制作流水彩燈

1、用PROG110制作流水彩燈摘要： 為了迎接和慶祝重大節(jié)日，許多單位都要利用彩燈或燈箱組成各種文字或圖案對一些建筑進(jìn)行裝飾，實(shí)用證明，采用相應(yīng)的自動開關(guān)電路對彩燈或燈箱加以控制，使其產(chǎn)生類似霓虹燈變化的“動感”效果。本文介紹用PROG110為主要控制元件制作的流水燈的原理、硬件組成、軟件流程和設(shè)計(jì)制作的關(guān)鍵技術(shù)，該電路在功能上不僅能替代市面的工作流程的固定電路，而且能方便地通過改變其工作指令來改變其工作流程，實(shí)現(xiàn)多花樣的工作方式，具有結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，控制可靠。關(guān)鍵詞： PROG-110；流程圖；可編程控制器；節(jié)日彩燈；結(jié)構(gòu)分析；主控電路；電路組成第一章 引言（緒論）1.1 PROG-110

2、應(yīng)用的現(xiàn)狀現(xiàn)時(shí)，在節(jié)日的時(shí)候，各種各樣的彩燈遍布街頭，五光十色，流光溢彩，非常的漂亮。但是，市面上的彩燈的功能都有已固定，不能輕易改變（即其的控制運(yùn)行方法都是固定的）的缺點(diǎn)。1.2 PROG-110應(yīng)用的前景及本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)因此，可以自制一個(gè)可控制的流水彩燈，通過改變PROG110的程序，不時(shí)地改變它的狀態(tài)，讓它以各種閃爍方式工作，這樣，是不是很好看，很有趣味呢？PROG-110是2000年新推出的新型元器件，它非常之小巧玲瓏，并且和外電路的連接非常方便，因此，本例電子設(shè)計(jì)既簡單又實(shí)用，又可鍛煉制作思維。第二章 任務(wù)分析和方案設(shè)計(jì)2.1 任務(wù)分析這里所設(shè)計(jì)的流水彩燈不單純是幾盞彩燈的輪流亮滅，而

3、是采用普通發(fā)光二極管組合成“歡迎光臨”四個(gè)字，所設(shè)計(jì)的流水彩燈所要實(shí)現(xiàn)的功能為：首先，“歡迎光臨”第一個(gè)字先亮，延時(shí)一秒，熄滅；第二個(gè)字接著亮，延時(shí)一秒，熄滅；第三個(gè)字，延時(shí)一秒，熄滅；第四個(gè)字又接著亮，延時(shí)一秒，熄滅。然后，這四個(gè)字全部都同時(shí)亮并且延時(shí)5秒，再閃三次，最后四個(gè)字再同時(shí)亮5秒。再循環(huán)。2.2 方案設(shè)計(jì)彩燈控制電路準(zhǔn)備由PROG-110可編程控制器、發(fā)光電路、電源電路和控制電路等組成。具體方案如下：（1） 用PROG-110可編程控制器做主控元件，用其I/O接口P3、P4、P5、P6口所輸出的電平，通過三極管驅(qū)動JRZ小型直流繼電器控制彩燈的亮滅。（2）發(fā)光電路則采用普通發(fā)光二極

4、管通過串聯(lián)分別組合成“歡”、“迎”、“光”、“臨”四字。（3）I/O接口的分配為：P3（7腳）接“歡”字，P4（8腳）接“迎”字，P5（9腳）接“光”字，P6（10腳）接“臨”字。（4） 電源電路則分為PROG-110可編程控制器的穩(wěn)壓電源和彩燈的供給電源。PROG-110可編程控制器的穩(wěn)壓電源采用三端穩(wěn)壓集成電路LM7805等組成的直流5V穩(wěn)壓電源，而彩燈的電源則采用50V的直流電源。第三章 控制流程圖及程序解釋3.1 控制流程圖 根據(jù)彩燈的控制要求和所需實(shí)現(xiàn)的功能，繪出如下流程圖，如圖1所示：3.2 程序及注釋1 30 P3口輸出低電平 “歡”亮71 延時(shí)1秒000031 P3口輸出高電平

