一款实用的家庭挂饰小彩灯的创意设计

　　一、作品创意

　　整个创意由88个发光二极管组成。其中，最里圈是由50个红色发光二极管组成的倒“福”字，分为四段，上电后由下至上依次闪亮；当整个福字都亮后，再依次熄灭。反复循环此过程。让人感到幸福正在一步步走向我们。其次。外围由22个黄色的发光二极管组成了一个“心”形，并且整个“心”形以一定的频率不停的闪动，仿佛是我们激动的心在不停的跳动，尤其是与福字结合起来，让我们感到发自内心的幸福。此外，还有16个绿色的常明发光二极管，它意味着我们年轻而又朝气蓬勃的心。

　　二、电路总体结构

　　此系统设计总体结构如下图所示，其主要组成部分：移位寄存器、缓冲驱动器、逻辑与非门电路、振荡器、发光电路以及扬声器驱动电路。

　　三、工作原理

　　实现此系统设计所应用的元器件有CD4060秒脉冲发生器、G丁74L．S194移位寄存器、HEF40106施密特触发器以及74LS00与非门。具体电路如下图所示。32768Hz的石英晶体振荡器、2个1M的电阻、1个10μF的电容和CD4060的CKI／CKO、CKO引脚组成振荡电路。经过不同次数的二分频即可得到不同大小的频率作为即时标准，即组成信号发生器。

　　
　　“福”字的工作方式主要由双向移位寄存器CT741一S194与逻辑与非门组成的扭环计数器来实现的，见图3所示。它将输出QD、DC的信号通过与非门加在右移串行数码输入端DSr‘上，即DSr=QO·QC，这说明，在输出QD,QC中有一个为O时，DSr=1，只有QD和QC同时为1时，DSr=O。这是DSr输入串行数码的根据。设双向移位寄存器CT74LS194的初始状态为QAQBQCQD=1000，清零端CR为高电平1，由于M1M0=01，因此，电路在计数脉冲CP作用下，执行右移操作，状态变化情况见下表，当下图所示电路输入7个计数脉冲时，电路返回初始状态QAQBQCQD=1000，所以为七进制扭环形计数器，也是一个七分频电路。

计数脉冲顺序 QA QB QC QD

0 1 O 0 0

1 1 1 O O

2 1 1 1 O

3 1 1 1 1

4 0 1 1 1

5 O 0 1 1

6 O O O 1

　　逻辑非门HET40106对组成“心”形的22个发光二极管起到了重要的作用。由于芯片带负载能力有限，如果将22个彩灯直接接在信号发生器CD4060的QN是难以启动的，所以非门HEF40106起到缓冲驱动作用，使“心”形彩灯正常的闪动起来。至于那16个表示生活生机勃勃的常明灯，由于+5V的电源对于它们来说电流比较大。
　　
　　所以我们利用一个不可轻视的33Ω电阻与它们分压，这样，整个设计上的彩灯就可以漂亮的工作起来了。
　　
　　在视觉上我们的幸福小彩灯给节日和生活增添了不少色彩。但在听觉上它也不甘落寞，我们可以根据自己喜欢的音乐随时更换音乐片，并且分别利用了两个三极管1815及1015，和一个33μF的电解电容组成了互补功率驱动电路，串接上扬声器，我们就可以听到自己喜欢的悦耳音乐了。