倒计时控制闪烁电路的设计与制作

摘 要：本文设计并制作的倒计时控制闪烁电路可以用作定时器，控制被定时电器的工作状态，实现电器定时开或定时关。在定时的过程中由数码管直观显示倒计时计数状态，由发光二极管依次闪烁显示正常。并在此基础上，根据调试情况对电路进行了改进。

关键词：稳压；振荡；整形

在日常生活中，我们常常会发现许多电器，有定时开、定时关的功能，本文主要介绍了一款倒计时控制闪烁电路的设计与制作，该电路主要由电源电路、555振荡电路、发光二极管闪烁电路、桥式整流电路、施密特整形电路、秒信号产生电路、可预置数减计数器电路、编码译码电路、数字显示电路组成。它就可以用作定时器，控制被定时电器的工作状态，实现定时开或定时关。在定时的过程中由数码管直观显示倒计时计数状态，由发光二极管依次闪烁显示正常。

1 电路的设计要求

（一）设计原则

（1）可靠性：电路在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。（2）稳定性：动态电路在运行中受到各种扰动，但不引起电路工作状态质的变化，或扰动消失后能返回（或接近于）原来的工作状态的性质。（3）经济性：获得一定数量和质量的产品和服务及其他成果时所耗费的资源最少。

（二）功能要求

电路自带稳压电源，输入220V交流电，要求输出电压稳定为+5V；555振荡电路能起振；电路能合理设置倒计时码，能倒计数，采用一位数码管显示，并且倒计时结束后发光二极管闪烁。

2 电路原理图的设计

根据电路设计原则和电路功能要求，我设计的电路如图所示，主要由稳压电源、555振荡电路、计数闪烁电路、秒信号发生器、预置数设置、减计数、译码驱动显示电路这几部分组成。

电路电源部分采用7805集成稳压器，电源部分主要由降压、整流 、滤波和集成稳压组成，D1-D4构成了整流电路，C1、C2起滤波作用，并通过IC1（7805）输出+5V的直流电压。标准秒信号依靠50HZ、220V交流电源，经变压器降压，D5-D8桥式整流成100HZ的脉冲信号，再将此脉冲信号经R1、R2、R3降压分流后，送Q1、Q2组成的施密特整形电路整形成100Hz矩形波信号。此信号经IC2（CD4518）双D触发器构成的100分频分频器分频后，从而在其输出端得到频率1HZ的标准脉冲信号。将秒信号送入IC3（CD4522）带预置功能倒计数集成电路的时钟输入CLK端，再由译码显示电路显示预置数。当倒计时结束，减计数器显示"0"时，IC3（CD4522）的溢出端12脚输出高电平。此高电平经IC6（74HC00）组成的非门电路去控制555多谐振荡器起振，振荡器产生的脉冲波送入IC7（CD4017）十进制计数器计数，并驱动D11-D19发光二极管依次闪烁报警。

3 电路的制作与调试

（一）制作电路

在电路制作前，首先要根据电路原理图绘制电路装配草图，然后核对电路中所需用到的元件数量、规格、型号，之后对元件进行检测。

在电路制作时，按照先集成元件后分立元件、先低后高、由内而外的顺序装配电路。在电路装配工艺方面，电阻器、二极管一般采用水平安装方式，紧贴电路板，色环电阻器的色环标志顺序方向一致；三极管、非电解电容器、发光二极管、整流桥堆采用垂直安装方式，高度为元件底部离电路板5mm±1mm；电解电容器、电位器、集成电路插座、开关、数码管应紧贴电路板安装，在装配过程中注意集成电路插座的位置，电解电容器的极性；未述之处按常规工艺要求。

（二）调试电路

（1）电路电源部分采用自带稳压源，接通电源输入220V交流电，断开电源与后继电路，调试直流稳压电源的输出电压+5V；（2）接上后继电路后，通过拨码开关S1设定倒计时初始码（开关闭合表示"1"，断开表示"0"），设定值为5秒（例：0001=1、1001=9），观察二极管、数码管显示；（3）IC6作为非门使用，请根据工作原理将缺少的连线补上并分析工作原理对电路进行局部改进；（4）利用IC6空余的一个门电路；使倒计时结束时4017计数器才驱动D10-D19发光管依次闪烁，此时将IC6的3脚输送给IC6另一个与非门的输入端，这个输入端又送给555的4脚，以控制555振荡。

参考文献：

[1]梁宗善.新型集成电路的应用[M].华中理工大学出版社.

[2]宋春荣.通用集成电路速查手册[M].山东科技出版社.

[3]苏丽萍.电子技术基础[M].西安电子科技大学出版社.

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