5、 “歡”滅 40 P4口輸出低電平 “迎”亮71 延時(shí)1秒0000 41 P4口輸出高電平 “迎”滅 50 P5口輸出低電平 “光”亮71 延時(shí)1秒0014 0051 P5口輸出高電平 “光”滅 60 P6口輸出低電平 “臨”亮71 延時(shí)1秒0000 61 P6口輸出高電平 “臨”滅71 延時(shí)1秒0000 30 P3口輸出低電平 “歡”亮 40 P4口輸出低電平 “迎”亮 50 P5口輸出低電平 “光”亮 60 P6口輸出低電平 “臨”亮28 75 延時(shí)5秒29 0000 31 P3口輸出高電平 “歡”滅 41 P4口輸出高電平 “迎”滅 51 P5口輸出高電平 “光”滅 61 P6口輸出高電

6、平 “臨”滅71 延時(shí)1秒0000 12 若計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于4，下跳19步04 否則順序向下執(zhí)行19 30 P3口輸出低電平 “歡”亮 40 P4口輸出低電平 “迎”亮50 P5口輸出低電平 “光”亮60 P6口輸出低電平 “臨”亮71 延時(shí)1秒000031 P3口輸出高電平 “歡”滅41 P4口輸出高電平 “迎”滅50 51 P5口輸出高電平 “光”滅51 61 P6口輸出高電平 “臨”滅71 延時(shí)1秒000007 上跳17步17 30 P3口輸出低電平 “歡”亮 40 P4口輸出低電平 “迎”亮 50 P5口輸出低電平 “光”亮 60 P6口輸出低電平 “臨”亮75 延時(shí)5秒0000 31

7、 P3口輸出高電平 “歡”滅 41 P4口輸出高電平 “迎”滅 51 P5口輸出高電平 “光”滅 61 P6口輸出高電平 “臨”滅71 延時(shí)1秒000071 00 返回19第四章 電路設(shè)計(jì)及電路原理分析4.1 PROG-110可編程控制器的結(jié)構(gòu)及原理分析1PROG110是一種簡易型可編程控制器，雖只有火柴盒大小，但它具備了計(jì)算機(jī)的全部要素。運(yùn)算器和控制器：PROG110的運(yùn)算器和控制器在單片機(jī)芯片89C2051上；存儲器：PROG110既有單獨(dú)的可多次擦除和寫入的存儲器24C01，又有單片機(jī)芯片89C2051中的只讀存儲器ROM和隨機(jī)存儲器RAM；輸入設(shè)備：改變地址的“”“”鍵和編寫程序的“”

8、“”鍵；輸出設(shè)備：兩個(gè)數(shù)碼管及其驅(qū)動電路，音樂輸出口P7和輸入輸出口P1P6。因此，PROG110具備了計(jì)算機(jī)必不可少的五大部分：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。PROG110集編程、控制于一體，從而對PROG110編程不需要任何其它設(shè)備，引幾條外設(shè)線就能成為控制設(shè)備。（1） PROG110的引腳功能PROG110的引腳功能可參看圖2，具體功能如下：（A） 輸入/輸出（I/O）引腳 PROG110有6個(gè)I/O口，它們分別是P1、P2、P3、P4、P5、P6，與之對應(yīng)的引腳號是：5、6、7、8、9、10。作為輸出口應(yīng)用時(shí)，每個(gè)I/O口在輸出高電平時(shí)可驅(qū)動四個(gè)TTL門電路，輸出低電平時(shí)

9、可吸收20mA電流，所以每一個(gè)I/O口都可以直接驅(qū)動LED發(fā)光二極管和小型繼電器。上電復(fù)位時(shí)各I/O口輸出高電平。（B）音樂輸出端 P7口是音樂輸出口，對應(yīng)引腳號是18號。P7口可直接驅(qū)動壓電晶體發(fā)聲，外接三極管可驅(qū)動4歐姆或8歐姆揚(yáng)聲器發(fā)聲，音域可從低八度的1到高八度的6。外接三極管和揚(yáng)聲器的電路如圖2所示。（C）外部復(fù)位引腳復(fù)位是指PROG110對其內(nèi)部的各硬件進(jìn)行初始化，同時(shí)程序從第一條開始運(yùn)行。PROG110本身具有上電復(fù)位功能，即只要一通電就自動復(fù)位，因此一般不必考慮復(fù)位問題，但有時(shí)在某種特殊應(yīng)用場合需要人工復(fù)位，為滿足這種需要，采用PROG110的外部復(fù)位功能。3號引腳是外部復(fù)位端

