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彻底讲解CD4017流水灯原理--DIY原创

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楼主
对于电子爱好者来说,CD4017NE555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NE555CD4017
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,LEDD1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
引脚功能
1
GND,也就是电源的负极
2
触发端,用来控制NE5553引脚输出端为高电平还是低电平
3
输出端,上图的时钟脉冲就是从3引脚输出的
4
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
5
控制电压,,也叫基准电压
6
门限(阀值)
7
放电端,在输出端3引脚为高电平时,处于处于不发电状态
8
电源正极端(VCC

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,NE5553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,NE5553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LEDD1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LEDD1下面串联了一个100欧姆的电阻R2,目的只是为了保护LEDD1,防止流经LEDD1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:

引脚号
符号
功能
12
CO
进位脉冲输出
13
E
用脉冲下降沿触发计数
14
CP
时钟脉冲信号输入端
15
MR
复位清零端
16
VCC
电源正极
8
VSS
地,电源负极
1,2,3,4,5,6,7,9,10,11
Q0Q1Q2------Q9
电平输出端

从电路图中可以看到,NE5553引脚输出端是接到了CD401714引脚,且CD401713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CD40173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LEDD2点亮。
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LEDD3点亮,其余的灯都熄灭,
14引脚反复的输入时钟脉冲后,D2D1110LED灯依次单个点亮,从而形成流水的效果,由于CD401715引脚接地,实现自动复位清零的功能,D2D11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!!
如果有兴趣的可以登入我们的购物网站购买套件,我们的产品有各种有趣的DIY套件,功放套件,51单片机源程序及套件,各种电子爱好者必备的焊接工具,电子元器件及视频教程
网名:酷玩DIY
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


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来自 2#
ID:26275 发表于 2018-9-25 17:47 | 只看该作者
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

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板凳
ID:214598 发表于 2017-6-26 00:50 来自触屏版 | 只看该作者
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。
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地板
ID:251447 发表于 2018-1-9 13:31 | 只看该作者
8888963 发表于 2017-6-26 00:50
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****

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。
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5#
ID:277136 发表于 2018-1-17 20:27 | 只看该作者
很给力!!!
  

学习啦!
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6#
ID:249545 发表于 2018-1-20 22:30 | 只看该作者
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!
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7#
ID:249545 发表于 2018-1-20 22:32 | 只看该作者
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!
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8#
ID:288012 发表于 2018-4-16 13:25 来自触屏版 | 只看该作者
请问at89sc51也和这个的原理一样吧
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9#
ID:382469 发表于 2018-8-3 11:14 | 只看该作者
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!
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10#
ID:385676 发表于 2018-8-14 20:04 | 只看该作者
楼主有没有原理图呀
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11#
ID:385676 发表于 2018-8-14 20:04 | 只看该作者
楼主有没有资料共享一下啦
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12#
ID:399179 发表于 2018-9-26 12:37 来自触屏版 | 只看该作者
感谢楼主的讲解!
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13#
ID:416141 发表于 2018-11-2 18:09 | 只看该作者
老哥,有点电路没看懂怎么加你
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14#
ID:376443 发表于 2018-11-8 01:55 来自触屏版 | 只看该作者
可以看下最后一个电路的原理图吗,谢谢!
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15#
ID:535242 发表于 2019-5-27 09:53 | 只看该作者
cqqwing 发表于 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 ...

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
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16#
ID:339265 发表于 2019-6-20 00:03 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
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17#
ID:491875 发表于 2019-6-20 12:43 | 只看该作者
C1的极性可能画错了,
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18#
ID:72088 发表于 2019-6-20 17:31 | 只看该作者
Wag 发表于 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 ...

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
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19#
ID:491875 发表于 2019-6-21 05:46 | 只看该作者
pull1121 发表于 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

利用Q9和门电路控制13脚进行级联
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20#
ID:491875 发表于 2019-6-21 10:13 | 只看该作者
本帖最后由 老愚童63 于 2019-6-22 09:49 编辑
cqqwing 发表于 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 ...

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

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg (181.72 KB, 下载次数: 140)

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg
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21#
ID:491875 发表于 2019-6-22 09:48 | 只看该作者
本帖最后由 老愚童63 于 2019-6-22 11:32 编辑
cqqwing 发表于 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 ...

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。

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg (181.72 KB, 下载次数: 128)

7e74abca214330b9440530cc33e13a2.jpg
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22#
ID:739715 发表于 2020-4-27 23:18 | 只看该作者
厉害了,能不能做个声控的流水灯?
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23#
ID:627817 发表于 2020-5-12 22:14 | 只看该作者
很给力,学习啦!
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