花樣廣告燈電路的設計與仿真

讓人眼花繚亂的廣告彩燈隨處可見，它將城市的夜晚裝扮的美麗迷人，商家已無法離開廣告彩燈這一非常有效的宣傳武器。利用價格低廉的普通集成芯片便可實現對多種花樣的廣告彩燈控制。本文利用最常用的555定時器及74LS系列器件設計8路彩燈控制電路，并基于Multis-im軟件對設計電路進行了仿真驗證，基于protel99設計了8路彩燈控制電路的PCB電路，實現了8路彩燈控制。

1 系統設計
1．1 系統功能
8路彩燈控制系統框圖如圖1所示。由時鐘產生電路產生頻率約為1 Hz的時鐘信號，以時鐘產生電路的輸出信號作為地址生成器的CP脈沖，控制地址生成器產生自動加1且循環變化的地址信號。地址生成器生成的地址控制時分電子開關分時通斷，控制8路彩燈分時依次點亮，每燈持續點亮1 s，每8 s循環一次。廣告彩燈的視覺效果受時分開關通斷周期控制，而系統中時分開關的通斷周期完全由時鐘產生電路控制。

1．2 芯片功能介紹
1)555定時器 555定時器是8引腳集成器件，其工作原理為：輸出電壓只有兩種狀態：高電平、低電平。在555定時器的復位端R端為低電平的條件下，無論閥值輸入端TH和觸發輸入端取何值，輸出端0UT輸出低電平，且放電端口D與地接通。當復位端R為高電平時，如果閥值電壓TH>2Vcc／3，且觸發電壓，輸出端OUT輸出低電平，且放電端口D與地接通；如果閥值電壓TH2Vcc／3，且觸發電壓，輸出端0UT和放電端口D保持原狀態不變：只要觸發電壓時，輸出端0UT輸出高電平，且放電端口D與地斷開。
2)16進制計數器74LS161 74LSl61是16引腳器件，其功能為：74LS16l具有清零，計數，置數功能，當清零端為低電平時，輸出端Q0，Q1，Q2，Q3輸出低電平；當清零端為高電平，且置數端為低電平時，在CP脈沖的上升沿到來時，完成置數功能，即Q0=D0，Q1=D1，Q2=D2，Q3=D3。當清零端、置數端，使能端CTP，CTT均為高電平時，完成對CP脈沖的計數功能。
3)3線-8線譯碼器74LSl38 74LSl38是16引腳集成器件，其功能為：當使能端G1為高電平，為低電平時，74LS138具有譯碼功能，此時，當輸入端C、B、A的輸入信號由000依次變到111時，輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7輸出中的低電平從Y0依次移至Y7。
1．3 電路設計與仿真
1)彩燈電路設計 彩燈電路采用彩色發光二極管和1 kΩ的限流電阻組成，共8路。考慮到時分電子開關電路的實現特點，將8路發光二極管電路設計成共陽極連接方式，即8個發光二極管的陽極共同連接在5 V的直流電壓源上。陰極分別通過電阻與8路時分電子開關連接，由時分電子開關控制8路彩燈輪流通斷。彩燈電路如圖2中標識所示。