10、，當(dāng)電源正極接通時(shí)間大于2微秒，可以使PROG110復(fù)位。在電路中可以用外接開關(guān)SB5來實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。（D）電源引腳1號和20號引腳為電源正極，2號和19號引腳為電源負(fù)極，最低電壓約3V，最高電壓為5V。（2）PROG110的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PROG110的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參看圖3。 （A）用戶程序顯示器用戶程序顯示器由2只LED數(shù)碼管組成，用于顯示用戶編寫的程序，它的顯示范圍為0099，它只有在編程時(shí)才發(fā)光，在運(yùn)行狀態(tài)不發(fā)光。（B）用戶程序存儲器PROG110的用戶程序存儲器由可多次擦寫和寫入的EEPROM存儲器AT24C01組成，它可存入128步用戶程序，如果EEPROM存儲器采用的是AT24C02

11、則可存入256步程序。無論是AT24C01還是AT24C02，用戶可對其進(jìn)行一百萬次以上的擦寫。存入的程序即使掉電也不丟失并可保存40年以上。如果EEPROM存儲器是AT24C01，用戶還可自行將用戶程序存儲器更換為AT24C02，更換時(shí)只需將原芯片拔下，將新芯片照原樣插入座內(nèi)即可，其它不用改變。需要注意的是，無論是AT24C01還是 AT24C02，都沒有必要單獨(dú)擦除程序，只要寫入新的程序，原來的程序就自動擦除了。（C）計(jì)數(shù)器PROG110上有一個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)范圍為00至99，既可以進(jìn)行加法計(jì)數(shù)也可以進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。（D）定時(shí)器PROG110內(nèi)部有一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)范圍為0.5秒至9秒，通過復(fù)用

12、和與計(jì)數(shù)器連用可實(shí)現(xiàn)更長的延時(shí)。（E）編程開關(guān)SB1SB4為編程開關(guān)，它們只在編程時(shí)應(yīng)用。SB1“”為鍵。SB2為 “”鍵。SB3為“”鍵。SB4為“”鍵。*按下“”鍵（SB4）不松開，再接通電源，再松開“”鍵，此時(shí)PROG110進(jìn)入編程狀態(tài)，LED用戶程序顯示器顯示第一條指令。*點(diǎn)按“”鍵（SB3）可按數(shù)字增加方向改變指令內(nèi)容，點(diǎn)按“”鍵可按數(shù)字減少方向改變指令內(nèi)容，指令內(nèi)容從00至99單步或連續(xù)變化。*點(diǎn)按“”鍵（SB1）一次，可顯示下一個(gè)存儲單元的程序內(nèi)容。點(diǎn)按“”鍵（SB2）一次，可顯示上一個(gè)存儲單元的程序內(nèi)容。關(guān)閉電源可退出編程狀態(tài)。4.2 PROG-110可編程控制器常用指令及結(jié)構(gòu)

13、分析PROG-110使用機(jī)器指令。一條單步指令是一個(gè)二位的十進(jìn)制數(shù)。指令按步數(shù)分，有1步、2步、3步指令。按功能分，指令可分八類，分別是：返回指令、輸入指令、跳轉(zhuǎn)指令、計(jì)數(shù)指令、輸出指令、延時(shí)指令、音樂指令、停止指令。而按執(zhí)行結(jié)構(gòu)來分，指令則可分為順序執(zhí)行類指令、跳轉(zhuǎn)執(zhí)行類指令、分支執(zhí)行類指令三類。（1） 順序執(zhí)行類指令順序執(zhí)行指令只有一個(gè)入口，一個(gè)出口，執(zhí)行完上一條指令后向下繼續(xù)執(zhí)行，它的流程圖如圖4（a）所示。屬于這一結(jié)構(gòu)的指令有輸出指令、延時(shí)指令、音樂指令、停止指令。（A） 輸出指令格式： Y0Y1說明：指令步數(shù)為1。Y取值為16，對應(yīng)控制的端口為P1P6。Y0的功能是使PY輸出低電平，

