一、声控流水灯设计与制作
摘要：完成一款声控流水灯的课程设计，通过CD4017的10个译码输出端控制十个发光二极管的发光，利用音频信号作为CD4017的脉冲输入，使十个发光二极管像流水一样闪动。
关键字:CD4017;发光二极管
一、设计任务
利用音频输入作为脉冲控制发光二极管的发光情况,电路能够调节声音的灵敏度和发光的亮度。 十进制计数器/脉冲分配器,CD4017是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP, RESET,INH三个输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。Johnson 计数器，提供了快速操作,2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
二、设计原理
1、基本原理框图 系统框图如图1所示。
2、整体方案设计
因为流水灯对频率的要求不是很高，只要能产生高低电平就可以了，利用传声器将输入的声音信号转换为电信号，由于音频的频率范围在30Hz-3400Hz，当频率变化时，引起传声器震动，将产生高低脉冲信号作为计数器的输入信号。
电路系统工作原理如图2所示，在此电路中采用十进制计数器/脉冲分配器4017，它是一种用途非常广泛的集成芯片，其内部由计数器及译码器两部份组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是00、01、02…、09依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
3、部分电路功能分析
CD4017: 十进制计数器/脉冲分配器CD4017是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP, RESET,INH三个输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。Johnson 计数器，提供了快速操作,2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017的引脚图：
CD4017的引脚功能：
Q0-Q9(pin1,2,3,4,5,6,7,9,10,11)计数脉冲输出端
CLK（pin14）：时钟输入端
RESET(pin15)：清除端
INH（pin13）：使能端
CO(pin12)：进位脉冲输出
VCC(pin16)：正电源
VSS（pin8）：地
当传声器将输入的声音信号转换为电信号后，在三极管的基级产生电流使三极管导通，将产生一个高电平，反之，将产生低电平，三极管的导通状态随传声器由外部的音频信号决定。
实物图：声控流水灯电路实物如图4所示。
心得体会：此次课程设计的声控流水灯原理图比较简单，没有复杂的元器件，连线布局也能够很好的完成，不必增加飞线，但仍需要我小心细致，这次课程设计，需要我们综合运用专业及基础知识，巩固了我的学习知识，更加深了我对本专业的认识，也培养了我查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力，在设计过程中进行的热转印制版、安装与调试，加强了我的动手能力，让我对设计电路有了一个整体观念。
参考文献
[1]高吉祥 数字电子技术（第二版） 电子工业出版社，2004。
[2]高吉祥 全国大学生电子设计竞赛 电子工业出版社，2007。
[3]霍亮生 电子信息基础。
[4]百度文库，Datasheet5。
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