8路霓虹灯控制电路

电路功能

霓虹灯控制电路实际上是一种多路自动开关电路，可以用多种方法实现功能。这里，控制器是一个8路自动开关电路，能同时控制8条霓虹灯。其工作过程是把设计好的8路霓虹灯亮熄组合的变化花样以二进制数据的形式预先存放在控制器的存储器中，工作时按时间顺序从存储器中将数据取出，用这些数据去控制各个开关的闭合或断开(一般数据为1、则相应的开关闭合，这一路霓虹灯被点亮)，从而实现对霓虹灯的自动控制。此电路的特点是电路结构简单，价格低廉，控制霓虹灯变换样式多，安全可靠。

脉冲产生是由R1、W1、C1和U1组成的555多谐振荡器，从U1的3脚输出方波，方波的频率由R1、W1、C1的参数决定，调节W1可改变霓虹灯的闪烁快慢。

地址扫描电路用的是CMOS集成电路4040、即图中的U2，这是一块16位二进制计数器。CLR端为清零端，高电平有效，R=1时Q12～Q1的输出均为O；CLR=0时开始计数，由U1的3脚输出的触发脉冲从CLK端输入，Q12～Q1,从0000,0000,0000开始，到0000,0000,0001, ……直到1111，1111，1111，再归0。

数据存储使用的是EPROM2732、即图中的U3，这是一块存储容量为4KB的8位二进制存储器。地址扫描电路的Q12～Q1分别接U3的地址线A1 1～A0。随着扫描过程的进行，从U3的数据线DO—D7上输出预先存放在各存储单元的数据。若EPROM存储器中存放的是如表1所示的数据，当地址扫描至4 0000,0000,0001时，DO～D7输出的是存储单元001H的内存放的数据02H。

电路中U4～U11是一种触发双向晶闸管专用的光电耦合电路，在这里用作高低压隔离，型号为moc3061，电路中R2～R9为光电耦合电路内部LED的限流电阻，当U3的某一输出端为高电平(如DO=1)时，通过该路的光电耦合电路(如U4)。去触发这一路的双向晶闸管(如T1)，该路的霓虹灯变压器通电产生高压，点亮这路霓虹灯。电路中R10～R17和R26～R33与T1～T8共同组成8路电控开关。R18-R25和C2～C9组成T1～T8的吸收电路。

工作时，由于振荡电路不断地输出脉冲，使地址扫描电路按照一定的速度从存储器中依次取出各存储单元里的数据,这些数据决定某一瞬间8盏霓虹灯的亮暗组合，这些组合随时间不断的变化，就形成丰富多彩的动态效果。动态效果的变换式样由预置在各存储单元里的数据组合提供，变换节奏的快慢则受振荡电路的振荡频率控制。

1．制板、安装

此电路由于集成电路之间的连接点较多，为了提高电路制作的成功率,最好事先做好PCB板。因为霓虹灯电路涉及220V电压，所以从安全角度出发，实验制作时电路中应该回避高压,可以用LED发光管模拟霓虹灯，也能达到较好的视觉效果。由于2732存储器需要编程，所以不要把集成电路直接焊在PCB板上，应用集成电路插座焊接，然后再插集成块。

2．编程

编程就是编写能够让霓虹灯实现某种变换式样动态效果的数据组合。并想办法把编写好的数据写入存储器的各个存储单元中。

编写数据可使用2进制。如表1，这是一段“流水灯”动态效果的数据，存放在存储器中从起始地址开始的8个存储单元中。由表中可见，这样的编写记录方法，读写都不方便。改为使用16进制，读写都方便多了，如表2。所以一般都是用16进制进行编程。编程时先把要实现的动态效果设计成2进制数据组合，再把这些数据译成16进制，并填入用16进制表示地址的存储单元中。

要注意的是，如果设计霓虹灯的变化花样不多，一般只在EPROM的局部编程，就要对扫描电路进行处理，使扫描范围只限于局部，这只需适当处理U2(4040)的复位端。简单地，把4040的CLR(11)脚接其自身不同的输出端Q1～Q12。不同接法的扫描范围如表3所示。制PCB板时可用设置跳线或波段开关的方法来实现对不同的存储地址进行扫描。设计好动态效果后，可以用通用编程器写入数据。