14、相當(dāng)開關(guān)接通。Y1的功能是使PY輸出高電平，相當(dāng)開關(guān)斷開。PROG-110開機(jī)后，默認(rèn)輸出狀態(tài)為高電平，若執(zhí)行輸出指令狀態(tài)翻轉(zhuǎn)之后，在未接受新的輸出指令前，將一直保持原有狀態(tài)。（B） 延時(shí)指令格式：7T 00 00 說明：指令步數(shù)為3。T的取值為09。其功能是延時(shí)T秒鐘。當(dāng)T=0，延時(shí)為0.5秒；當(dāng)T=19，延時(shí)為19秒。這個(gè)指令從內(nèi)部講，是一個(gè)自循環(huán)結(jié)構(gòu)，但從外部看，可作為順序結(jié)構(gòu)。（C） 音樂口輸出指令格式：88 D說明：指令步數(shù)為2。D的取值為0199。這只是發(fā)音指令中的一條，功能是推動揚(yáng)聲器發(fā)Re音D/20 秒。若在該輸出口接入一個(gè)RC電路，能使該端口輸出信號通過三極管驅(qū)動小型繼電器，

15、使指令變成功能為：輸出+延時(shí)+輸出關(guān)斷這樣一個(gè)順序執(zhí)行的組合指令。（D） 停止指令格式：09 說明：指令步數(shù)為1。功能是停止執(zhí)行程序。（2） 跳轉(zhuǎn)執(zhí)行類指令跳轉(zhuǎn)執(zhí)行類指令也是一個(gè)入口，一個(gè)出口，但執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令后，程序?qū)⑾蛳禄蛳蛏咸D(zhuǎn)一定的步數(shù)繼續(xù)執(zhí)行。這類指令的流程圖分別見圖4（b）、（c）。屬于這一結(jié)構(gòu)的指令有跳轉(zhuǎn)指令、返回指令。（A） 跳轉(zhuǎn)指令格式： 07 N08 K說明：指令步數(shù)為2 。N、K取值均為0099。07 N的功能是向上跳轉(zhuǎn)N步。08 K的功能是向下跳轉(zhuǎn)K步。（B）返回指令格式： 00說明：指令步數(shù)為1。返回到第一條指令繼續(xù)執(zhí)行。返回同時(shí)，使計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器清零。（3） 分支執(zhí)行

16、類指令分支執(zhí)行類指令有一個(gè)入口，兩個(gè)出口。執(zhí)行分支指令后，用一個(gè)條件進(jìn)行判斷，滿足條件的，程序由分支口出來，向上或向下跳轉(zhuǎn)一定的步數(shù)繼續(xù)執(zhí)行，否則執(zhí)行下一條指令。這類指令的流程圖分別見圖4（d）、（e）。屬于這一結(jié)構(gòu)的指令有輸入指令、計(jì)數(shù)指令、延時(shí)指令。（A） 輸入指令格式： 0X N 000X 00 K說明：指令步數(shù)為3 。X取值為16，對應(yīng)的端口為P1P6。N、K取值均為0099。0X N 00的功能是，若端口PX=0，向上跳N步執(zhí)行，否則依次向下執(zhí)行。0X 00 K的功能是，若端口PX=0，向下跳K步執(zhí)行，否則依次向下執(zhí)行。（B） 計(jì)數(shù)指令格式： 12 N K13 N K說明：指令步數(shù)為

