彩燈控制器 九
出處：liguoguang 發(fā)布于：2008-08-28 00:00:00 | 2827 次閱讀
本例介紹的彩燈控制器，可以控制八路彩燈按一定的形式和規(guī)律閃亮 (順流水狀、逆流水狀或正、反向交替流動(dòng))。該電路的特點(diǎn)是控制電路與市電完全隔離，使用時(shí)安全可靠。
電路工作原理
該彩燈控制器電路由電源電路、時(shí)鐘振蕩器、超低頻多諧振蕩器、彩燈狀態(tài)控制電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖1-123所示。
電源電路由電源變壓器T、整流橋堆UR、濾波電容器Cl、C2和三端穩(wěn)壓集成電路IC3組成。
時(shí)鐘振蕩器電路由非門(mén)集成電路IC4(Dl-D4)內(nèi)部的非門(mén)Dl、D2和電阻器R2O、R21、電位器Rm、電容器C5、C6組成。
超低頻多諧振蕩器電路由IC4內(nèi)部的非尸]D3、D4和電阻器R18、Rl9、電位器RP1、電容器C3、C4組成。
彩燈狀態(tài)控制電路由移位寄存器集成電路ICl、lC2、或門(mén)集成電路IC5(D5、D6)和電阻器R9-R17、功能開(kāi)關(guān)S1-S3、控制按鈕S4等組成。
控制執(zhí)行電路由晶體管Vl-V8、電阻器Rl-R8、交流固態(tài)繼電器KNl-KN8釉彩燈HLl-HL8 (限于篇幅，電路中V2-V7、R2-R7、KN2-KN7和HL2-HL7未畫(huà)出)組成。
交流220V電壓經(jīng)T降壓、UR整流、C2濾波和IC3穩(wěn)壓后，產(chǎn)生6V直流電壓，供給IC2-IC5。
時(shí)鐘振蕩器振蕩工作后，為ICl和lC2的CP端提供時(shí)鐘脈沖。調(diào)節(jié)R陀的阻值，能改變振蕩器的工作頻率 (使振蕩頻率在1.5-6.5Hz內(nèi)變化)，從而改變移位寄存器的移動(dòng)速度。
IC1和1C2組成8位雙向移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下作循環(huán)移位運(yùn)動(dòng)，其8個(gè)輸出端(Ql-Q8)分別經(jīng)Vl-V8控制KNl-KN8的通與斷，從而控制彩燈HLl-HL8的亮與熄。
當(dāng)某輸出端為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的KN接通該路彩燈的電源;輸出低電平時(shí)，KN將該路彩燈的電源斷開(kāi)。例如Ql端輸出高電平時(shí)，Vl導(dǎo)通，使KNl接通，第1路彩燈被點(diǎn)亮;當(dāng)Ql端變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，Vl截止，KNl斷開(kāi)，HLl熄滅。Ql-Q8的狀態(tài)在時(shí)鐘脈沖的作用下不停地移位變化，控制HLl-HL8顯示出各種燈光效果。
S1和S2用來(lái)設(shè)置雙向移位寄存器的初始狀態(tài)，設(shè)置好后按一下按鈕S4，將設(shè)置的參數(shù)存人移位寄存器中。若將Sl內(nèi)開(kāi)關(guān)，接通，使Pl端為高電平，則通電后lCI的Ql端輸出高電平。
S3通過(guò)控制超低頻振蕩器的工作狀態(tài)來(lái)改變移位寄存器的移動(dòng)方向。將53置于 "交替"位置時(shí)，超低頻多諧振蕩器振蕩工作，ICl和IC2的STl、Sm端的輸人電平受多諧振蕩器的輸出電平控制，移位寄存器的輸出為左移與右移交替進(jìn)行。
將S3置于"左移"或 "右移"位置時(shí)，超低頻多諧振蕩器停振，使ICl和IC2的STl、ST2端的輸人電平變?yōu)?STl為高電平，Sm為低電平"或 "STl為低電平，S儀為高電平"，移位寄存器的輸出為"左移"或 "右移"。
調(diào)整RPl的阻值，可以改變超低頻多諧振蕩器的工作頻率，從而改變移位寄存器左右移動(dòng)的交替時(shí)間。
移位寄存器"左移"時(shí)，彩燈HLl-HL6順流水狀點(diǎn)亮 (即HLl-HL6依次輪流點(diǎn)亮);移位寄存器"右移"時(shí)，彩燈HLl-HL6逆流水狀點(diǎn)亮;移位寄存器交替移動(dòng)時(shí)，彩燈在順流水與逆流水之間交替變換。
元器件選擇
Rl-R21選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
RPl和RP2均選用有機(jī)實(shí)心可變電阻器。
Cl、C3-C6均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C2選用耐壓值為25V的鋁電解電容器。
UR選用2A、5OV的整流橋堆。
Vl-V8選用S9013或S805O、C8050、3DGl2等型號(hào)的硅NPN晶體管。
lCl和IC2選用CD40194或CC40194型移位寄存器集成電路;IC3選用LM7806型三端集成穩(wěn)壓器;IC4選用CD4069或CC4069型六非門(mén)集成電路;IC5選用CD4017型或門(mén)集成電路。
S1和S2均選用4位編碼開(kāi)關(guān);S3選用單極三位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);S4選用動(dòng)合 (常開(kāi))型按鈕。
KNl-KN8可根據(jù)每路彩燈 (由多只彩燈串聯(lián))的總功率來(lái)選擇。若每路彩燈的總功率在600W以內(nèi)，可選用TACO3A240V型交流固態(tài)繼電器。
