14引脚每输入一个上升沿时，CD4017的输出端输出的高电平就会向下移动，由3引脚移动到2引脚，则LED灯D3点亮，其余的灯都熄灭，
在14引脚反复的输入时钟脉冲后，D2到D11这10个LED灯依次单个点亮，从而形成流水的效果，由于CD4017的15引脚接地，实现自动复位清零的功能，D2到D11这十个LED灯将反复形成流水的效果。
NE555+CD4017构成十路流水灯的讲解到此结束。
通过这个十路流水灯，你可以设计一个二十路的流水灯，那将又是对自己的一种提高。
其实，懂得了原理，哪怕是一百路，一千路，一万路，原理都是一样的，就看你肯不肯动脑筋。
一个简简单单的流水灯，其实可以设计出各种各样有趣的小作品来，
这个为心形流水灯，加上音乐的话效果蛮好的
这个是交叉流水灯，就像是用笔在打
一样的效果
这个是花了我一个多月的时间焊出来的，在电路板的背面是纯焊锡焊接，太费焊锡了，买了四五卷焊锡才焊完呢，可惜了，后来由于拿来做展示，被几个xx搞坏了，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，都可以与我沟通，一起分享
作者: 8888963 时间: 2017-6-26 00:50
楼主，为什么我开始开始亮一个灯，然后555的5号加了个电容接地，然后电源又接地，才可以自动流水。
作者: Missde 时间: 2018-1-9 13:31
555的5脚是控制电压端，如果不需要，则连接个电容接地，防止被干扰。
作者: a8238712 时间: 2018-1-17 20:27
很给力！！！
学习啦！
作者: GUOXUAN 时间: 2018-1-20 22:30
这个,NE555,CD4017,是很古老的芯片,用来做小电路还不错,比单片机要好,制做小电路用单片机很费脑筋!
作者: GUOXUAN 时间: 2018-1-20 22:32
不过,这么个爱心电闪灯,用单片机来做,程序也很简单,可以写出闪很多花样的来!
作者: wswymy 时间: 2018-4-16 13:25
请问at89sc51也和这个的原理一样吧
作者: Wag 时间: 2018-8-3 11:14
楼主的精神可嘉，不过焊这么一片洞洞板居然花了一个多月，还用了四、五卷焊锡，真是前无古人后无来者，就这么一个CD4017线路，如果我花4个小没弄好，你可以打死我！
作者: dream123 时间: 2018-8-14 20:04
楼主有没有原理图呀
作者: dream123 时间: 2018-8-14 20:04
楼主有没有资料共享一下啦
作者: cqqwing 时间: 2018-9-25 17:47
我数模电0基础， 完全靠有时候看帖子现学一点点， 想请教，用555-4017这种彩灯电路，要多加几片4017， 电路应该是怎样改动的， 关键是我不知道4017的那几个引脚怎么接，有什么作用，请教是否能画一下
作者: 快乐眼泪 时间: 2018-9-26 12:37
感谢楼主的讲解！
作者: 15388781182 时间: 2018-11-2 18:09
老哥，有点电路没看懂怎么加你
作者: qpj 时间: 2018-11-8 01:55
可以看下最后一个电路的原理图吗，谢谢！
作者: pull1121 时间: 2019-5-27 09:53
你的问题解决没有，我现在也遇到这个问题了，如果搞定望告知
作者: weixiaojian 时间: 2019-6-20 00:03
好资料，51黑有你更精彩!!!
作者: 老愚童63 时间: 2019-6-20 12:43
C1的极性可能画错了，
作者: 新乡家电维修 时间: 2019-6-20 17:31
对，他这水平就是卖套件合适，不是研究电子的，最基础的东西，还要人和他交流
作者: 老愚童63 时间: 2019-6-21 05:46
利用Q9和门电路控制13脚进行级联
作者: 老愚童63 时间: 2019-6-21 10:13
本帖最后由 老愚童63 于 2019-6-22 09:49 编辑
简单一些的可以使用三极管或者光电耦合器配合Q9输出端来控制4017的EN端（13脚）和复位端实现级联
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7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg
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作者: 老愚童63 时间: 2019-6-22 09:48
本帖最后由 老愚童63 于 2019-6-22 11:32 编辑
这个是2片级联电路，第一片的Q9不能作为输出端，第二片的Q0不能作为输出使用，多级级联可以在此基础上增加，以前级4017的Q0端与后一级4017的复位端相连接，前级的Q9端控制三极管来控制后级4017的使能端13脚，最后一级的Q9端接最前一级的复位端。
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7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg
(181.72 KB, 下载次数: 128)
作者: Tomnedved 时间: 2020-4-27 23:18
厉害了，能不能做个声控的流水灯？
作者: 夏荷 时间: 2020-5-12 22:14
很给力，学习啦！
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