总设计电路图

① 八路彩灯控制器电路设计图，要求用移位寄存器为核心元件，组成两种花形，每种连续循环两次

3 工作原理
3.1 系统方案
3.11 方案一
彩灯控制器电原理图如下图所示。ICl、IC2由555接成多谐振荡器。IC3由4位2进制计数器74LS93接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号。IC4是双D触发器74LS74，在这里接成两位2进制加法计数器。IC5是双4选l数据选择器74LSl53，这里只用了它的一组4选1数据通道。IC6是
3位单向移位寄存器74LSl64，它是产生移动灯光信号的核心器件。
驱动电路用8只三极管组成8路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的8只双向可控硅，以控制彩灯
发光。
电路的十5V电源由220V／9V变压器降压，经D1一D4桥式整流，7805稳压后给控制电路供电。

电路工作原理
从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚；另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚。调节RWl改变ICl的振荡频率，可以改变灯光的移动速度，以得到不同的动态效果。
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关。IC2输出的计数脉冲经IC4两位二进制计数，在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态。这4个状态作为IC5的4个数据通道选择信号，对应从IC3输送到IC5的QA、QB、QC、QD4个分频信号。其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。当IC4输出为“00”时，选通IC5的⑧脚；为“01”时，选定IC5的⑤脚……。调节RW2改变IC2的输出脉冲周期，可以改变开关的切换时间，用以选择每种花样出现时间的长短。
从IC5第⑦脚输出的数据信号送到IC6的输入端，在时钟脉冲作用下，数据在IC6的8位并行输出端从Q0一Q7顺序移动。这一移动的8位控制信号经功率驱动电路去推动8路彩灯，就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯。

3.12 方案二
彩灯控制电路如下图所示，彩灯由发光二极管模拟替代，该电路由555定时器，7490计数器和74138译码器组成。7490计数器的时钟信号由555振荡器提供，改变555振荡器的频率，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输送至74138译码器，由138译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制138译码器译码得到不同的输出信号，决定控制彩灯的循环变化。显然，不同的计数器与译码器电路得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变，在计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的技术，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。

3.13 方案三
彩灯控制电路如图所示，图中SE9201为双极和CMOS兼容工艺的大规模集成电路，采用DIP－18脚双列直式塑封结构。该电路外围元件少，外接一只电位器RP与电容器C2，其阻容值就决定了内部振荡器的时钟频率。通常电容器取0.1－0.22μF，电位器为1MΩ，通过改变其电阻值就可以改变闪光快慢，待调到理想闪光频率时再换用同阻值的固定电阻器。集成电路有B1—B4四个花样选择端，通过其与不同电平连接，可组成众多变化的闪光花样。Q1—Q8共八个输出端，可驱动八路彩灯，SE9201使用电源为3—8V，典型值为5V。
这里的B1—B4相连,以实现四点追逐和全亮间隔闪光双循环的基本花样,当然,也可在次端口接入一个控制器,不停地变换闪光方式。

方案二电路原理图

方案三电路原理图
方案一的电路图较之二和三来相对复杂，用的元器件较多；方案二电路图简单，用到的元器件少，但花样少，不同的花样需换用不同的计数器与译码器，形式较为呆板；方案三用的元器件少，电路图简单易于维修组装与调试，且花样丰富多彩，四个选择端可任意连接组成多达27种花样，故采用方案三！

4 元器件的选择
IC选用SE9201型彩灯专用集成电路。VD1—VD4采用N4004—1N4007型等硅整流二极管；VD5选用5V，0.5W稳压二极管，如2CW21B，HZ5C—2型或5.1V，0.5V稳压二极管，如2CW53—5V1，1N5231，1N5231B，1N5993，2CW5231，UZ—5.1B型等；VS1—VS8选用普通小型塑封单向晶闸管，如2N6565,MCR100—8，BT169型等，每路彩灯功率可达100W左右。R1采用RI—1W型金属膜电阻器，其余电阻可选用RTX—1/8W型碳膜电阻器。RP可用WH5小型碳膜合成电位器，它用可以调节彩灯循环点亮的速率。C1采用CD11—16V型电解电容器，C2用CT1型瓷介电容器。