T選用3-5W、二次電壓為9V的電源變壓器。
電路工作原理
該彩燈控制器電路由電源電路、時(shí)鐘振蕩器、超低頻多諧振蕩器、彩燈狀態(tài)控制電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖1-123所示。
電源電路由電源變壓器T、整流橋堆UR、濾波電容器Cl、C2和三端穩(wěn)壓集成電路IC3組成。
時(shí)鐘振蕩器電路由非門(mén)集成電路IC4(Dl-D4)內(nèi)部的非門(mén)Dl、D2和電阻器R2O、R21、電位器Rm、電容器C5、C6組成。
超低頻多諧振蕩器電路由IC4內(nèi)部的非尸]D3、D4和電阻器R18、Rl9、電位器RP1、電容器C3、C4組成。
彩燈狀態(tài)控制電路由移位寄存器集成電路ICl、lC2、或門(mén)集成電路IC5(D5、D6)和電阻器R9-R17、功能開(kāi)關(guān)S1-S3、控制按鈕S4等組成。
控制執(zhí)行電路由晶體管Vl-V8、電阻器Rl-R8、交流固態(tài)繼電器KNl-KN8釉彩燈HLl-HL8 (限于篇幅，電路中V2-V7、R2-R7、KN2-KN7和HL2-HL7未畫(huà)出)組成。
交流220V電壓經(jīng)T降壓、UR整流、C2濾波和IC3穩(wěn)壓后，產(chǎn)生6V直流電壓，供給IC2-IC5。
時(shí)鐘振蕩器振蕩工作后，為ICl和lC2的CP端提供時(shí)鐘脈沖。調(diào)節(jié)R陀的阻值，能改變振蕩器的工作頻率 (使振蕩頻率在1.5-6.5Hz內(nèi)變化)，從而改變移位寄存器的移動(dòng)速度。
IC1和1C2組成8位雙向移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下作循環(huán)移位運(yùn)動(dòng)，其8個(gè)輸出端(Ql-Q8)分別經(jīng)Vl-V8控制KNl-KN8的通與斷，從而控制彩燈HLl-HL8的亮與熄。
當(dāng)某輸出端為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的KN接通該路彩燈的電源;輸出低電平時(shí)，KN將該路彩燈的電源斷開(kāi)。例如Ql端輸出高電平時(shí)，Vl導(dǎo)通，使KNl接通，第1路彩燈被點(diǎn)亮;當(dāng)Ql端變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，Vl截止，KNl斷開(kāi)，HLl熄滅。Ql-Q8的狀態(tài)在時(shí)鐘脈沖的作用下不停地移位變化，控制HLl-HL8顯示出各種燈光效果。
S1和S2用來(lái)設(shè)置雙向移位寄存器的初始狀態(tài)，設(shè)置好后按一下按鈕S4，將設(shè)置的參數(shù)存人移位寄存器中。若將Sl內(nèi)開(kāi)關(guān)，接通，使Pl端為高電平，則通電后lCI的Ql端輸出高電平。
S3通過(guò)控制超低頻振蕩器的工作狀態(tài)來(lái)改變移位寄存器的移動(dòng)方向。將53置于 "交替"位置時(shí)，超低頻多諧振蕩器振蕩工作，ICl和IC2的STl、Sm端的輸人電平受多諧振蕩器的輸出電平控制，移位寄存器的輸出為左移與右移交替進(jìn)行。
將S3置于"左移"或 "右移"位置時(shí)，超低頻多諧振蕩器停振，使ICl和IC2的STl、ST2端的輸人電平變?yōu)?STl為高電平，Sm為低電平"或 "STl為低電平，S儀為高電平"，移位寄存器的輸出為"左移"或 "右移"。
調(diào)整RPl的阻值，可以改變超低頻多諧振蕩器的工作頻率，從而改變移位寄存器左右移動(dòng)的交替時(shí)間。
移位寄存器"左移"時(shí)，彩燈HLl-HL6順流水狀點(diǎn)亮 (即HLl-HL6依次輪流點(diǎn)亮);移位寄存器"右移"時(shí)，彩燈HLl-HL6逆流水狀點(diǎn)亮;移位寄存器交替移動(dòng)時(shí)，彩燈在順流水與逆流水之間交替變換。
元器件選擇
Rl-R21選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
RPl和RP2均選用有機(jī)實(shí)心可變電阻器。
Cl、C3-C6均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C2選用耐壓值為25V的鋁電解電容器。
UR選用2A、5OV的整流橋堆。
Vl-V8選用S9013或S805O、C8050、3DGl2等型號(hào)的硅NPN晶體管。
lCl和IC2選用CD40194或CC40194型移位寄存器集成電路;IC3選用LM7806型三端集成穩(wěn)壓器;IC4選用CD4069或CC4069型六非門(mén)集成電路;IC5選用CD4017型或門(mén)集成電路。
S1和S2均選用4位編碼開(kāi)關(guān);S3選用單極三位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān);S4選用動(dòng)合 (常開(kāi))型按鈕。
KNl-KN8可根據(jù)每路彩燈 (由多只彩燈串聯(lián))的總功率來(lái)選擇。若每路彩燈的總功率在600W以內(nèi)，可選用TACO3A240V型交流固態(tài)繼電器。
T選用3-5W、二次電壓為9V的電源變壓器。
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