集成电路流水灯的制作
万州职教中心电子专业实训手册
电子装配
项目四
集 成 电 路 流 水 灯 的 制 作
（教学时间 4课时）
重庆市万州职教中心 幸益佳
一、实训目的
理论：了解555时基电路，CD4017十进制计数器电路的工作原
理以及流水灯的工作原理。
操作：学习在万能板上布置安装有集成电路块存在的电子电路的
方法。
二、实训内容
在万能电路板上布置安装流水灯电路，并学习电路的调试。
三、实训电路
四、实训器材
电阻：2K2×1；47K×1；270×8
电容：0.1μF×1；
电解电容：1μF×1
IC：LM555×1；CD4017×1；
LED：随意
电源：9V
其它：万用电路板×1；导线若干；电烙铁、焊锡丝、助焊剂、
镊子、万用表等
五 、实训过程
1、电路工作原理简介
该流水灯电路由时钟发生电路和功能显示电路两部分组成。
NE555接成自激多谐振荡器电路，以较低的频率输出电脉冲。
CD4017对电脉冲进行计数后从8只引脚逐个输出高电平，点亮LED
发光。当LED轮流闪亮的速度合适的时候，由于人眼的视觉惰性从而
使人感到流水的感觉。
当电源开关S闭合时，电源通过电阻R1和R2向电容器C1充电。
当C1刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电
平；当电源经R1、R2向C1充电到2/3电源电压时，输出端③脚电平
由高变低，555内部放电管导通，电容C1经R2向555的⑦脚放电，
直至C1两端电压低于1／3电源电压时，555的③脚又由低电平变为
高电平，C1又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
NE555的频率可以通过改变电阻R2的阻值而改变，从而LED闪
亮的频率，改善流水的感觉。
2、电路元器件的安装
有集成电路块的电路在设计安装电路板的时候要以集成电路块
为中心，先定好集成块和调整、显示器件的位置后，再依据集成块的
引脚与外围元器件的关系布置阻容元件。本次实训没有预先布置、制
作专用的PCB板，但提供了如下一款PCB板的设计，可以提供在用万
能板组装时做元器件布局的参考。
在进行元器件的焊接过程中，有如下事项要注意：
•
LM555和CD4017在焊接时要迅速，如果没有把握，安装集成电
路插座，避免高温损坏IC；
•
LED极性不要接错，管脚长的一端为正极，尽量选择同样型号
的led，有助于一致显示；
•
如需改变流水灯的工作频率，可小范围调整电解电容或47K电
阻的数值
3、通电后的调试
一般来讲，按照电路原理图焊接完所有元器件后，只要元器件选
择和接线无误，电路不需调试即可正常工作。因为该电路几乎就是全
数字电路系统了，再加上这是一个全集成电路的系统，对三极管电路
那一套繁琐的偏置调试就已经被省去。该电路唯一的调试就是根据自
己对流水效果的要求，通过改变电阻R2（47K）的阻值而改变LED的
闪烁频率。
六、布置作业
1、通过看教材和上网络查阅的形式，深入了解NE555和CD4017
的特点和用途。试抄录几个简单而有趣的应用电路包括其文字说明以
加深对NE555和CD4017的认识。
2、该电路中的NE555接成的电路属于555系列电路运用的哪一
类？
3、实验NE555的第4引脚从电路断开会出现什么情况，分析一
下是什么原因（可以从网络寻找答案）？
流水灯的工作原理
流水灯的工作原理流水灯是一种常见的装饰灯具，它通过一组 LED 灯珠按照特定的节奏依次点亮和熄灭，呈现出像水流一样流动的效果。
它的工作原理如下：1. 灯珠的排列：流水灯通常由多个 LED 灯珠组成，这些灯珠按照顺序排列在一个电路板上。
排列的顺序可以是线性的，也可以是环形的，这取决于具体设计。
2. 控制电路：流水灯内部配备了一个或多个控制电路，用于控制LED 灯珠的点亮和熄灭。
这些控制电路通常包括时钟电路、计数电路和驱动电路等。
3. 时钟电路：时钟电路用于生成一个稳定的时钟信号，用于控制 LED 灯珠点亮和熄灭的时间间隔。
时钟信号可以由晶体振荡器产生，也可以由其他方式生成。
4. 计数电路：计数电路用于记录当前 LED 灯珠的位置，以确定下一个需要点亮或熄灭的灯珠。
计数电路可以采用二进制或其他编码方式来表示。
5. 驱动电路：驱动电路负责根据计数电路的信号控制 LED 灯珠的点亮和熄灭。
当计数电路输出一个特定的信号时，驱动电路会给对应的 LED 灯珠提供足够的电流，使其点亮。
当计数电路输出其他信号时，驱动电路会切断电流，使灯珠熄灭。
6. 点亮顺序：通过适当地设置时钟电路和控制逻辑，流水灯可以按照指定的顺序点亮和熄灭 LED 灯珠。
常见的点亮顺序有从左到右、从右到左、从中间向两侧等。
7. 灯效控制：流水灯通常还提供不同的灯效控制，包括亮度调节、颜色变化等。
