3X3X3 LED立方体电路

本文描述了一个简单的LED立方体电路的设计和工作。LED立方体电路大部分采用微控制器设计。然而,有一个没有任何编程困难的电路,我们决定一个简单的想法,驱动立方体使用计时器和计数器安排。在这里,我们将27个led按立方体排列,这样就有9组3个led。除了led,我们需要的是一个555定时器IC和两个4017ICs。IC 4017是一个CMOS十进位计数器IC内置计数器来解码器电路。使用4017 IC的原因是它能够直接驱动led,而不需要任何BCD解码器。

3X3X3 LED立方体电路原理:

该电路基于利用时钟脉冲驱动led的原理。我们的想法是让立方体从一组三极管逐渐过渡到立方体的每个面,再到整个立方体本身。这是通过使用两个计数器来实现的,这样第一个计数器来播放前九个脉冲,每个三个led发光为每个脉冲。第二个计数器从10开始th脉冲和立方体的每个面开始发光。时钟脉冲使用一个555定时器安排在不稳定模式。

3X3X3 LED立方体电路图:

3X3X3 LED立方体电路图
3X3X3 LED立方体电路图

3X3X3 LED立方体电路设计:

设计的第一部分涉及设计555定时器作为一个稳定的多谐振荡器。这里我们假设所需的时间是1秒左右。由于输出信号的频率f = 1.44/ (Ra+Rb) C, C的值假设在100uF左右,我们计算出这两个电阻的值都在10K左右。

设计的第二部分是计数器的设计。因为这里我们只使用一个计数器,所以除以10的输出引脚是不连接的。

在级联操作中,除以10输出引脚或执行引脚连接到另一个计数器的时钟引脚或执行引脚。主复位引脚和时钟使能引脚都连接到地。

第三部分也是最重要的部分是LED立方体电路的设计。为此安排9组一个系列三个LED体积的方式,对于每一个三人组,每个领导的阴极连接到另一个,每个三个发光二极管的阳极连接在平行于另一个,这样上发光二极管的阴极连接到对方,导致领导的一个3×3×3立方的安排。所有led的阳极都连接到地电势。

3X3X3 LED立方体电路的工作

一旦开关S1被买到闭合位置,电路就开始运行。555定时器IC产生所需的时钟脉冲用于触发计数器。

这是通过555定时器的稳定运行来实现的,该定时器用于产生所需间隔的高、低时钟脉冲。从集成电路的输出脉冲并联馈送到两个计数器集成电路,从而同时给出时钟信号。在这里,两个计数器按级联排列。IC 4017由5级约翰逊计数器和显示解码器电路组成。每当输入的时钟脉冲是一个高逻辑信号时,它在输出端产生一个高逻辑信号。换句话说,对于每一个正时钟脉冲接收到的计数器输出在相应的输出引脚上将会走高。计数器IC将发挥作用,直到复位引脚和时钟使能引脚接地。由于每个输出引脚都连接到led的每个串联排列,每当一个输出引脚处于逻辑高位时,相应的led系列就会发光。

例如,对于第一个时钟脉冲,当计数器IC的引脚3高时,连接的三个led开始发光。在前9个脉冲中,每三个led发光。

因此,该电路显示了一个壮观的景象,其中每个时钟脉冲,每个三个LED发光,因为时钟脉冲的时间周期相当低,立方体似乎在闪烁。

3X3X3 LED立方体电路应用:

  1. 该电路可用于家居装饰。
  2. 该电路可以通过进一步的修改使LED立方体整体发光。
  3. 可用于家庭照明系统。

3X3X3 LED立方体电路限制:

  1. 电路很复杂,需要复杂的连接。
  2. 由于数字集成电路的传播延迟,使用数字计数器集成电路会造成时延。
  3. 这是一个理论上的电路,可能需要改变。
  4. 使用CMOS设备会导致静态问题,不能徒手处理。
  5. 这个电路没有同时接通所有led的功能。

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