17、3。N、K的取值均為0099。前一命令的功能是計(jì)數(shù)器+1，若值=N，下跳K步執(zhí)行。后一命令的功能是計(jì)數(shù)器-1，若值=N，下跳K步執(zhí)行，否則均依次向下執(zhí)行。在跳轉(zhuǎn)K步執(zhí)行的同時(shí)，使計(jì)數(shù)器清零。（C） 延時(shí)指令格式： 7T N 007T 00 K說明：指令步數(shù)為3。T 的取值為09，當(dāng)T=0，延時(shí)為0.5秒；當(dāng)T=19，延時(shí)為19秒。N、K的取值均為0099。前一命令的功能是，若延時(shí)到T 秒，依次向下執(zhí)行，否則上跳N步執(zhí)行。后一命令則是，若延時(shí)到T 秒，依次向下執(zhí)行，否則下跳K步執(zhí)行。（4） 循環(huán)結(jié)構(gòu)指令循環(huán)結(jié)構(gòu)指令并非一個(gè)單獨(dú)的指令，而是由分支、順序、跳轉(zhuǎn)等指令組合而成的“集合體”。它一般是一個(gè)

18、入口，一個(gè)出口，當(dāng)然也可以有多個(gè)出口。循環(huán)有進(jìn)就要能出，退出方式?jīng)Q定于循環(huán)采用了哪一種分支指令，由于分支有輸入、計(jì)數(shù)、延時(shí)三種方式，故退出循環(huán)的方式也有三種：用輸入信號改變退出，用計(jì)數(shù)累加到定值退出，用延時(shí)時(shí)間到定值退出。這三種循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖見圖5（a）、（b）、（c）。循環(huán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有兩種，一種是“先判斷、后執(zhí)行”，如圖5（a）、（b），另一種是“先執(zhí)行、后判斷”，圖5（c）。后一種結(jié)構(gòu)更加簡單，但至少會被執(zhí)行一次，因而，一些場合無法使用。除此之外，還有一種“死循環(huán)”結(jié)構(gòu)，它一般由返回指令和其它程序指令組成，它的結(jié)構(gòu)見圖5（d）。這類結(jié)構(gòu)的程序，是無法退出的，要退出只有關(guān)閉控制器的電源才行

19、。（A） 用改變輸入信號退出循環(huán)見圖5（a）。它由輸入分支指令、順序指令、向上跳轉(zhuǎn)指令組成。這種結(jié)構(gòu)常用于電動機(jī)的“起動”、“停止”等控制。（B） 用計(jì)數(shù)累加到定值退出循環(huán)見圖5（b）。它由計(jì)數(shù)分支指令、順序指令、向上跳轉(zhuǎn)指令組成。這種結(jié)構(gòu)常用于限定某一動作的重復(fù)次數(shù)，如交通指揮燈綠燈閃動5次。（C） 用延時(shí)時(shí)間到定值退出循環(huán)見圖5（c）。它由延時(shí)分支指令、順序指令組成。這是“先執(zhí)行、后判斷”的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常用于限定某一動作的延續(xù)時(shí)間，如交通指揮燈黃燈亮5秒。由于輸出電路在沒有接受新的指令前，將保持原有狀態(tài)，故不需要跳回到前面，把輸出指令再重復(fù)執(zhí)行一遍，因而，采用自循環(huán)結(jié)構(gòu)的延時(shí)指令要更好一

20、點(diǎn)。4.3 PROG-110可編程控制器主控電路圖及電路分析據(jù)電路要實(shí)現(xiàn)的功能，所選主要控制器件為PROG110可編程控制器，因其具有靈活的可編程控制功能，能方便地實(shí)現(xiàn)所需要的功能。本例制作要實(shí)現(xiàn)的是流水彩燈，接的燈較多，功耗較大，因此選擇用繼電器來控制彩燈的亮滅，以避免由于功耗過大所引起的PROG110運(yùn)行不穩(wěn)定。因此，采用三極管來驅(qū)動繼電器，并在三極管基極與PROG110之間串聯(lián)一個(gè)1k的限流電阻R；同時(shí)，在繼電器兩端并聯(lián)一個(gè)反向的二極管。和三極管相連接的繼電器，二極管，電阻為PROG110的外圍驅(qū)動電路。其中，電阻為限流用，繼電器用于驅(qū)動外部連接的彩燈，而并聯(lián)的二極管則是具有續(xù)流作用，可

