用電容、三極體、LED、電阻做最簡單的流水燈,純模擬電路學習

2021-01-08 創客e工坊

普及數電模電知識,科教興國。

大家好,創客e工坊今天教大家用電容、三極體、LED、電阻做一個最簡單的流水燈電路。

我們先來看電路原理圖:

原理分析:電路圖中,三極體起到開關的作用,上電後電容開始充電,電容充電的過程中相當於導通的導線,為三極體的b極提供合適的偏置電壓,三極體導通,電流流過c極,點亮LED,當電容充滿電後相當於開路,三極體截止,LED熄滅。前一個LED點亮的過程同時也是給後一個電容放電的過程,當電容放電完畢後又進行新一輪的充電,以此類推,往復循環,形成了LED的流水的效果。

之前我們教大家做過一個不用編程的心形流水燈,其原理跟這個是一樣的,只不過這個是簡化了的電路,大家可以對比一下這兩個電路。

從原理圖上可以看出,18隻LED被分成3組,當電源接通時,3隻三極體會爭先導通,但由於元器件存在差異,只會有1隻三極體最先導通,這裡假設Q1最先導通,則LED1這一組點亮,由於Q1導通,其集電極電壓下降使得電容C1左端下降,接近0V,由於電容兩端的電壓不能突變,因此Q2的基極也被拉到近似0V,Q2截止,故接在其集電極的LED7這一組熄滅。此時Q2的高電壓通過電容C2使Q3集電極電壓升高,Q3也將迅速導通,LED13這一組點亮。因此在這段時間裡,Q1、Q3的集電極均為低電平,LED1和LED13這兩組被點亮,LED7這一組熄滅,但隨著電源通過電阻R2對C1的充電,Q2的基極電壓逐漸升高,當超過0.7V時,Q2由截至狀態變為導通狀態,集電極電壓下降,LED7這一組點亮。與此同時,Q2的集電極下降的電壓通過電容C2使Q3的基極電壓也降低,Q3由導通變為截止,其集電極電壓升高,LED13這一組熄滅。接下來,電路按照上面敘述的過程循環,3組18隻LED便會被輪流點亮,同一時刻有2組共12隻LED被點亮。這些LED被交叉排列呈一個心形圖案,不斷的循環閃爍發光,達到流動顯示的效果。

哈哈,漂亮吧,想做這個心形流水燈電路的可以回顧創客e工坊以前發過的教程,前面有的。

好的,回來啦,按照電路原理圖備齊所需元器件:

用麵包板按照我們的電路原理圖搭建電路:

檢查連接無誤後給我們的電路接通5V的直流電:

可以看到LED亮起,形成流水的效果,流水燈因此而得名:

下面放一組動圖讓大家看看效果:

來一張晚上拍攝的,還是挺好看的:

其實我們街道上的廣告牌、滾動字幕的原理差不多也是這樣,只不過那些是用單片機編程控制更多的LED產生各種炫麗的效果。

今天是感恩節,感謝大家長久以來對創客e工坊、對阿樂的大力支持,謝謝大家,有你們的認可與支持才讓阿樂在普及電子電路知識的道路上越走越遠!

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