這個循環(huán)彩燈按照一定方向行進,，但是在前進的過程中不時出現(xiàn)后退的變化；給人以克服困難,、“不屈不撓”向前進的感覺,。
電路工作原理
電路圖如圖所示。電路由雙路脈沖信號發(fā)生器,、加減計數(shù)器,、16選1計數(shù)譯碼器組成。脈沖計數(shù)器給出兩路不同頻率的脈沖信號,，分別輸入到加減計數(shù)器的輸入端上,；計數(shù)結(jié)果輸出給16選1計數(shù)譯碼器CD4514,。在CD4514的16路輸出端上接有16只發(fā)光二極管，用來顯示輸出結(jié)果,。16選1計數(shù)譯碼器可以按照不同的輸入值,，把16路輸出端之中對應(yīng)的一個輸出端變成高電平，推動16只發(fā)光二極管輪流點亮,。
對于CD40193加減計數(shù)器,，它有兩個計數(shù)輸入端，分別進行加法和減法的計數(shù),；并且按照4位二進制數(shù)輸出計數(shù)結(jié)果,。如果在40193的加計數(shù)輸入端和減計數(shù)輸入端分別輸入脈沖信號，則40193按照兩者的頻率之差決定計數(shù)結(jié)果的總的趨勢,；當加法計數(shù)輸入端的計數(shù)脈沖頻率大于減法計數(shù)輸入端時,，計數(shù)器進行加法計算；反之則進行檢法計算,。
如果調(diào)整雙路脈沖發(fā)生器的輸出頻率,，使得輸出到40193加計數(shù)和減計數(shù)的頻率之差發(fā)生變化，則可以改變計數(shù)器輸出結(jié)果的總趨勢,；這樣,，輸出到16選1譯碼器的數(shù)值可以是遞增的，也可以是遞減的,；反映在燈光顯示結(jié)果上,，如果把16只發(fā)光二極管擺成一排或者一圈，燈光會給出不同的移動速度和不同的移動方向,。
當兩路脈沖的頻率比較接近的時候,，則會出現(xiàn)一種特殊的情況。那就是燈光移動的方向也會發(fā)生變化：一會兒向前,、一會兒向后,；但是總的趨勢則只有一種，或者向前,，或者向后,。在這種情況下，循環(huán)燈雖然看起來有時向前移動,，有時向后移動,，但最終還是向前移動；給人以一種“不屈不撓”向前進的感覺,。
雙路脈沖發(fā)生器采用4069組成兩組脈沖振蕩器：其中一組振蕩頻率為5Hz,；另一組為可用電位器R5調(diào)節(jié)輸出頻率的振蕩器，可輸出2～50 Hz的脈沖信號,。
彩燈控制電路圖CD4514 Lantern" height="209" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/04/24/8dac833a-5885-4981-87fa-35ea6258a432.jpg" width="514" />
制作與實驗
1．16選1譯碼器集成電路4514 4514有4個計數(shù)輸入端,，用來輸入二進制數(shù)值,；它有16路輸出信號,，分別表示0～15的結(jié)果,。選中的數(shù)值對應(yīng)的輸出端給出高電平，可以驅(qū)動接在上面的發(fā)光二極管發(fā)光,。如果將輸出結(jié)果控制模擬循環(huán)燈電路,，可以將16只燈排成一列，也可以排成一個圓環(huán),。如果用這個電路控制大型的圖案,，燈的數(shù)目會遠遠超過16只：這時可將燈分成若干組，每組16只燈,，并按順序給這16只燈編號,；各組相同編號的燈并聯(lián)后，接在4514的一路輸出端,。這時還需要給每路輸出增加一個放大電路,，以保證整個電路的燈發(fā)出正常的光亮。4514有一個禁止控制端INH和一個選通控制端sT,。當禁止控制端INH輸入高電平時,，16路輸出均為低電平。當選通控制端sT輸入低電平時,，16路輸出不受輸入端控制,，保持原來的輸出狀態(tài)。所以在本電路中,，分別將它們置于譯碼器正常工作的狀態(tài),。
2．加減計數(shù)器集成電路，CD40193 該集成電路的管腳接線圖如圖所示,。它是四位二進制可預置數(shù)加／減計數(shù)器集成電路,；具有雙時鐘邏輯電路，輸出結(jié)果為二進制數(shù),，最大為15,。其中DP1～DP4位預置數(shù)輸入端，本電路中分別將它們隨意處置,。Q1～Q4為計數(shù)輸出端,。CP+、CP-分別為加計數(shù)輸入端和減計數(shù)輸入端,。R為重置端,，本電路中接地。11,、12,、13這三個管腳分別為預置數(shù)重置端,、進位輸出端，本電路中沒有使用它們,，故將它們接地,。
進行加法計算時，要將減計數(shù)器輸入端設(shè)置為高電平,，在加計數(shù)器端輸入計數(shù)脈沖,；進行檢法計算時，要將加計數(shù)器輸入端設(shè)置為高電平,，在減計數(shù)器端輸入計數(shù)脈沖,。所以，當在這兩個輸入端分別輸入脈沖技術(shù)信號時,，其計算結(jié)果的總趨勢由它們的頻率之差決定,；那一路計數(shù)脈沖的頻率高，則輸出結(jié)果的總趨勢為該路的方式,。如果兩路輸入的頻率比較接近,，則會產(chǎn)生十分復雜的情況；在某一瞬間,，其計算方式也是不確定的,，也可能是加，也可能是減,。改變電位器R5,，可以得到變化多端的效果。