这些控制可以通过额外的电路和元件实现，使流水灯具备更多样化的效果。
综上所述，流水灯通过控制电路中的时钟电路、计数电路和驱动电路，按照特定的点亮顺序实现 LED 灯珠的流动效果。
通过控制不同的信号和参数，流水灯可以呈现出各种精彩的灯光效果。
光控流水灯实验报告
光控流水灯实验报告LED流水灯实验报告LED流水灯的设计报告课程名称：LED流水灯设计学院：大数据与信息工程学院专业：姓名：学号：年级：任课教师：一、实验的背景和意义单片机全称叫单片微型计算机，是一种集成在电路芯片，是采用大规模集成电路技术把CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种输入输出口、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的应用。
大致可以分为以下几个范畴: 1、在智能仪器仪表上的应用，例如精确的测量设备；2、在工业控制中的应用，例如用单片机可以构成形式多样的控制系统，与计算机互联网构成二级控制系统等；3、在家用电器中的应用，可以从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电话对讲机等；4、在医用设备中的应用，例如医用呼叫机、各种分析仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等等；5在各种大型电器中的模块化作用，如音乐集成单片机，看是简单的功能，微缩在电子芯片中，就需要复杂的类似于计算机的原理。
本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发计算器设计做了详细的分析和研究。
本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。
系统已采用MCS—51系列单片机为中心器件来设计LED流水灯系统，实现LED左循环显示，并实现循环的速度可调。
二、设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2.掌握汇编语言程序和C语言程序设计方法。
3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求1.用个发光二极管作为显示电路2.实现LED动态显示3.能连续循环显示四、设计思路LED流水灯实际上是一个带有八个放光二极管的单片机最小应用系统，即为由晶振LED灯、电阻、电容器、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
电子课程设计—电子流水灯设计报告
《电子技术》课程设计报告设计题目：电子流水灯电路设计与制作电子流水灯电路设计与制作报告一、设计目的1.能够全面的巩固和应用“电子技术”课程中所学的基础理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
2.能够合理、灵活地应用各种标准集成电路（SSI、MSI、LSI等）器件实现规定的数字系统。
3.培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统能力。
4.培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
二、设计任务用中小规模集成电路设计并制作一个能实现8个彩灯正序或反序按1秒依次点亮的电路：1.由晶振电路或555电路产生1HZ标准秒脉冲信号，作为电路的CP。
2.可逆的顺序脉冲发生电路。
3.显示驱动电路4.彩灯。
5.电源。
三、设计方案2、单元电路设计①秒脉冲发生电路由555电路实现秒脉冲，f=1HZ。
②可逆的顺序脉冲发生电路可用74LS1191实现，5号引脚接拨动开关，拨动开关的2个端分别接高电平（接5V电源）和低电平（接地），当开关拨到高电平时，进行减计数，当开关拨到低电平时，进行加计数，这样来实现可逆顺序脉冲发生电路③显示驱动电路可由74ls138实现译码，来控制发光2极管的发光情况74LS138真值表R3-R10电阻起到保护发光二极管的作用。
④电源电路将12V电压整流成5V。
3、整机电路图555集成电路各引脚名称：1地GND，2触发，3输出，4复位，5控制电压，6门限(阈值）7放电，8电源电压VCC。
