基于555定時器實現的自動彩燈循環的設計

董瑞紅

摘 要：本文利用555定時器作為基礎元件，通過接入相應的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發器的脈沖信號，設計電路控制彩燈自動循環。

關鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環彩燈

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發展，人民生活水平不斷提高，現代人們越來越注重節能和裝飾，因此LED作為一種超節能產品在實際生活中得到廣泛應用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數燈光裝飾師的青睞。本設計用四路發光二極管設計出的自動循環彩燈，通過安裝與調試，既可以提高我們的動手能力和實際分析問題能力，還有助于我們加深對數字電路的認識和了解，進一步激發學習的興趣，為后續學習打下堅實基礎。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了廣泛應用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。

為復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。

T為放電管，當T導通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩態觸發器以及施密特觸發器等。

多諧振蕩器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩定的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路處于某一暫穩態后，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩態自行相互轉換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發生器。

2 自動循環彩燈電路的設計

如圖3為自動循環彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當加上+5 V直流電源時，按下開關，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當第一個上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當第五個到來時，第一個燈又亮，如此反復循環，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋作用實現自動循環。

參考文獻

[1] 付植桐，高建新.電子技術簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應用制作指南[M].福州：福建科學技術出版社，2003.endprint

摘 要：本文利用555定時器作為基礎元件，通過接入相應的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發器的脈沖信號，設計電路控制彩燈自動循環。

關鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環彩燈

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發展，人民生活水平不斷提高，現代人們越來越注重節能和裝飾，因此LED作為一種超節能產品在實際生活中得到廣泛應用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數燈光裝飾師的青睞。本設計用四路發光二極管設計出的自動循環彩燈，通過安裝與調試，既可以提高我們的動手能力和實際分析問題能力，還有助于我們加深對數字電路的認識和了解，進一步激發學習的興趣，為后續學習打下堅實基礎。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了廣泛應用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。

為復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。

T為放電管，當T導通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩態觸發器以及施密特觸發器等。

多諧振蕩器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩定的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路處于某一暫穩態后，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩態自行相互轉換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發生器。

2 自動循環彩燈電路的設計

如圖3為自動循環彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當加上+5 V直流電源時，按下開關，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當第一個上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當第五個到來時，第一個燈又亮，如此反復循環，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋作用實現自動循環。

參考文獻

[1] 付植桐，高建新.電子技術簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應用制作指南[M].福州：福建科學技術出版社，2003.endprint

摘 要：本文利用555定時器作為基礎元件，通過接入相應的電阻電容得到的多諧振蕩器，作為D觸發器的脈沖信號，設計電路控制彩燈自動循環。

關鍵詞：555定時器 多諧振蕩器 自動循環彩燈

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（b）-0099-01

隨著社會的發展，人民生活水平不斷提高，現代人們越來越注重節能和裝飾，因此LED作為一種超節能產品在實際生活中得到廣泛應用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數燈光裝飾師的青睞。本設計用四路發光二極管設計出的自動循環彩燈，通過安裝與調試，既可以提高我們的動手能力和實際分析問題能力，還有助于我們加深對數字電路的認識和了解，進一步激發學習的興趣，為后續學習打下堅實基礎。

1 555定時器

555定時器是一種多用途的數字——模擬混合集成電路，利用它能極方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形產生與交換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了廣泛應用。

1.1 555定時器的工作原理

圖1是555定時器的原理圖，它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發器，一個放電開關T，比較器的參考電壓由三只5 kΩ的電阻器構成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電平為Vcc2/3和Vcc1/3。C1和C2的輸出端控制RS觸發器狀態和放電管開關狀態。當輸入信號輸入并超過Vcc2/3時，觸發器復位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關管導通；當輸入信號自2腳輸入并低于Vcc1/3時，觸發器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關管截止。

為復位端，當其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。

Vco為控制電壓端（5腳），平時輸出Vcc2/3作為比較器A1的參考電平，當5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01F的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩定。

T為放電管，當T導通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。

1.2 555定時器組成的多諧振蕩器

555定時器只需外接幾個阻容元件，就可以構成各種不同用途的脈沖電路，如多諧振蕩器、單穩態觸發器以及施密特觸發器等。

多諧振蕩器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩定的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路處于某一暫穩態后，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩態自行相互轉換而輸出一系列矩形波，多諧振蕩器可用作方波發生器。

2 自動循環彩燈電路的設計

如圖3為自動循環彩燈的原理圖，是由集成芯片74LS175提供四個D觸發器、集成芯片7411提供與門、六個510 Ω限流電阻、六個發光二極管組成，時鐘脈沖由555組成的多諧振蕩器來提供，需接+5 V直流電源。

工作過程為：當加上+5 V直流電源時，按下開關，使得所有的輸出Q為0，為1，所有的燈都滅，當第一個上升沿到來時，與門輸出的1加到D上，使得Q輸出是1，是0，第一個燈亮，其余全不亮；第二個上升沿到時，第二個燈亮，第一個燈及其他全不亮；第三個上升沿到來時，第三個燈亮，其余全不亮；第四個上升沿到來時，只有第四個燈亮；當第五個到來時，第一個燈又亮，如此反復循環，第五個彩燈直接接到555定時器的輸出端，頻繁閃爍，以檢驗555定時器連接的正確與否，第六個彩燈直接接到電源端，為長亮燈，已確保電源的加入。

3 結語

本文利用555定時器組成的多諧振蕩器，為集成芯片74LS175中的D觸發器提供時鐘脈沖，通過7411中與門的反饋作用實現自動循環。

參考文獻

[1] 付植桐，高建新.電子技術簡明教程[M].中國電力出版社，2009.

[2] 閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3] 涂文波，鄭云山.555集成電路應用制作指南[M].福州：福建科學技術出版社，2003.endprint