吉他流水灯

1.简介

采用NE555和CMOS十进制计数器制作的led流水灯，通过USB接口通电后，实现流水灯的效果

2.原理图

2.1 电源

电源输入接口采用的是Type-C，因为是纯电路实现，所以只接入+5V和GND用于供电

2.2 NE555和电位器

首先看一下NE555的内部结构，VCC与GND之间有三个阻值相等的电阻，其2脚和6脚分别连接了一个比较器，两个比较器连接了一个RS触发器，RS触发器左端R脚和S脚接收到不同数字信号时，会从右端输出不同信号，具体信息见图中表格。4脚为复位脚，使用时需接高电平。

这里我在NE555的5脚接了一个电容，2脚和6脚接在了电位器的右端。调节电位器阻值时，2脚和6脚的电压也会随之改变。当6脚电压大于5脚时，第一个比较器输出高电平，第二个比较器输出低电平，此时RS触发器Q脚输出低电平，Q输出高电平，三极管导通，第二个比较器+端电压变得大于2脚电压，输出高电平；同时第一个比较器-端电压大于+端电压，输出低电平，此时RS触发器的Q端输出高电平，从而在3脚输出一段方波。

电位器的作用主要是改变NE555的2、6脚电压，从而改变NE555输出的方波频率，实现流水灯的一个“变速”的效果。

2.3 CMOS十进制计数器

CD4017具有 10 个译码输出端（Q0~Q9），CLOCK、RESET、INHIBIT为输入端。INHIBIT为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。RESET为高电平时，计数器清零。故这两个脚要接低电平。从NE555输出的具有一定频率的方波信号，从CLOCK脚进入CD4017中，CD4017的Q0~Q9端会随着CLOCK端方波信号的输入而依次输出高电平，Q0~Q9端连接着LED灯，实现了流水灯的效果

2.4 流水灯

其实到流水灯这里就没什么可解释的了，因为板子比较小为了压缩空间，用了一个排阻，然后剩下两个LED接的是电阻。需要注意一下的是，排阻和电阻的使用方法不同，在画原理图的时候不要搞错了，之前画这个原理图的时候，排阻的接法就搞错了，后来还是及时改正了。

3. PCB、3D预览图和实物图

4. 遇到的问题

最开始在画原理图时，在画LED上排阻和电阻时，误以为排阻和电阻原理差不多，开始的时候出现了点问题，不过最后很快就更正了过来。总的来说，在原理图和PCB的绘制中没有遇到太大的问题。

在焊接过程中，由于是第一次焊接电路板，有一些不熟练，在焊接LED的时候，其中有一个LED灯在焊接时，加的焊锡有点少，导致在刚焊接完成时所有LED灯都能够正常工作，但过一段时间后再次通电，有一个LED不亮了，又重新焊了一下那个不亮的LED后，问题才解决了。

最后在谈谈我在这次科创社团活动中的感想，其实这个活动还是蛮有意思的，最后做出来的东西挺好看的，感觉自己这几天的付出是值得的。开始画原理图的时候，对这个的原理还不太了解，画原理图时都是别人带着我一点一点完成的，不过后来在逐渐的学习过程中了解了工作原理，最后也是完成了作品。