精选优质文档-----倾情为你奉上目录 专心---专注---专业摘 要 该创新实验是完成流水灯的制作，通过结合NE555芯片以及CD4017芯片，制作出简易流水灯的过程，并将整个制作流程录制下来 利用会声会影软件完成制作录像的剪辑，形成视频讲解整个制作流程，本次制作使的是覆铜板，即设计好原理图后用画图软件绘制好电路图结合CD4017芯片的功能，将其与555芯片联合使用，从而实现流水灯的效果利用软件，进行pcb画图，经过一系列操作完成作品 本次设计，我充分了解了CD4017和NE555芯片的使用，对于如何实际、制作电路也有了理性上的认识，对于今后的对于新知识的学习以及各种芯片的运用有了提高关键字：555芯片 CD4017芯片 画图软件 会声会影X5 AbstractTheinnovative experimentisfinishedrunning lights,through a combination of NE555chip andCD4017 chip,madesimplewater lights and the processrecordedvideoclips,completedbyUlead Video Studiosoftware,forming a video to explain the production process,theproductionthatis theCCL,namelygood designprinciple diagramafter using drawingthe circuit diagramdrawing software.Combined with the CD4017chips function,thecombined with555 chips, so as toachieve water lampeffect.Using software,PCBdrawing,after a series ofoperations to completeworks.This design,Ifully understandthe use of CD4017and NE555chips,to actually,making circuitalsohave a rational understanding,for the futuretolearn new knowledgeandvarious chipsusehas increased. Keywords: 555 chip CD4017 drawing software, video studioX5 . 第一章 绪论1.1 流水灯背景 当今的社会是一个新技术层出不穷的时代，科技迅速发展，在电子领域的发展更是迅速，同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要例如：在人流拥挤繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着我们要遵纪交通规则，在霓虹闪烁的繁华大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯，告诉人们的时间和日期基于这些，我们此次进行了流水灯的制作1.2 流水灯的目的及意义流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等，LED灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控功能等主要参考数字电路中计数器的原理利用555芯片以及计时器cd4017实现流水灯功能其目的是让我们熟悉了解各芯片的功能作用，学会使用，利用其进行pcb画图，学会使用会声会影软件，进行视频制作和剪辑，进一步加强大家的动手实践能力 2.1 555振荡电路原理 NE555时基电路组成振荡电路，如图1所示：电源VCC通过电阻R1、RV2向电容C2充电，当充电到一定程度后，2、6脚电压升高，当2、6脚电压升高到2/3VCC后，3脚输出为低电平，7脚对地呈低阻态，电容C1通过电位器和7脚对地放电，当放电至使2、6脚电压低于1/3VCC时，3脚输出为高电平，7脚对地呈高阻态，VCC通过RV2又开始对电容C2充电，周而复始。