5 元器件的简要说明
5.1 SE9201的控制方式

SE9201具有8种基本花样：①四点追逐；②弹性张缩；③跳马右旋；④跳马左旋；⑤依次亮同时灭；⑥同时灭依次亮；⑦左右扩张；⑧全亮间隔闪光。
下表提供27种花样自动变换方式，自动全循环时，每种花样闪光次数除全亮间隔闪光四次外，其他花样都八次。而双循环和全循环的每种花样的闪光次数都为自动转换次数的一半。

SE9201集成电路花样的控制方式
次序 B1 B2 B3 B4 灯 光 变 换 花 样
1 低 低 低 悬空 四点追逐
2 高 低 低 悬空 弹性张缩
3 低 高 低 悬空 跳马右旋
4 高 高 低 悬空 跳马左旋
5 低 低 高 悬空 依次亮同时灭
6 高 低 高 悬空 同时灭依次亮
7 低 高 高 悬空 八种花样自动循环
8 高 高 高 悬空 全亮间隔闪光
9 低 低 B3、B4相连 四点追逐和依次亮同时灭双循环
10 高 低 B3、B4相连 弹性张缩和同时灭依次亮双循环
11 低 高 B3、B4相连 跳马右旋为主间隔8种花样自动转换
12 高 高 B3、B4相连 跳马左旋和全亮间隔闪光双循环
13 低 低 B2、B4相连 四点追逐和跳马右旋双循环
14 高 低 B2、B4相连 弹性张缩和跳马左旋双循环
15 低 高 B2、B4相连 依次亮同时灭为主间隔8种花样自动转换
16 高 高 B2、B4相连 同时灭依次亮和全亮间隔闪光双循环
17 低 低 B1、B4相连 四点追逐和弹性张缩双循环
18 高 低 B1、B4相连 跳马左右旋循环
19 低 高 B1、B4相连 依次亮同时灭和同时灭依次亮双循环
20 高 高 B1、B4相连 全亮间隔闪光为主间隔8种花样循环
21 低 B2、B3、B4相连 四点追逐为主间隔8种花样循环
22 高 B2、B3、B4相连 弹性张缩和全亮间隔闪光双循环
23 低 B1、B3、B4相连 四点追逐和同时亮依次灭双循环
24 高 B1、B3、B4相连 跳马右旋和全亮间隔闪光双循环
25 低 B1、B2、B4相连 四点追逐和跳马左旋双循环
26 高 B1、B2、B4相连 依次亮同时灭和全亮间隔闪光双循环
27 B1B2B3B4相连 四点追逐和全亮间隔闪光双循环

6 制作与调试
除EL1—EL8外,所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将 其装入大小合适的塑料或木盒之内。如驱动大功率的电路,则需选用大功率的晶闸管,对于开机时正常,工作一段时间后出现某一路或几路灯光常亮的故障,一般是由于采用质量差的晶闸管或器件温升过高而造成,解决方法是更换质量较好的晶闸管或加散热器。