74ls191各引脚名称：1-3并行数据输入端，2-3输出端，6-7输出端，5加减计数方式控制端，11电源，4地GND，14秒脉冲输入端，12计数控制端，13时钟输出端74ls138各引脚名称：1-3译码地址输入端，7-15译码输出端，16电源，8地GND，4-5选通端（低电平有效），6选通端（高电平有效）四、主要元器件介绍1.通用实验底板2.直流稳压电源（5V）3.集成电路：555、74LS191、74LS1384.电容：47uF/16V，0.01uF/16V5.电阻：10k，1k6.数显：发光二极管7.开关：波动开关五、焊接与调试1、元器件布局图2、焊接步骤1．准备工作：在安装之前，首先对每个元件进行检测，看一看是否合格(包括型号、数值、耐压和极性)，不合格的需及时更换；其次把每只元件的引线用砂纸或小刀刮干净，露出金属光泽，涂上焊剂进行上锡；最后把元件的引线按电路板上位置的长度弯好，弯线时使标记朝外，一手用镊子夹住元件根部附近，另一手弯动引线，拐弯处成弧形。
单片机实训报告_流水灯
一、实验目的1. 掌握单片机的基本原理和操作方法。
2. 熟悉单片机编程环境Keil的使用。
3. 熟悉LED流水灯的原理和编程方法。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
二、实验原理1. 单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种具有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）和输入输出接口（I/O）等功能的集成电子电路。
它广泛应用于各种电子设备中，如家用电器、工业控制、汽车电子等。
2. LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种半导体器件，具有单向导电性。
当电流通过LED时，会发出光亮。
3. 流水灯是一种通过控制LED灯的亮灭，模拟流水效果的电子装置。
在单片机控制下，可以实现不同形式的流水灯效果。
三、实验设备1. 单片机实验板（如STC89C52单片机实验板）2. LED灯若干3. 跳线若干4. 电阻若干5. 电源（5V）6. Keil软件四、实验步骤1. 硬件连接（1）将单片机的P1.0-P1.7引脚与LED灯的正极相连，负极接地。
（2）将电阻串联在LED灯和单片机引脚之间，起到限流作用。
（3）将单片机的VCC和GND分别连接到5V电源的正负极。
2. 软件编写（1）在Keil软件中创建一个新的项目，选择相应的单片机型号。
（2）编写主函数main()，实现流水灯的编程。
（3）初始化单片机的P1口为输出模式。
（4）定义延时函数Delay()，实现流水灯的延时效果。
（5）在主循环中，通过改变P1口的高低电平，控制LED灯的亮灭，实现流水灯效果。
（6）保存并编译程序。
3. 程序调试（1）将编译后的程序下载到单片机实验板中。
（2）观察LED灯的流水效果，检查程序是否正确。
（3）如有错误，修改程序并重新编译、下载。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功实现了LED流水灯效果，实现了不同形式的流水灯效果。
2. 实验分析（1）在实验过程中，学习了单片机的基本原理和操作方法，掌握了Keil软件的使用。
八位流水灯设计报告
八位流水灯循环点亮电路设计1.设计要求采用74LS138芯片，实现8位流水灯循环点亮电路。
2.题目分析74LS138为3-8线译码器，它的工作原理是：①当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端E2和E3为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
举例说明：如果A2A1A0=001，那么Y1输出0，其余输出1，发光二极管阴极接Y0-Y7，阳极接VCC，接上限流电阻，则Y1端发光二极管发光。
课题要求设计八位二极管循环点亮，则需要一系列脉冲序列，使得A2A1A0电平发生变化。
即依次选通Y0-Y7，脉冲从000-111。
3.方案选择利用74LS138选通发光二极管发光。
利用74LS161产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0，依次选通Y0-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。
74LS161计数必须有时钟脉冲，如何获得时钟脉冲：一、函数发生器获得；二、555定时器可以产生方波；三、LM358设计成方波发生器。
因为在电子设计这门课程中，我们做过LED闪烁灯，产生方波的原理前面实验报告中已经有所介绍，所以决定采用555定时器产生方波，而且频率更容易控制。
到此，所需设计已经完成，但如果加上数码管显示第几个LED灯发光，还需要讲信号进行译码，才能输出显示数字。
采用4511芯片驱动数码管，功耗比较低。
