當前，許多戶外商業(yè)廣告、公益廣告、節(jié)日彩燈等大多采用循環(huán)燈控制形式。它們通過巧妙構(gòu)思與創(chuàng)作，可以做到廣告、彩燈等作品色彩鮮艷，富有創(chuàng)意，變化形式豐富，起著宣傳和美化環(huán)境的作用，營造文明亮麗氛圍。本人試圖利用廉價的數(shù)字集成器件。作者試圖利用廉價的數(shù)字集成器件完成八路彩燈控制器設(shè)計。該控制器由不規(guī)則時鐘信號發(fā)生器、計數(shù)器、譯碼器和開關(guān)電路組成。
1、不規(guī)則時鐘信號發(fā)生器
時鐘信號的產(chǎn)生方式很多，本電路設(shè)計使用555定時器，555定時器電路是一種雙極型中規(guī)模集成電路，只要在外部配上幾個適當?shù)淖枞荨Ｔ瓦m當?shù)碾娐愤B接，就可構(gòu)成多諧振蕩器。該器件的電源電壓為4.5V---18V，驅(qū)動電流也較大，并能提供與ttl, MOS電路相兼容的邏輯電平。
本電路中利用兩片555定時器構(gòu)成兩個多諧振蕩器，產(chǎn)生兩個不同頻率的時鐘信號，把兩個時鐘信號經(jīng)二極管或門電路合成成不規(guī)則的脈沖信號，作為后續(xù)的計數(shù)器電路的時鐘信號，可以控制彩燈循環(huán)變化的速度，使彩燈發(fā)光時間各不相同，從而起到變速循環(huán)的效果。其電原理圖如圖1示
圖1
<八路彩燈控制器設(shè)計電路圖>
電路中，f1=0.7(r1=2r2)c1f2=0.7(r3+2r4)c2，通過選擇r1,r2,r3,r4,c1,c2的參數(shù)，使f1 ,f2處在lOHZ左右，而且F1與Fz不同，把Fi FZ兩信號送往或門電路輸入端�？色@得一個不規(guī)則的脈沖信號CP
2、計數(shù)器和譯碼器電路
計數(shù)器用來產(chǎn)生八進制計數(shù)，其輸出端信號加到譯碼器輸入端，經(jīng)譯碼后可以在輸出端產(chǎn)生所需的控制信號。本電路計數(shù)器采用74IS193，譯碼器采用74IS138。它們分別為可預置4位二進制同步可逆計數(shù)器和三—八譯碼器。
74ls193是十六進制計數(shù)器.選用它的目的是以備電路的擴展以后電路只要稍作改變即可實現(xiàn)16路彩燈控制器設(shè)計。74ls138是一片38譯碼器，在控制輸入端輸入哪人的作用下.任一時刻八個輸出瑞中僅有一個輸出高電平其余七個為低電平這樣就能夠利用澤碼器的輸出作彩燈電路開關(guān)器件的控制信號從而實現(xiàn)循環(huán)控制的目的。由計數(shù)器和譯碼器構(gòu)成的產(chǎn)生循環(huán)控制信號的電路
電路的工作原理是不規(guī)則時鐘脈沖信號加到計數(shù)器74ls193的計數(shù)向上引腳，計數(shù)器控自然忘序遞增計數(shù)，其輸出端Qd,Qc,Qa,Qb按自然忘序遞增到1000時，由于清除和Qd相連接當Qd為1時計數(shù)器清等然后又重復遞增計數(shù)，不斷循環(huán)進行。
而計數(shù)器的輸出瑞Qc,Qb,Qa接到74ls138的輸入端，在Qc，Qb，Qa的作用下價它們的每一種組合方式對應于輸出端的一個引腳狀態(tài).在任意時刻只有一個端口為高電平其余喘口全為低電平.而且這種變化同樣是按照自然遞增的順序循環(huán)進行。在http://www.torrancerestoration.com 首頁搜索可查74ls138等元件的真值表。根據(jù)這種結(jié)果，可以把每一路輸出的高電平用以控制一路彩燈從而可以達到循環(huán)控制的目的。
3、開關(guān)電路
戶外彩燈都是采用交流電源供電因此數(shù)字集成器件輸出的電平用作開關(guān)信號.根據(jù)ttl電平的高低控制開關(guān)器件的通斷。本八路彩燈控制器設(shè)計電路選用可控佳作為元器問利用洋碼器輸出的電平控制可控硅的通斷實現(xiàn)控制彩燈循環(huán)亮暗變化。電路原理圖如下，電路中利用單向可控硅作開關(guān)器件比如y0信號控制的這一路彩燈電路中。當y0輸出高電平時候(y1-y7均為低電平)
圖4
單向可控硅導通.單向可控硅導通與否可由發(fā)光二極管監(jiān)視.這時由D1 D2 D3 D4,組成有二極管電路導通.如交流正半周，電流經(jīng)D1、單向可控硅、D4構(gòu)成回路多交流負半周.電流經(jīng)d3、單向可控硅、d2構(gòu)成回路，所以彩燈亮。當YD輸出低電平時，單向可控硅截止工源電流的正負半周均無法通過D1-D4組成的電路.交流電路截止.彩燈熄滅
4、總結(jié)
這個8路彩燈控制器設(shè)計利用廉價的數(shù)字集成器件和半導體開空器件，構(gòu)成循環(huán)控制器經(jīng)過調(diào)試其工作可行。本電路還有許多可擴展的空間.比如添加一片三—人評碼器及門電路.就可設(shè)計成十六路彩燈控制器。也可改用半導體三極管和雙向可控硅實現(xiàn)電路的通斷。另外對各路燈光位置和形態(tài)進行巧妙的設(shè)計和安裝，還可達到更好的效果。