② 电路图的画法和讲解

怎样画物理电路图 〔 作者：高级教师王克家 〕 画电路图题型大约可分为以下几种： 1、看实物画出电路图。2、看图连元件作图。3、根据要求设计电路。4、识别错误电路，并画出正确的图。下面就它们的作图方法详细说明。 （一）看实物画电路图，关键是在看图，图看不明白，就无法作好图，中考有个内部规定，混联作图是不要求的，那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路，一种串联，另一种是并联，串联电路非常容易识别，先找电源正极，用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置，然后作图。顺序是：先画电池组，按元件排列顺序规范作图，横平竖直，转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压，在检查电路无误的情况下，将电压表并在被测电路两端。对并联电路，判断方法如下，从电源正极出发，沿电流方向找到分叉点，并标出中文“分”字，（遇到电压表不理它，当断开没有处理）用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进，直至两支笔尖汇合，这个点就是汇合点。并标出中文“合”字。首先要清楚有几条支路，每条支路中有几个元件，分别是什么。特别要注意分点到电源正极之间为干路，分点到电源负极之间也是干路，看一看干路中分别有哪些元件，在都明确的基础上开始作电路图，具体步骤如下：先画电池组，分别画出两段干路，干路中有什么画什么。在分点和合点之间分别画支路，有几条画几条（多数情况下只有两条支路），并准确将每条支路中的元件按顺序画规范，作图要求横平竖直，铅笔作图检查无误后，将电压表画到被测电路的两端。 （二）看电路图连元件作图 方法：先看图识电路：混联不让考，只有串，并联两种，串联容易识别重点是并联。若是并联电路，在电路较长上找出分点和合点并标出。并明确每个元件所处位置。（首先弄清楚干路中有无开并和电流表）连实物图，先连好电池组，找出电源正极，从正极出发，连干路元件，找到分点后，分支路连线，千万不能乱画，顺序作图。直到合点，然后再画另一条支路[注意导线不得交叉，导线必须画到接线柱上（开关，电流表，电压表等）接电流表，电压表的要注意正负接线柱]遇到滑动变阻器，必须一上，一下作图，检查电路无误后，最后将电压表接在被测电路两端。 （三）设计电路方法如下： 首先读题、审题、明电路，（混联不要求）一般只有两种电路，串联和并联，串联比较容易，关键在并联要注意干路中的开关和电流表管全部电路，支路中的电流表和开关只管本支路的用电器，明确后分支路作图，最后电压表并在被测用电器两端。完毕检查电路，电路作图必须用铅笔，横平竖直，转弯处不得画元件，作图应规范。 （四）识别错误电路一般错误发生有下列几种情况： 1、是否产生电源短路，也就是电流不经过用电器直接回到电源负极； 2、是否产生局部短接，被局部短路的用电器不能工作； 3、是否电压表、电流表和正负接线柱错接了，或者量程选的不合适（过大或过小了）； 4、滑动变阻器错接了（全上或全下了）。 学生比较棘手的是 给出电路图各元件的位置，按要求画电路图 一般我这样讲解，比如要求两灯并联，灯1由开关1控制 开关2控制总电路 那一般我们不考虑题目所给的各元件的位置自己按要求画出电路图应该问题不大 然后再按自己画的电路图的元件顺序在题目的元件上连接就行了，这一步也仅仅是照葫芦画瓢的问题 所以就把一个困难的问题转化成两个简单的问题 先用把个器件标出 用曲线把结点连好， 最后把曲线变成直线 我当初就是这么干的 几乎没错过 画电路图有技巧：可以从电源的正极开始画，按实物图的电子元件，一个一个的连上就可以了，其中要懂得‘串并联’，知道什么样的用电器不能怎么连（如伏特表并联与被测电压的用电器，安培表则串联到电路中），弄清楚实物图中给出的谁和谁并联，然后除了并联就是串联，再按实物图一步一步的连接即可获得正确的 电路图 最好和同学交流着学习，取长补短嘛，都有自己的不足，时间长了，就都会了……希望我说这些对你有帮助
电路识别是初中物理电学的重点之一。很多同学在学电学之初还是很感兴趣的，毕竟"电"跟我们生活密切相关么，电脑、电话、电视这些玩意儿天天挂在嘴边，早~就想知道什么是“电”了，这把真要解开电的奥秘了！好兴奋~！
电学一开始，果然不负重望，老师一个劲儿的做实验，一会摩擦玻璃棒，一会摩擦橡胶棒，然后又搬来一个带金属箔的"小闹钟"，上课就是看热闹，很开心；在加上这部分的考试作业主要考知识点，尽考些玻璃棒、橡胶棒都带什么电，是排斥还是吸引等鹦鹉学舌的问题，小case~。上课又热闹看，下课作业不难，还能学知识，总体感觉电学真是8错。
可惜好景不长，进入电流电路后，初中物理三大猛药之一——电学的糖衣吃完了，开始动真格的了。电学的各难点中，打前锋的就是电路识别，课上讲的很简单，电路就串联、并联就两种，看上去很清纯~。但实际做题发现满不是那么回事儿，无数出题老师们殚精竭虑、前仆后继，把原本清纯可爱的串并联电路，设计成错综复杂电路怪物，再掺和进去电表和变阻器，使得电路的复杂度达到极致，不少同学学到这杯具了，之前的兴奋劲儿一扫而空，取而代之的是做错题的郁闷和对电路怪物的恐惧，更要命的是，过不了电路识别这一关，接下来的电学都得杯具：电路识别错，后面的计算判断都是无用功。因此吧里同学跑上来求电路识别方法者层出不穷。
电路识别虽然是有些难度，但还是有章可循的，电路识别相关的包括二部分：电路图简化以及电路图、实物图互化。这次我先介绍一个简化电路图的方法，我把它叫做标号法。这种方法简单易学、练练就会、便于记忆，而且适用于所有电路，是居家旅行、特别是简化电路的杀手锏。我朋友的孩子上学期初二学电学，概念啥的都没问题，但是就认不出复杂电路图，所以电学习题一做就错，班里都倒数了。马上就要期末考试了，她妈妈请我去给她单独辅导一下，教给她一个识别电路的法子，当场学会，练习几道后就明白了，期末考试物理从70多提升到92。可见学会了标号法，就像张无忌学了乾坤大挪移、郭靖学了降龙十八掌，马上从无名小卒变大侠。
好了，废话少说言归正传，我们来标号发的内容。先看口诀，就两部分，很简单：标号和画图：
1、 标号：电路每个节点编号，标号遵循以下原则
(1) 从正极开始标1
(2) 导线连通的节点标同样的数字
(3) 沿着导线过一个用电器，数字+1
(4) 到遇到电源负极为止
(5) 要求所有点的标号要大于等于1，小于等于负极的标号
2、画图
(1) 在平面上画出节点号
(2) 根据原图画出节点之间的用电器或电表
(3) 整理，美化
3、注意事项
(1) 当用电器两端标号不等时，电流从小标号点到大标号点，因为小标号更接近正极
(2) 当用电器两端标号相等时，相当于一根导线接在用电器两端，因此用电器短路没有电流。
介绍完毕，谢谢大家。什么，你没懂？啊~不要扔西红柿！下面还有。我们看几道例题

