小夜燈

光控三色循環小夜燈的電路設計

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光控三色循環小夜燈的電路設計

一、電路要求：

1.以三色LED燈為控制對象，設計一個循環發光的小夜燈；

2.要求光線較強時燈不發光，光線暗到一定程度時停止發光；

3.同一時間內只能有一個燈發光，不同燈的循環時間約為一秒；

4.要求不同燈亮滅時逐漸過渡，不能突然亮滅。

二、總體設計框圖：

三、各部分電路設計：

1.由LM339電壓比較器和光敏電阻實現利用光照控制燈的開關；

2.由LM555組成時鐘電路產生震蕩信號，實現LED燈的閃爍周期和漸

變；

3.由4017BP十進制計數器接收震蕩電路產生的時鐘信號，實現對三

個LED的亮滅。

光控三色循環小夜燈的電路設計

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四：各部分電路分析

1.光敏控制電路

電路中LM339為電壓比較器，3腳接電源，

12腳接地，7腳與6腳分別為電壓比較器的兩個電壓輸入端，1腳為

輸出端。當5腳電壓小于6腳時，1腳輸出低電平。R1為分壓電阻，

R3為光敏電阻，R4為上啦電阻。R1和R3的大小決定輸入帶按壓的

大小，調節R2的電阻控制精度，在強光下，R3阻值小，6腳分得的

電壓小；弱光下，R3電阻大，1腳輸出高電平。通過比較電壓，實現

利用光的強弱控制電路。

2.時鐘信號電路

光控三色循環小夜燈的電路設計

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圖中R1和R2為外接電阻，C1為1μF電

容，與LM555的2腳6腳相連。2腳為低電平，小于1/3Vcc，此時3

腳輸出高電平，LM555內部放電管截止，因此電源接通后可通過R1

和R2向電容C1充電。當C1所充電量大于2/3Vcc時，使高觸發端6

腳電位大于2/3Vcc，此時3腳輸出低電平，同時LM555內部放電管

導通，電容C1通過R1、7腳和1腳對地放電，使得電容C1上的電位

下降，當電容C1電位下降到小于1/3Vcc時，3腳輸出高電平，LM555

內部放電管截止，電源再次向電容C1充電，如此反復，3腳輸出為

脈沖信號，即產生震蕩信號。

3.循環控制電路：

光控三色循環小夜燈的電路設計

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該部分由一個4017BP芯片為核心，通過接收時鐘電路產生的震蕩信

號，完成對三色小夜燈的循環控制，芯片的Vcc引腳接電源，VSS引

腳接地，Q0——Q9為輸出端，因為本實驗只要求控制3個小夜燈，

所以只用使用Q0至Q2三個輸出端，同時，為節省循環一個周期的時

間，可將Q3腳與復位腳相連，實現小夜燈的循環。

五、理論值的計算：

1.振蕩周期T=(R1+2R2)Cln2=1S

計算得出，R1=1kΩ，R2=1KΩ，C=0.5Uf