通过调节RV2的阻值，可以改变电容充放电的时间常数从而改变3脚输出脉冲的频率 图1 NE555芯片引脚图2.2 CD4017译码电路原理 译码电路由一块CD4017芯片组成如图2所示：该芯片有3个输入端（2个时钟输入端CP的14脚和EN的13脚与复位端Cr的15脚）有10个输出端Q0～Q9（依次为3脚、2脚、4脚、7脚、10脚、1脚、5脚、6脚、9脚、11脚）还有一个进位端CO，其功能是：当复位端Cr加上高电平和正脉冲时，输出端Q0为高电平，其余9个输出端Q0～Q9均为低电平时钟输出端CP对输入时钟脉冲的上升沿计数，EN则对时钟脉冲的下降沿计数Q0～Q9这10个输出端的输出状态分别与输入的时钟个数相对应如从0开始计数，则输入到第1个时钟脉冲时，Q1就变成高电平，输入第2个时钟脉冲时，Q2变成高电平……直到输入第10个时钟脉冲，Q0变为高电平同时，进位端C0就输出一个进位脉冲，作为下一级计数的时钟信号Cr为复位端，也为清零端当Cr输入高电平时，电路复位，即输出端Q0为高电平，Q1～Q9为低电平如此反复，只要NE555芯片的3脚送来的二进制信号不消失，CD4017芯片将二进制信号转换为十进制信号的计码工作就会反复进行下去。
调节可变电阻RV2便可改变振荡电路的频率，反映在CD4017芯片输出端则是流动的速率 图2 CD4017芯片引脚图2.3章节小结 在本章节，我认识并且学习了CD4017这款芯片，同时温习了上学期所学习的NE555，将两者结合起来，构成了一个流水灯,在接触一款新的芯片时，要学会如何检索资料，如何运用该款芯片，最终形成电路图 第三章 设计方案3.1 总体设计方案此次设计流水灯的思路如下图3所示： 图3 总设计流程图 根据该思路，结合两个基本电路的原理绘制出图4的原理图： 图4 流水灯原理图 通过555振荡电路以及译码电路实现流水灯效果，通过调节RV2，进而调节流水灯的流速。
开关则是复位作用，通过开关的开和关，控制流水灯的关和灭在图形设计下，采用的是心形流水灯3.2 章节小结 本章主要涉及的是电路图的设计，通过对两款芯片的巧妙结合，利用NE555芯片的震荡电平变化以及CD4017的逐个电平输出，来实现依次点亮每个灯，往复循环形成流水的效果 第四章 系统软件设计4.1 用proteus绘制仿真图 打开软件，新建一个New Design，选左边工具栏第二个图标，点P，选元件，放置元件，连接起来连接好电路图后，进行仿真操作4.2 用画原理和PCB图 1、新建工程 打开protel软件后，点击file，选择new，完成Protel工程的新建 2、原理图环境设置 打开后缀名为sch的原理图文件后，单击右键，分别选择Document Options和Preferences，进行环境设置 在Protel绘图中，为了使电路图看起来更加整洁、美观，常常会要求使用统一的线型、线色因此，我们在绘图之前便应该对绘图（如自行绘制的元器件所用的线）和电气连线（元件间的连线）进行统一设置步骤如下：选择Preferences中的Default Primitives，双击红圈中的Bus，将Bus Width（线宽）设置为small，Color（线色）设置为黑色。
同理，对其它相关选项进行设置注：Junction的线宽设置为Smallest 3、元件库环境设置 打开后缀名为Lib的文件，单击右键.然后选择Document Options，进行元件库的环境设置 4、电气检查和网络链表的生成 （1）选择Tools——Annotate，再点击OK，可完成对元器件的自动编号； （2）选择Tools——ERC，再点击OK，即可完成电气检查，看电路中是否存在电气错误； （3）选择Design——Create Netlist，再点击OK，创建网络链表 5、添加封装 双击原理图中的元件，在Footprint中为所选元件添加封装，在没有实物的前提下，一般选择较为常用的封装而这种逐个添加封装的方式是极其麻烦的，故最好在绘制元器件的时候，便为其添加封装即在元件库左侧的Description中为其添加相应的Foot print，这样便只需在绘图完成后对部分封装进行修改了6、PCB 绘图 在所有的封装都添加完成之后，便要开始绘制PCB板首先在如图1.5示的对话框中选择新建一个PCB Document，即PCB原理图文件然后进行环境设置注意：只能在Keep outlayer绘制边界，而连线则需在Top Layer和Bottom Layer这两层中。
在原理图中生成的网络表是PCB板与原理图之间的桥梁所以，原理图中的封装要与PCB相符合首先导入网络表，点击Design中的Load NETS.导入时会弹出对话框，单击BROWSE找到相应的网络表如果出现错误则返回原理图，查看所有元件是否封装、元件的引脚与PCB中封装的引脚号是否一致以及确认各处是否连接正确若无错误，导入网络表后软件就会将PCB元件自动导入，然后再进行布局布局的时候，注意各个元件之间的连接关系，不可随意摆布，应尽量将有连接关系的元件靠近，相同的原器件尽量保持对称，从而保证整个布局的美观与合理性 布局完了之后，可以通过软件进行自动连线点击AUTO ROUTE中的ALL，出现对话框，点击ROUTE ALL即可当然自动布线存在的缺陷很多，为了使布线更加美观且符合实际要求，最好是手动布线，即便是自动布线了，也一定要在导入网络链表布线后进行手动调整注意：连线不能出现90度的拐角，一般是45度和135度，电源线和地线要比信号线粗 4.3 实物PCB电路。