例1

如图，这道题太典型了，估计每个老师都要讲。答案估计大家都知道，同学甲说这个是串联；同学乙说，不对！R1应该被短路了，没看见上面的”天线”么；这时候老师蹦出来，说你们都错了，实际上是标准的并联电路。倒~，确实不好理解，很多同学老师讲过一遍还是搞不清楚为啥，最后背下结论了事。现在轮到我们的标号大法上场了，为了说明方便，先用字母对每个点进行标记下。

首先进行标号，我们的标号用红色数字表示，从电源正极出来a点标1，同样在一条导线上的b、d点也标1；检查所有该标1的都标了，那就过一个电阻吧！例如从b点过到c点，这样c点标2。同一导线上的e、f、g点都标2，这样我们惊奇的发现已经到电源负极了！标号结束！轻松~

进入第二步画图阶段，先画出节点号1,2，其中1节点电源正极，2节点接电源负极，如左图；然后再原图中查找每个电阻两端的节点标号，放到简化图中对应标号之间，我们看到R1、R2、R3都在1、2点之间，所以把它们仨依次连接在1、2点之间，就形成了右图，很~清纯的并联电路，不是么？
什么？一道题不过瘾？那就再来道，不过初学电学、心理承受能力不好的同学慎入，下面这道题是BOSS级别的，属于中考压轴题，所以要是没看懂也不要丧失信心，慢慢学就好了~
例2：简化3个电路图。(1) 电源正极接A,负极接C，只闭合S2；(2) 只闭合S3；(3) 电源正极接A，负极接B，只断开S2

第1问

a.
标号，A点出来a、b、c、d都标1，S1断开，所以e、f点不能标1；过R1后，e、f、h标2，S2闭合，所以l也标2；过R2,i,j,k都标3。有同学问，能否由i过R3,在g点标4？这是不可以的，参看口诀第五条，g点的标号不能比i大，而且g点后面S3断开，使得电流无处流了，所以正确答案是这个电路图R3并没有被接入电路。标号结果参看上图

