智能流水灯的模拟电子技术课程设计

简介：
本项目为《模拟电子技术》课程的设计作业，旨在通过硬件电路设计与编程实现智能流水灯效果，提升学生在电路分析、PCB制作及单片机应用方面的综合能力。 在日常生活中我们常常会遇到各种各样的霓虹灯，其中包括一种智能流水灯的设计方案。这种设计主要使用数字电子集成芯片，特别是计数器、或非门组合芯片以及触发器等元件。 具体来说，在本设计方案中，CD4510可预置的双向计数器被用来产生数字信号，并将其传递给CD4067十六选一多路开关。尽管该设计仅使用了CD4067中的八个引脚以实现八选一的功能，但依然能够通过I0X（X取值为从0到7）将高电平传输至相应的I0comx端口，并进一步传递给4001两输入或非门的U3B。与此同时，信号也会经过U3A传送到同一芯片中的另一个输入端口U3B。 通过这种方式，在CD4067与CD4510之间产生的时钟脉冲信号的时间差可以在输出端形成上升沿触发的脉冲序列。这些高电平被分配到CD4017B1十进制计数器的对应引脚，从而让连接于其上的十个流水灯（编号从0至9）依次点亮和熄灭。 当第9个灯光亮时，产生的信号会反馈给CD4510以实现新一轮循环。在完成九次正向循环后，Q4端口将变为高电平，并通过SR锁存器触发计数模式的切换，使流水灯开始反向运行。此时，另一片十进制计数器（即CD4017B2）接管工作并控制灯光从9到0依次点亮和熄灭。 当完成九次逆循环后，Q4再次变为高电平，并通过SR寄存器切换回加法模式，从而实现流水灯的持续正反交替运行。此外，由于连接在CD4067上的八个引脚与电阻值逐渐减小的电路相连，因此灯光在前向移动时速度会越来越快，在逆向移动时则变得缓慢下来。 综上所述，通过多个芯片协作实现了智能流水灯的设计目标：每九次正转后进行一次反转循环，并且整个过程中灯光的速度呈现出由慢至快再逐渐变缓的动态变化。