LED 轮盘电路实战：555 定时器与 CD4017 计数器全攻略
555 定时器与 CD4017 计数器构建闪烁 LED 轮盘电路
赌场游戏“轮盘”给该电路命名灵感。电路由定时器 IC 与十进制计数器 CD4017 组成，模拟轮盘转动的 LED 闪烁效果。
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LED 轮盘电路图
下图为电路原理图：
所需元件
- 555 定时器 IC
- 十进制计数器 CD4017
- 8 个 LED
- 220Ω、1kΩ、10kΩ 电阻各若干
- 10µF 电容
- 电位器
- 9V 电池供电
555 定时器 IC
555 主用于脉冲发生与振荡。引脚功能如下表：
| 引脚号 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | GND | 地参考电压 |
| 2 | TRIG | 触发输入，控制输出 |
| 3 | OUT | 输出，驱动至 Vcc-1.7V 或接地 |
| 4 | RESET | 复位定时间隔 |
| 5 | CTRL | 内部分压器访问端 |
| 6 | THR | 阈值输入，结束定时 |
| 7 | DIS | 放电端，开集电极输出 |
| 8 | Vcc | 正电源输入 |
555 有三种工作模式：
- 双稳态：输出高/低两稳态，由复位与触发引脚控制。
- 单稳态：触发后产生单个脉冲。
- 无稳态：外接两电阻一电容产生连续固定频率脉冲（本电路采用此模式）。
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十进制计数器 CD4017
电路需周期性时钟驱动 LED 依次闪烁，CD4017 为最佳选择。该 CMOS 十进制计数器（约翰逊 10 级计数器）可计数 0–10，特性如下：
- 供电电压宽：3–15V
- 兼容 TTL 电平
- 最高时钟频率约 5 MHz
CD4017 引脚功能：
16 引脚中 10 个输出脚（1–7、9–11）按序轮流输出高电平。时钟输入 (Pin 14) 决定翻转速率。其余 6 脚为控制端：
- Pin 13 使能端：低电平有效，高电平锁定忽略时钟。
- Pin 14 时钟端：上升沿触发输出翻转；悬空时须按 CMOS 规范接电源或地。
- Pin 15 复位端：接高电平复位序列，接地正常工作。
- Pin 8/16 电源：8 接地，16 接 Vdd。
- Pin 12 进位输出：每 10 个时钟输出一个脉冲，用于级联扩展。
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电位器
三端无源器件，通过滑动触点改变分压比调节电压。原理为分压器，最大输出等于输入电压。
两固定端接电阻两端，滑动端输出分压。与之不同的变阻器仅有一固定端与滑动端接入电路。
按结构分旋转式与直滑式。应用包括：电池内阻测量、电压测量、分压器、老式电视音量/音调控制、木工/注塑机械等。
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LED 轮盘电路操作与工作原理
电阻电容参数已在原理图标注。LED 可任意排布，为还原轮盘效果建议环形排列。
8 个 LED 接 CD4017 输出端，时钟由 555 无稳态振荡器提供。上电后 LED 开始闪烁，调节电位器改变 555 振荡频率，进而改变时钟频率，实现闪烁速度可调。
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