b.
画图，先画三个节点，找每个用电器所在的位置，R1和V1在1,2之间，R2和V2在2,3之间，装上即可；R3的g点没有标号，所以没有接入电路
第2问

a.标号，标1节点与原来相同；由于S3闭合，g点闭合，由于S2断开，l点无法标注；3节点标注与原来相同
b.画图：可以看到R2不在图里
第3问

a.标号，A点正极，S1，S3闭合，所以a,b,c,d,e,f,g,h都标记1，过R3标记i,j,k标记2；过R2，l标记3,B点是负极，停止标号
b.画图，R1,V1两端都是1,说明也就是他们被短路了，没有接入电路；R3,V2接在1,2之间；R2接在2,3之间
至此大功告成，这让我想起了西游记里的妖怪，虽然看着挺恐怖的，但被打回原形后都是些可爱的兔子、道童啥的，跟我们的最终的电路图一样。最后还要提醒下，如果遇到电流表，可将电流表视为导线，然后在简化图中放入电流表。
稍微解释标点法的原理，初中电路只涉及单纯的串联或并联，混合连接的电路不会涉及，所以题目给的电路再复杂也是纸老虎，所谓复杂题也就是这小老虎的爪牙有点长，我们要做的是还电路以清纯的本来面貌。原本常用的方法先摘掉表，再把有导线连接的部分看成一个点，我管这种方法叫捏包子。而标点法的标点阶段就是在捏包子前先标记下哪些点是应该捏在一起的；画图阶段，就是直接把包子捏上，从而得到清纯的简化电路图。
标点法简化电路图就讲解到这里，希望对大家有用。http://xcqxcyy23.blog.163.com/blog/static/962536202010929352327/

③ 彩灯控制器的电路图

彩灯控制器电路由电源电路和彩灯控制电路组成，如图所示。

电源电路由整流二极管VDl-VD4、限流电阻器Rl、稳压二极管VS和滤波电容器Cl组成。
彩灯控制电路由计数器集成电路IC、电阻器肛-R13、电容器C2、可变电阻器RP、晶闸管VTl-VTlO和彩灯HLl-HLlO组成。为简化电路，图中IC的Q7-QlO端、Q12、Q13端(该集成电路无Ql-Q3和Qll端)和电阻器R7-Rl2、晶闸管VT4-VT9、彩灯HL4-HL9本画出。
交流220V电压经VDl,VD4整流、Rl限流降压、VS稳压及Cl滤波后，为IC提供6.8V直流工作电源。
RP、R2、R3、C2和IC的9-11脚内电路组成多谐振荡器。在接通电源后，多谐振荡器即振荡工作，IC对多谐振荡器产生的振荡信号进行分频计数后，从IC的Q4-QlO端和Q12-Q14端输出变化的控制电平，使VTl-VTlO间歇导通，彩灯HLl-HLlO按不同的频率闪烁发光 (HLl的闪烁频率最高，HLlO的闪烁频率最低)。
调节RP的阻值，可改变彩灯闪烁的频率。
元器件选择
Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R13均选用1/4W金属膜电阻器。
Cl选用耐压值为16V的铝电解电容器;C2选用独石电容器或CBB电容器。
RP选用有机实心可变电阻器。
VDl-VD4选用1N4004或1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、6.8V的硅稳压二极管，例如lN4736等型号。
VTl-VTl4均选用2P4M(2A、400V)的晶闸管。
IC选用14级二进制计数分频器集成电路。
HLl-HLlO选用成品彩灯串。

④ 串联和并联的电路图怎么画

一、简单并联电路图如下：

串联电路的特点主要有：

1、所有串联元件中的电流是同一个电流，I总= L1= L2= L3=……= Ln。

2、元件串联后的总电压是所有元件的端电压之和，U总=U1+U2+U3+……+Un。

图示电路中，u是总电压，u1、u2、u3分别是元件1、2、3的电 压，u=u1+u2+u3。

(4)总设计电路图扩展阅读：

1、串联电路：把元件逐个顺次连接起来组成的电路。例如：节日里的小彩灯。 在串联电路中，闭合开关，两只灯泡同时发光，断开开关两只灯泡都熄灭，说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。

2、并联电路：把元件并列地连接起来组成的电路。例如：家庭中各种用电器的连接，在并联电路中，干路上的开关闭合，各支路上的开关闭合，灯泡才会发光，干路上的开关断开，各支路上的开关都闭合，灯泡不会发光，说明干路上的开关可以控制整个电路，支路上的开关只能控制本支路。

⑤ 设计一稳压电路图

给你这个24V稳压电源，输入220V50Hz。负载300欧姆。稳压集成电路采用7824，输出稳定。希望你能采纳。元器件数值都在电路图上，按图安装即可。