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标题: diy制作——爱心彩灯 [打印本页]

作者: 晨洋宝贝 时间: 2016-3-25 15:58
标题: diy制作——爱心彩灯
本帖最后由晨洋宝贝于 2016-3-25 15:58 编辑

diy制作——爱心彩灯

　　以前diy制作的一些小作品，都需要编程，比较繁琐一点，今天小编给大家带来的这个diy制作——爱心彩灯，这是一个基于数字电路的简单作品，无需编程，无需电路设计，只需两块芯片即可。下面我们以前来看看它的具体制作方法吧！

diy制作图1

　　diy制作——爱心彩灯需要的材料：

　　1. 杜邦线（若干）
　　2. 万能板X2
　　3. 电位器X2
　　4. 470uF电容X1
　　5. 二极管X4
　　6. 变压器X1
　　7. 104电容（若干）
　　8. LM7809芯片X1
　　9. 散热片X1
　　10. 各色LED灯(若干)
　　11. 100uF电容X1
　　12.2K电阻X1
　　13. 680欧电阻（若干）
　　14. 共阴数码管X4
　　15. NE555和 CD4017 （各一片）
　　16. 芯片底座X2（有利于芯片的二次利用）
　　17. 木板5块加包装纸2张（尺寸大小根据自己情况而定）

　　所需器件如下图所示:

diy制作图2

　　diy制作——爱心彩灯的方法/步骤：

　　一、diy制作电源电路：

　　为了美观期间，我们把电源一定要装在里面。

　　CD4017工作电压较高，加上彩灯是在室内使用的，我们使用交流电源。3~5瓦的小型变压器即足够，要求变压器次级输出7~8V，这样经整流滤波后可得到系统需要的9~10V直流电压。

　　以下是该部分的原理图及实物图：

diy制作图3

diy制作图4

diy制作图5

　　二、diy制作LOVE型生日彩灯

　　1. 流水驱动电路：

　　NE555和CD4017的作用。NE555组成振荡电路，CD4017则是计数电路。

　　心形中间部分LED产生流动的效果,就是靠NE555和CD4017的组合。

　　电路原理：

　　振荡电路由一块时基集成电路NE555和C2、C3、R1、R2等组成（其中C2为延时充电电容，C3为抗干扰隔离电容，R1、R2为延时充电电阻，而R2又为放电电阻）。

　　通电后，因电容C2两端电压不能突变，2脚的电压为低电平，集成块NE555的内部触发器被置位，3脚输出高电平。

　　同时，由于电源经电阻R1和R2向C2充电，使6脚和2脚的电压不断提高，当电位上升到VCC的2/3时，集成块NE555的内部触发器被复位，3脚的输出电压翻转为低电平。

　　同时集成块NE555内部的放电管导通，即7脚通过内部的放电管和1脚相通，C2上储存的电荷就通过R2、7脚放电，使6脚和2脚的电压不断下降，当电位降低到VCC的1/3时，集成块NE555的内部触发器被置位。

　　同时集成块NE555内部的放电管截止，7脚被悬空，电源又通过R1、R2向C2充电，使6脚和2脚的电压不断提高……如此，周而复始，形成振荡。

　　输出端的高电平维持时间取决于电容C2的充电时间常数，输出端的低电平维持时间取决于电容C2的放电时间常数。由于R2≥R1，故可以认为f放≈f充，目的是减小彩灯熄亮交替的时间间隔的差异。

　　如用作其他情况，课按需要调整R1、R2、C2的参数。综上分析，3脚始终处于高电平和低电平的二进制变化状态，故此电路又称为无稳态电路。

　　译码电路由一块CD4017集成块组成。该集成块有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，只要集成块NE555的3脚送来的二进制信号不消失，CD4017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。

　　总结：调节可变电阻R2便可改变振荡电路的频率，反映在CD4017输出端则是流动的速率。

　　2. 布局及工作原理

　　关于这个LOVE型彩灯部分我们来画一个直观的图，心形有30颗LED组成，但是CD4017只有10组输出，所以我们把心形的顶部5颗LED和底部5颗LED独立开来，其他还有20颗LED则两两并联后由CD4017驱动，形成流水灯效果，Q0~Q9直接接到CD4017的对应端（两只高亮LED并联后工作电流在20mA以下，完全不必接三极管扩流驱动）。

diy制作图6

　　顶部和底部独立出来的2路LED，电路完全相同，它们是将5颗LED串联后直接接在电源上。

　　把LED1和LED30做成多色自闪的LE。这样，这两颗LED总是在闪，发出七彩光，同时因为它们在闪的过程中自身压降总在忽高忽低的交替变化，使得分别所处的这两条LED通路上的其他4颗LED的分压也发生变化，导致支路中的其他4颗LED会呈现亮度高低起伏的效果，恰到好处地陪衬了两颗闪烁的LED。

diy制作图7

　　建议在上图中，除LED1和LED30以外的LED颜色按个人喜好编排，但一定要保证左右对。

　　三、diy制作数码管显示LOVE

　　diy制作完成后，由于心形彩灯的中间很空，于是想到用数码管显示LOVE，直接将共阴数码管焊死固定住了。其实如果懂的如何驱动数码管，效果会更好一些。

diy制作图8

diy制作图9

　　注意：硬件制作要点

　　1、不管作品是否采用上面的这种结构，制作时一定要考虑到方不方便制作、固定外壳。

　　2、电路中的可调电阻R2，不要使用微调的，要用带手柄的（比如音量电位器那种），可以方便调节LED流动速度。

　　以下是diy制作——爱心彩灯成品及效果图：

diy制作图10

diy制作图11

作者: 小呀小学生 时间: 2016-3-25 16:16
一般没空搞这个

作者: htcsdz 时间: 2016-3-25 16:17
哈哈，好棒，！！！！

作者: 诚源电脑 时间: 2016-3-25 16:42
花了不少心思吧

作者: lma123 时间: 2016-3-25 18:31
楼主有心有爱心

作者: バ幸福De右岸 时间: 2016-3-25 19:54
送给女孩子不错

作者: hncwt 时间: 2016-3-26 09:50
挺不错，没耐心看完呀。

作者: neco 时间: 2016-4-1 15:52
动手能力不错，30颗LED灯在轮流交替发光和熄灭同时，本身正负两端工作高低电平状态也会发生改变。

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