所需组件
对于本教程,我们需要:
1 个 NE555 定时器 IC
2 个CD4017十年计数器
1 x 10K 电阻
1 x 1K 电阻
3 个 220E 电阻器
1 x 33mfd 电容器
2 个 2N2222 NPN 晶体管
21 个 LED
1 x 定制 PCB 或面包板
该电路如何工作
![](https://file3.dzsc.com/data/25/01/16/163516389.webp)
电路非常简单。
555 定时器 IC 用作时钟振荡器或时钟发生器。来自 555 IC 的信号为 4017 十进制计数器提供时钟。 555 定时器 IC 的 PIN-3 的输出作为 4017 IC 的 PIN-14 的输入。每当 4017 IC 接收到脉冲时,计数器就会递增计数并激活相应的输出 PIN(Q0 至 Q9),从而导致移位。该 IC 多可以计数 10。
要了解有关 IC 的更多信息,请查看我的教程。 26“555 脉冲发生器模块,工作原理”,链接位于下面的描述中。
现在,要闪烁超过 10 个 LED(多 100 个),我们需要将第二个十进制计数器连接到此设置。个 4017 IC 的进位输出引脚 (CO) PIN-12 连接到第二个 4017 IC 的时钟输入引脚 PIN-14。
当个 IC 的计数器达到 10 时,进位引脚从低电平变为高电平。通过将该引脚连接到第二个十进制计数器的时钟输入,我们可以计算大于 10 的数字。
在我的个设置中,我使用 2 个十进制计数器使相同的 10 个 LED 闪烁。
第二个 IC 的 Q0 引脚连接到 NPN 晶体管。晶体管基极的小输入电流允许更高的电流在集电极和发射极之间流动。第二个 4017 IC 的 Q1 引脚连接到 RESET 引脚 (PIN-15)。通过将 Q1 连接到 RESET 引脚,我们可以阻止第二个 IC 进一步向上计数,重置自身并将控制发送回个 IC。
现在,要添加另外一批 10 个 LED,我们只需将 RESET 引脚从 Q1 移至 Q2,并通过晶体管将第二批的共阴极连接到引脚 Q1。阳极连接到个 IC 的方式与批 LED 的连接方式完全相同。
您只需将 RESET 引脚移至下一个相应引脚并将阳极连接至个 IC,即可继续向第二个 IC 添加 LED。要改变 LED 的速度,请将电容器更改为更高或更低的值。
电路板设计
![](https://file3.dzsc.com/data/25/01/16/163702572.webp)
我使用 EDA 为该项目设计了电路板。
该委员会有 3 个部分。从左到右,部分用于使用母 MicroUSB 插座为开发板供电。
第二部分使用 555 定时器 IC 生成时钟脉冲。
第三部分用于 4017 IC 和连接 LED 簇。
为了使用10个LED产生追逐效果,我们需要在板子的1号插座上焊接一个NPN晶体管和一个100E/200E电阻。然后我们需要将 RESET 引脚连接到端子 1。之后,将 10 个 LED 的 +ve 端子连接到底部的“LED 阵列”,然后继续将所有 -ve 端子焊接在一起。焊接 -ve 端子后,将此连接点焊接到“共阴极 LED 阵列”的引脚 1。就是这么简单。
现在,为了追逐 20 个 LED,我们需要在电路板的 2 号插座上添加另一批晶体管和电阻器,并将 RESET 引脚移至 2 号端子。然后将第二批 LED 的 +ve 端子连接到底部 LED 阵列及其公共阴极连接到板顶部“共阴极 LED 阵列”的第 2 号引脚。
我们可以继续在板上添加更多的 LED,只需添加更多的晶体管和电阻器,并将 RESET 引脚移至下一个引脚,并将 LED 阵列公共端子连接到“共阴极 LED 阵列”的下一个端口。
为了让我们的生活更轻松,我还为这个电路板创建了一个 HAT。您可以将公排针焊接在主板上,将母排针焊接在帽子上,然后将帽子滑到主板顶部。
要使 10 个 LED 闪烁,您只需将 LED 的 +ve 端子连接到板上的 1-10 端口,并将公共 -ve 端子连接到同一列的 -ve 端口。您还需要跳接顶部两个端口以重置追逐器。要添加另外 10 个 LED,只需将它们连接到第二列,然后跳接第二列的重置引脚即可。请确保在任何给定时间只跳接一列。