4.原理框图5.主要元器件介绍5.1 74LS13874LS138 为3 线－8 线译码器，其工作原理如下：●当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（E2)和(E3)为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
●若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。
流水灯电路设计说明书
说明书目录一、EDA技术和设计题目简介 (1)1.1 EDA技术简介 (1)1.2 EDA技术概念 (2)1.3 VHDL的简介 (2)1.4 流水灯电路设计简介 (3)二、设计方案的论证及选择 (4)2、1 方案一 (4)2.2 方案二 (4)2.3 方案的选择 (5)三、设计实现 (6)3.1 芯片简介 (6)基本参数如下： (6)3.2 方式选择电路 (7)3.3 时钟电路的设计 (8)3.4 LED显示电路的设计 (9)3.4 整体电路设计图 (9)3.6 流水灯总设计电路图 (11)四、系统调试 (12)4.1仿真波形与分析： (12)4.2 系统验证流程 (14)五、总结 (15)六、参考文献 (16)七、附录 (17)说明书一、EDA技术和设计题目简介1.1 EDA技术简介20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。
在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。
这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。
这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。
EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
心形流水灯课程设计之流水灯制作方法(含CD4017电路)
心形流水灯课程设计之流水灯制作方法（含CD4017电路）
此作品特别适合初学者制作，其本质就是用数字芯片CD4017构成的流水灯，显示方式根据自己的喜好、创意就OK。
动手制作这样的礼物，送给ta绝对会是再好不过了。
首先，我们了解一下该作品的五脏六腑：
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：
我把作品电路分为3个部分，这3个部分都是以我的实物为依据的，你当然可以有更好的。
流水灯电路板实践报告(2篇)
第1篇一、引言随着科技的不断发展，电子技术已经深入到我们生活的方方面面。
电路板作为电子产品的核心部件，其设计和制作越来越受到重视。
为了提高自己的动手能力和实际操作经验，我们选择了流水灯电路板作为实践项目。
本文将对流水灯电路板的设计、制作和调试过程进行详细阐述。
二、设计原理流水灯电路板采用74HC595芯片实现8位LED灯的动态扫描显示。
74HC595是一款串行输入、并行输出的移位寄存器，具有锁存功能。
通过串行输入端输入数据，然后逐个输出到并行端口，实现LED灯的动态扫描显示。
1. 电路组成（1）电源电路：为电路板提供5V稳定电压。
（2）74HC595芯片：实现8位LED灯的动态扫描显示。
（3）LED灯：用于显示流水灯效果。
（4）按键电路：用于控制流水灯的速度。
（5）电阻：限流保护LED灯。
2. 工作原理（1）当按键电路未按下时，电路板处于待机状态，LED灯不亮。
（2）按下按键电路，电路板开始工作，74HC595芯片的串行输入端开始接收数据。
（3）数据经过74HC595芯片处理后，逐个输出到并行端口，控制LED灯的亮灭。
（4）按键电路控制流水灯的速度，实现不同频率的流水灯效果。
三、制作过程1. 准备材料（1）电路板：100mm×100mm（2）74HC595芯片：1个（3）LED灯：8个（4）电阻：8个（5）按键：1个（6）电源：5V（7）焊锡、烙铁、电烙铁架等焊接工具2. 制作步骤（1）按照电路原理图，将74HC595芯片、LED灯、电阻、按键等元器件焊接在电路板上。
（2）连接电源，检查电路连接是否正确。
（3）调试电路，观察LED灯是否按照预期效果显示流水灯。
（4）根据实际情况调整电路参数，实现不同频率的流水灯效果。
四、调试过程1. 检查电路连接（1）检查电源电路连接是否正确，确保电路板能够正常供电。
（2）检查74HC595芯片、LED灯、电阻、按键等元器件焊接是否牢固。
2. 调试流水灯效果（1）按下按键电路，观察LED灯是否按照预期效果显示流水灯。
实验三流水灯实验（io口和定时器实验）
实验三流水灯实验（I/O口和定时器实验）一、实验目的1．学会单片机I/O口的使用方法和定时器的使用方法；2．掌握延时子程序的编程方法、内部中断服务子程序的编程方法；3．学会使用I/O口控制LED灯的应用程序设计。
