摘要：本文采用555定時(shí)器設(shè)計(jì)頻率為1Hz的時(shí)鐘電路，為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)；采用1片或多片74LS194芯片，實(shí)現(xiàn)4路、8路、12路、16路等多路信號(hào)控制，實(shí)現(xiàn)n路彩燈控制，可以通過電路中電阻、電容的調(diào)整，控制霓虹燈閃亮?xí)r間的長(zhǎng)短

　　1、74LS194芯片介紹

　　74LS194芯片如圖1示，它是1種既具有串行輸入又具有并行輸入的移位寄存器，稱為雙向移位寄存器。工作中在CP上升沿時(shí)，Q等于D；在CP高電平、低電平和下降沿時(shí)，Q保持不變，經(jīng)4個(gè)CP脈沖循環(huán)1周，所以用1個(gè)74LS194芯片就可以控制4路信號(hào)，而實(shí)際工作中往往4路信號(hào)無法滿足工作的需要，如圖2就是8路發(fā)光信號(hào)控制電路的原理圖。

　　2、555定時(shí)器介紹

　　時(shí)鐘生成采用555定時(shí)器。555定時(shí)器是8引腳集成器件，其輸出電壓只有兩種狀態(tài)：高電平、低平。555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖如圖3所示，內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，3個(gè)等值串聯(lián)電阻，1個(gè)RS觸發(fā)器，1個(gè)放電管T及功率輸出級(jí)，提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓Vc/3和2Vc/3。

　　圖三：555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖

　　1.GND——地；2..TR——低電平觸發(fā)輸入；3.Uo——輸出；4.Rd——直接清零；

　　5.CV——電壓控制?，不用時(shí)經(jīng)0.01uf電容接地；6.TH——高電平觸發(fā)輸入；

　　7.D——三極管集電極；8.Vc——電源（4.5—18V）；

　　其工作原理：分壓器為比較器提供基準(zhǔn)電壓，A1的基準(zhǔn)電壓為2VC/3，A2的基準(zhǔn)電壓為VC/3；閾值端（TH）和觸發(fā)端（TR）的外加輸入信號(hào)和兩基準(zhǔn)電壓比較。當(dāng)TH＞2VC/3時(shí)，A1輸出高電平；當(dāng)TR＜VC/3時(shí)，A2輸出高電平。反之，兩比較器輸出低電平；A1、A2的輸出作為RS觸發(fā)器的輸入，R=1時(shí)，Q=0；S=1時(shí)，Q=1；RS觸發(fā)器的反相輸出端經(jīng)反相驅(qū)動(dòng)后輸出UO，即UO=Q；當(dāng)Q=0時(shí)，T導(dǎo)通，Q=1時(shí)，T截止。

　　555定時(shí)器成本低，性能可靠，只需外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路，常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。

　　3、燈系統(tǒng)

　　霓虹電路采用彩色發(fā)光二極管和1kΩ的限流電阻組成，根據(jù)需要可以設(shè)計(jì)為n路。考慮到時(shí)分電子開關(guān)電路的實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，將n路發(fā)光二極管電路設(shè)計(jì)成共陽(yáng)極連接方式，即n個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極共同連接在5V直流電壓源上。陰極分別通過電阻與n路時(shí)分電子開關(guān)連接，由時(shí)分電子開關(guān)控制n路霓虹燈輪流通斷。系統(tǒng)中，時(shí)分電子開關(guān)的功能是自動(dòng)控制n路霓虹燈電路輪流接通電源，要能使其輸入地址周期性變化。時(shí)鐘生成器電路為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，即為地址生成器提供時(shí)鐘脈沖，它控制整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)奏，控制霓虹燈的循環(huán)速度。由于系統(tǒng)工作對(duì)時(shí)鐘頻率穩(wěn)定度要求不高，故采用555設(shè)計(jì)的多諧振蕩器即可滿足系統(tǒng)時(shí)鐘要求?？紤]到霓虹燈的視覺效果要求，時(shí)鐘生成振蕩器的振蕩頻率設(shè)計(jì)為1Hz。

　　4、結(jié)論

　　本設(shè)計(jì)采用通用、簡(jiǎn)單的集成電路和極少元件實(shí)現(xiàn)了n路霓虹燈控制電路，電路簡(jiǎn)單，所用器件廉價(jià)且易購(gòu)買。霓虹燈的視覺效果可通過霓虹燈擺放來調(diào)整，霓虹燈閃爍的速度可通過改變電路中電阻、電容參數(shù)的大小來調(diào)整