基于數字集成電路流水燈的設計

摘要：為了使造價低廉、清潔無污染的LED燈在電子產品裝飾、顯示屏電子廣告、數碼與字符顯示、節能燈等領域得到廣泛的應用，采用LED燈來作裝飾已成為一種時尚。采用數字集成電路的控制方法，結合十進制計數器／譯碼電路設計了該控制系統。該系統由電源、時鐘電路、計數器和譯碼顯示電路4部分組成。能實現任意方式的流水，只要改變每路發光二極管的數目和圖案，就可以實現隨心所欲的流水花樣。它可作為工作狀態指示，具有環保、節能等特點。
關鍵詞：觸發器；流水燈；控制器；LED燈

當今時代是一個新技術層出不窮的時代，尤其是在自動化智能控制的電子領域，給人們的生活增添了色彩，也帶來了方便和舒適。比如五顏六色的廣告流水燈每到晚上把許多娛樂場所，理發店、賓館、飯店、公司的門外點綴得格外迷人。制作流水燈的方法有多種，有傳統的分立元件，由數字邏輯電路構成的控制系統和單片機智能控制系統等。對于第一種方法，雖然電路簡單，但性能不穩定，工作可靠性差；而第三種方法對于電子技術初學者來說，難度又偏大，因此下面根據多年的教學經驗來介紹由數字集成電路控制的流水燈的設計方法。

1 設計的任務要求
采用邊沿JK觸發器(74LS112)、D觸發器(74LS74)和3-8線譯碼器(74LS138)構成一個流水燈電路。要求系統共有8個燈，其效果始終是7亮1暗，且這1暗燈循環下移或者上移。

2 設計的思路與電路組成框圖
首先應用74LS112和74LS74中3個觸發器構成異步八進制加法或減法計數器；再將輸出端Q2Q1Q0分別與74LS138(3-8譯碼器)的地址碼輸入端A2A1A0相連，使譯碼器相繼譯碼。其電路組成框圖如圖1所示。

3 電路工作原理
3．1 電路原理
電路原理圖如圖2所示，該系統為8路流水燈控制器，它的控制形式為7亮1暗，且這1暗始終是從上至下移動，如此反復循環，形成流動效果。該電路由電源、時鐘脈沖產生電路、加法計數器、譯碼及LED顯示系統等五部分組成。