21、以防止繼電器在關(guān)斷的瞬間所產(chǎn)生的反向高壓擊壞元器件。4.4 PROG-110可編程控制器5V電源電路圖及分析由于PROG-110的運(yùn)行需要穩(wěn)定的電壓。所以，選用集成穩(wěn)壓塊LM7805為其提供電源。如圖所示，圖中LM7805為集成穩(wěn)壓塊，其輸入電壓由市售的9V的變壓器提供，經(jīng)LM7805穩(wěn)壓后，在輸出端便可以得到+5V的穩(wěn)定電壓，電路中的濾波電容為了防止電路在通斷時(shí)產(chǎn)生的干擾而設(shè)的。4.5彩燈電路圖分析。 本例制作采用的彩燈是發(fā)光二極管，把二極管組合成為“歡迎光臨”四個(gè)字。發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊二極管。發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低（1.53V）、工作電流?。?030mA）、發(fā)

22、光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快以及壽命長等優(yōu)點(diǎn)。圖8為LED的幾種典型的驅(qū)動電路，圖中R為限流電阻，使流過LED的電流不致過大。由圖8（b）可知道，限流電阻R的估算公式為3： 式中，UF為LED的正向電壓，約為12V；IF為正向工作電壓電流；此公式也適用于交流驅(qū)動電路，其中VC是交流電壓的有效值；對于脈沖驅(qū)動電路，當(dāng)忽略三極管T的飽和壓降時(shí)，仍可用該公式估算限流電阻R。由此可見，發(fā)光二極管的亮度取決于流過它的電流。 使用LED時(shí)，必須正向偏置，還需串聯(lián)限流電阻。在交流驅(qū)動電路中，為避免承受反向高壓，在其兩端并聯(lián)一個(gè)反接的二極管。 本設(shè)計(jì)為了最大地利用能源，采取發(fā)光二極管串聯(lián)的辦法。由于本設(shè)計(jì)采用的直流

23、電源是50V。如圖經(jīng)測試，每盞發(fā)光二極管的最佳工作狀態(tài)為10mA的電流，電壓為2.1V。所以一條支路最多只能串22盞發(fā)光二極管左右。彩燈限流電阻的計(jì)算公式：其中Uo是輸入電壓，n是LED的個(gè)數(shù)，UF是LED的正向電壓。但由于“歡迎光臨”的每個(gè)字都不止用22盞發(fā)光二極管才能組成，所以只能把每個(gè)字都分割成兩或三部分，并且每個(gè)支路都要串聯(lián)一個(gè)限流電阻，然后再把這幾部分并聯(lián)起來合成一個(gè)字。例如本設(shè)計(jì)把“歡”字分成了21和21只發(fā)光二極管兩部分，各分支串聯(lián)之后，再并聯(lián)成為一個(gè)“歡”字。為了使每個(gè)字都一樣亮，須分別調(diào)整各限流電阻的阻值，之后我們采用標(biāo)稱電阻，把每個(gè)支路的電流都限制在10mA左右。以下是限流

24、電阻與LED個(gè)數(shù)的對照表：電阻2k1.8k1.6k1.2k800560LED14個(gè)15個(gè)16個(gè)18個(gè)20個(gè)21個(gè)4.6彩燈電源電路原理分析為了使彩燈工作在穩(wěn)定的工作狀態(tài)，彩燈電源采用了單相橋式整流電容濾波電路。如圖11所示：橋式整流電路的工作原理如下:e2為正半周時(shí)，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3 截止。電路中構(gòu)成e2 、D2、RL、D4 通電回路，在RL上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，e2 為負(fù)半周時(shí)，對D1 、D3 加正向電壓，D1 、D3 導(dǎo)通；對D2 、D4 加反向電壓，D2 、D4 截止。電路中構(gòu)成e2 、D1、 RL 、D3 通電回路，同樣

25、在RL 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。負(fù)載的直流電壓為：故負(fù)載的直流電流：二極管的參數(shù)：ID是每個(gè)二極管的平均電流，UDRM是二極管在截止時(shí)所承受的最高反向電壓。電容C1電路中是濾波作用，此電路主要利用電容兩端電壓不能突變的特性，使負(fù)載電壓波形平滑，故電容應(yīng)與負(fù)載并聯(lián)。圖11所示為單相橋式整流電容濾波電路，負(fù)載Rf兩端并聯(lián)了一個(gè)大容量的電容C。電路的參數(shù)計(jì)算：（1）輸出直流電壓Uo和直流電流Io 是該濾波電容的放電常數(shù)，式中T為交流輸入電壓的周期。其輸出直流電壓常按如下公式估算：UO=(1.11.2)U2故負(fù)載上的直流電流為：二極管的平均電流為：變壓器副邊繞組的電流有效值為 2:I2 =