二、实验内容1．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8右循环轮流点亮（即右流水），间隔时间为100毫秒。
2．控制单片机P1口输出，使LED1~LED8左循环轮流点亮（即左流水），间隔时间为100毫秒。
3．使用K1开关控制上面LED灯的两种循环状态交替进行；4. 用定时器使P1口输出周期为100ms的方波，使LED闪烁。
5．使用定时器定时，使LED灯的两种循环状态自动交替，每一种状态持续1.6秒钟（选作）。
三、实验方法和步骤1．硬件电路设计使用实验仪上的E1、E5和E7模块电路，把E1区的JP1（单片机的P1口）和E5区的8针接口L1~L8（LED的驱动芯片74HC245的输入端）连接起来，P1口就可以控制LED 灯了。
当P1口上输出低电平“0”时，LED灯亮，反之，LED灯灭。
E7区的K1开关可以接单片机P3.0口，用P3.0口读取K1开关的控制信号，根据K1开关的状态（置“1”还是置“0”），来决定LED进行左流水还是右流水。
综上，画出实验电路原理图。
2．程序设计实验1和实验2程序流程图如图3-1实验3程序流程图如图3-2所示。
图3-1 实验1,2程序流程图图3-2 实验3程序流程图实验4程序流程图如图3-3，3-4所示。
实验5程序流程图如图3-5，3-6所示。
图3-5 实验5主程序流程图图3-6 定时器中断服务子程序流程图图3-4 定时器中断服务子程序流程图图3-3 实验4主程序流程图编程要点：（1）Pl，P3口为准双向口，每一位都可独立地定义为输入或输出，在作输入线使用前，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。
例如：MOV P1,A; P1口做输出MOV P1,#0FFHMOV A，P1;P1口做输入SETB P3.0MOV C,P3.1;从P3.1口读入数据（2）每个端口对应着一个寄存器，例：P1→90H(P1寄存器地址)；P3→B0H(P3寄存器地址)；寄存器的每一位对应着一个引脚，例：B0H.0→P3.0（3）对寄存器写入“0”、“1”，对应的外部引脚则输出“低电平”、“高电平”。
左右来回循环的流水灯实验报告
青 岛 科 技 大 学微机原理与接口技术综合课程设计（报告）题 目 __________________________________指导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号_________________________________________________________院（部）____________________________专业________________班______年 ___月 ___日直流电机控制综合实验 周艳平宋雪英 01 信息科学技术学院计算机科学与技术0961 2012 12 27摘要 (2)1、单片机概述 (2)2、仿真软件介绍 (2)3、需求分析 (3)一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (4)三、实验内容 (4)1、设计任务与要求 (4)2、系统分析 (4)1）.硬件电路设计(画出原理图、接线图) (5)2）软件框图 (7)3、用keil建项目流程 (8)4、程序清单 (9)4、系统调试 (11)四、设计总结(结论) (12)摘要近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断提高，起应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到广泛的应用、成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。
而AT89C51就是其中一种，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMO8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
本课程设计介绍一种LED小灯控制系统的设计方法，以单片机作为主控核心，与按键、排阻、电阻、电容等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED灯进行控制。
能够通过按键控制8个LED小灯从左到右依次点亮。
关键字：单片机、LED流水灯1、单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。