变色led灯驱动电路，LED灯数字电路

小君 2023-01-26 22:30:57 748

变色led灯驱动电路，LED灯数字电路IC1D、IC1E、IC1F等3个门并联的目的是为了增加门电路的驱动功率，实际上4069的单个门也能驱动单只，并联后将可以同时驱动更多的LED点亮，或者带动更大一些的负载，本例只是起到一个讲解作用。实验提示该电路由一只六反相器4069芯片组成，用其中的两个反相器IC1A、IC1B和C1、R1等组成一个多谐振荡器。其振荡频率为：f=1/(2.2R1C1)，按电路图中的数值，其振荡频率约为0.45HZ。由多谐振荡器输出的振荡脉冲经IC1C缓冲，加至由IC1D、IC1E、IC1F并联组成的门电路放大器后，驱动发光二极管LED1发光。由于本闪光器的发光时间约占整个脉冲周期的1/2，所以耗电很小，闪光时耗电电流仅6mA左右，故此闪光电路可安装在某些需要注意的电器设备或仪器上，起警示作用。

之前所说的LED灯电路都是模拟电路，现在再来说说LED灯数字电路，虽然两种不同类型的电路都能达到共同目的，但是个人觉得还是数字电路相对好理解些，因为只要弄懂芯片的原理，电路就不难理解了；同时也可对照之前的LED灯模拟电路来看看，看看有何区别。

LED闪光灯

这是一款用门电路组成的低频多谐振荡器，它将输出的脉冲加以放大，用来驱动一只发光二极管，可以组成一个LED式闪光灯电路，电路原理图如图所示。

变色led灯驱动电路，LED灯数字电路(1)

LED闪光灯原理图

原理简介

该电路由一只六反相器4069芯片组成，用其中的两个反相器IC1A、IC1B和C1、R1等组成一个多谐振荡器。其振荡频率为：f=1/(2.2R1C1)，按电路图中的数值，其振荡频率约为0.45HZ。

由多谐振荡器输出的振荡脉冲经IC1C缓冲，加至由IC1D、IC1E、IC1F并联组成的门电路放大器后，驱动发光二极管LED1发光。

由于本闪光器的发光时间约占整个脉冲周期的1/2，所以耗电很小，闪光时耗电电流仅6mA左右，故此闪光电路可安装在某些需要注意的电器设备或仪器上，起警示作用。

实验提示

IC1D、IC1E、IC1F等3个门并联的目的是为了增加门电路的驱动功率，实际上4069的单个门也能驱动单只，并联后将可以同时驱动更多的LED点亮，或者带动更大一些的负载，本例只是起到一个讲解作用。

交替闪烁信号灯

这是一个对称方波的自激多谐振荡器。电路原理图见图所示。

变色led灯驱动电路，LED灯数字电路(2)

交替闪烁信号灯原理图

原理简介

由于电路是对称形式，其产生的振荡波形占空比1:1，输出波形为方波，故称之为对称方波振荡器。

在电路中，IC1A的输出端（第3脚）经过定时电容C2耦合到IC1B的输入端（第5脚），同样IC2B的输出端（第4脚）经过电容C1耦合到IC1A的输入端（第2脚）。IC1A和IC1B虽然是与非门，但由于4011的第1脚和第6脚均接在高电平上，因此可以等效为非门。这样两个非门通过电容C1、C2互相耦合形成了正反馈闭环电路，两组定时电路R3、C1和R4、C2产生延时正反馈信号，去控制振荡器非门周期性的开通和关闭。

在电路中，振荡频率主要取决于定时元件的参数，当R3=R4=R，C1=C2=C时，则振荡频率的估算公式是：f=1/RC;振荡电路的周期约为：T=1/f=RC.

实验提示

定时电容C1、C2的取值范围较大，电容值越大，振荡频率越低。本电路使用4069非门芯片也能达到同样效果。方波非门振荡器的振荡频率主要取决于两组定时电路中RC时间常数较小的那一组，因为当它最先完成充放电过程时，由它所控制的非门输出的电平发生变化，并由它引发定时电路相关的非门输入端电压的跃变，控制另一个非门提前进入下一个暂稳态，因此方波非门振荡器的频率几乎不受RC时间常数较大一组的影响。

本电路中的4011仅使用两组与非门，另外两组未用到的与非门的输入端不要悬空，应接高电平或低电平。

三闪信号灯

这是一个循环周期内可以使LED闪烁3次，且3次闪烁间隔不等的电路。电路制作比较简单，只需知道芯片每个引脚的作用，那么理解电路就简单了，电路如下图所示。

变色led灯驱动电路，LED灯数字电路(3)

三闪信号灯原理图

电路组成

此电路由4069芯片与C1、R1组成非门自激多谐振荡器，4069作为振荡器开关环节，R1、C1定时电路产生延时正反馈信号，去控制开关环节周期性地开关。再经过4069芯片第6脚的反相，缓冲后，像计数器4017提供时钟脉冲，使它的输出端由Q0-Q9依次输出高电平。发光二极管LED1通过隔离二极管VD1、VD2、VD3分别与输出端Q0、Q2、Q7相连，输出端Q9通过VD4与复位端RST相连。

工作原理

接通电源后，U2芯片（4017）的第3脚Q0端首先输出高电平，通过VD1使LED1发光。

当第1个时钟脉冲输入后，Q1输出高电平，Q0恢复为低电平，LED1熄灭。

当第2个时钟脉冲输入后，Q1输出高电平，Q0恢复为高电平，LED1熄灭。

当第3~6个时钟脉冲输入后，LED1均熄灭不发光。

当第7个时钟脉冲输入后，Q7输出的高电平，通过VD3，再次点亮LED1。

当第8个时钟脉冲输入后，Q7恢复为低电平。

当第9个时钟脉冲输入后，Q9输出高电平，该高电平加至第15脚复位端RST，使计数器复位，Q0又输出高电平使LED1发光。其余输出端均为低电平。

如此循环，就形成了“闪两次稍停顿一下，再闪一次”这样循环的三闪光发光状态。

实验提示

在电路中，4017输出端的选择可以自行调整，VD1~VD4均可接在不同的Q输出端上，可以实现单闪、双闪，甚至多闪的效果，选择不同的输出端组合，LED呈现的闪烁间隔时间也会不同。

只要注意4017的各个输出端，在驱动同一个负载时，均需要通过二极管隔离后再与LED相连，而不要直接将各输出端并联，以防止电路出现问题导致芯片受损。