26、 (1.52)Io 對于本彩燈電路的電源的參數(shù)設(shè)計(jì)定：由于本彩燈電路要求直流電壓Uo=50V，最大輸出直流電流Io=100mA，交流電源電壓U1=220V,頻率f=50Hz。如圖11，所以： 變壓器副邊電壓有效值為：變壓器的變比為： 取I2=2Io,得到變壓器副邊電流有效值為: I2 = 2Io = 2100 = 200mA因此，可選用220V/40V 、20VA的交流變壓器。 整流二極管的的平均電流:二極管承受的反向最大電壓為:因此，可選IN4001硅整流二極管，其允許的最大整流電流為1A，最大反向工作電壓為100V。 濾波電容的容量： 電容的耐壓為：可選擇電容為100uF，耐壓為100V的

27、電解電容。第五章 裝置與調(diào)試首先看清電路原理圖，然后把PROG-110的5V穩(wěn)壓電源，彩燈電源和PROG-110主控電路裝在一塊板上；而發(fā)光二極管組成的彩燈字部分則裝在另外一塊板上。焊接LM7805集成塊時(shí)要快，否則導(dǎo)致溫度過高而損壞。由于我用的是PNP管，C極是接地的；并且所有C極都需連到穩(wěn)壓電源的負(fù)極上。整流橋一定要按圖11所示的電橋形式連接，避免與電源變壓器造成短路。電解電容的焊接一定要分清正負(fù)極，否則可能造成電解電容爆炸。焊接發(fā)光二極管時(shí)，其引腳先不要剪短，也不要搪錫，焊接時(shí)注意烙鐵的溫度和時(shí)間，烙鐵溫度過高或焊接時(shí)間過長，都有可能燙傷二極管的管芯，輕則降低發(fā)光效率；重則造成二極管開路

28、，使其報(bào)廢。并且在焊接用二極管組成的字時(shí)應(yīng)注意其極性，確保所有正極和所有負(fù)極都分別接正確。焊接繼電器時(shí)，先找到其常開和常閉觸點(diǎn)，以免焊錯。各部分接好后（各部分電路之間暫不連接），就應(yīng)對其進(jìn)行調(diào)試，確保電路正常后才連接。首先，用萬用表測量集成電路LM7805的輸出電壓是否為+5V，若是，就正常；否則，說明LM7805有問題，更換后重試。因?yàn)镻ROG-110只能在穩(wěn)定的電壓下工作。然后在50伏的電源正極上串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電阻（阻值調(diào)到最大），然后分別接到各支路的正極上，看其是否亮；因各支路中的二極管是串聯(lián)的，若不亮，檢查其中二極管是否有虛焊、極性是否正確或者已損壞。若為虛焊，重新焊好，再試；若還不行，則可以利用一個(gè)3V電池的正負(fù)極分別碰各個(gè)二極管的管腳，看是否亮，若還不亮，表明這個(gè)二極管已損壞，更換。分別對各支路進(jìn)行測試。都正常后，然后在各支路中串聯(lián)一個(gè)電流表，測其電流，用可調(diào)電阻把各支路電流均控制在10mA左右（即各字一樣亮），測得此時(shí)各支路中可調(diào)電阻的確切阻值，并換上與之接近的標(biāo)稱電阻。對三極管和繼電器組成的主控驅(qū)動電路部分，把5伏電源的正負(fù)極接在繼電器與三極管相接的一端和三極管的極上，另外從電源負(fù)極處引一條線碰三極管的極，若聽到繼電器發(fā)出輕微的“啪”一聲，說明其正常；若無任何反應(yīng)，此時(shí)，應(yīng)分別測試各個(gè)元件的好壞，用萬用表的檔測量三極管的好壞；用X10檔測量繼電器的好壞。因這部分元