摘要：本文介紹了一種基于模擬電路的電子跑馬燈電路設(shè)計方案。該電路采用了555定時器和CD4017計數(shù)器作為主要的控制器，通過控制LED燈的亮滅和順序變化，實現(xiàn)了跑馬燈的效果。實驗結(jié)果表明，該設(shè)計方案具有穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，適用于商場、超市、車站等場所的廣告宣傳和信息發(fā)布。

1. 引言

電子跑馬燈是一種常用的LED燈條顯示設(shè)備，具有顯示效果好、使用壽命長等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于商場、超市、學(xué)校、車站等場所的廣告宣傳和信息發(fā)布。本文介紹了一種基于模擬電路的電子跑馬燈電路設(shè)計方案，通過控制LED燈的亮滅和順序變化，實現(xiàn)了跑馬燈的效果。

2. 設(shè)計方案

2.1 電路原理圖

本設(shè)計方案采用了555定時器和CD4017計數(shù)器作為主要的控制器，實現(xiàn)了LED燈的順序變化和亮滅控制。電路原理圖如下：

2.2 電路說明

本電路的工作原理如下：

- 555定時器工作在單穩(wěn)態(tài)模式下，通過C1和R1的組合實現(xiàn)了一個脈沖信號發(fā)生器。當(dāng)觸發(fā)端獲得一個下降沿信號時，555定時器的輸出端會產(chǎn)生一個高電平脈沖信號，持續(xù)時間由R2和C2的組合決定。

- 當(dāng)555定時器的輸出端產(chǎn)生高電平脈沖信號時，CD4017計數(shù)器開始工作。CD4017計數(shù)器是一個10位分頻器，通過CLK輸入端接收脈沖信號，每接收一個脈沖信號，就會依次將Q0~Q9的輸出端變?yōu)楦唠娖健１驹O(shè)計方案只使用了Q0~Q3的輸出端，分別控制LED燈的亮滅。

- 通過R3~R5和Q0~Q3的組合，實現(xiàn)了LED燈的亮滅控制。當(dāng)Q0~Q3的輸出端為高電平時，對應(yīng)的LED燈就會亮起來。當(dāng)Q0~Q3的輸出端為低電平時，對應(yīng)的LED燈就會熄滅。

- 通過R6~R8和D1~D3的組合，實現(xiàn)了LED燈的順序變化。當(dāng)Q0~Q3的輸出端發(fā)生變化時，對應(yīng)的LED燈就會順序變化。

2.3 參數(shù)選取

本設(shè)計方案中，各元件的參數(shù)選取如下：

- C1：10nF

- C2：10μF

- R1：100kΩ

- R2：1MΩ

- R3~R5：220Ω

- R6~R8：1kΩ

- LED燈：3mm，紅色，共陽極

2.4 實驗結(jié)果

本設(shè)計方案的實驗結(jié)果如下：

從實驗結(jié)果可以看出，LED燈的亮滅和順序變化符合跑馬燈的效果，且穩(wěn)定性較好。

3. 總結(jié)

本文介紹了一種基于模擬電路的電子跑馬燈電路設(shè)計方案。該電路采用了555定時器和CD4017計數(shù)器作為主要的控制器，通過控制LED燈的亮滅和順序變化，實現(xiàn)了跑馬燈的效果。實驗結(jié)果表明，該設(shè)計方案具有穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，適用于商場、超市、車站等場所的廣告宣傳和信息發(fā)布。

4. 改進方案

本設(shè)計方案雖然實現(xiàn)了基本的跑馬燈效果，但仍有以下改進空間：

4.1 亮度控制

LED燈的亮度對跑馬燈效果有很大影響。本設(shè)計方案中，LED燈的亮度通過R3~R5控制，但亮度并不穩(wěn)定?？梢钥紤]增加亮度控制電路，通過PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)實現(xiàn)LED燈的亮度調(diào)節(jié)。

4.2 速度控制

本設(shè)計方案中，跑馬燈的速度由R2和C2的組合決定，無法進行調(diào)節(jié)?？梢钥紤]增加速度控制電路，通過調(diào)節(jié)電路中元件的參數(shù)，實現(xiàn)跑馬燈速度的調(diào)節(jié)。

4.3 控制方式

本設(shè)計方案中，跑馬燈的控制方式是固定的，無法進行更改?？梢钥紤]增加控制方式的電路，通過接口或無線通信等方式，實現(xiàn)跑馬燈控制方式的可編程化。

5. 結(jié)論

本文介紹了一種基于模擬電路的電子跑馬燈電路設(shè)計方案。該電路采用了555定時器和CD4017計數(shù)器作為主要的控制器，通過控制LED燈的亮滅和順序變化，實現(xiàn)了跑馬燈的效果。實驗結(jié)果表明，該設(shè)計方案具有穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。未來可以通過增加亮度控制、速度控制和控制方式等電路，進一步提高跑馬燈的效果和可編程性。

6. 致謝

感謝我的導(dǎo)師和同學(xué)們在設(shè)計過程中的幫助和支持。感謝實驗室提供的設(shè)備和資源。

審核編輯：湯梓紅