一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯的制作方法

本实用新型是一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯，属于电子技术领域。

背景技术：

在电子技术课程中，集成运放电路组成的振荡器是教学中的重点和难点，为了验证理论教学，学校多独立安排开展验证性实验，实验结果主要是通过示波器观测振荡波形的频率和幅度，枯燥的实验内容难以吸引学生的学习兴趣，实验教学效果并不理想。因此，有必要设计一些兼具趣味性或互动性的实验内容，例如，将集成运放电路和4017集成电路组合设计一种光控LED流水灯，LED灯的流水速度受光照强度控制，使原本枯燥的验证性实验变得生动有趣，可以调动学生积极参与实验教学的兴趣，从而提升实验教学成效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯，实现光照强度控制LED灯流水速度的功能，通过互动性实验，可以调动学生参与实验教学的兴趣，从而提升教学成效。

本实用新型所采取的具体技术方案如下：

一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯，其特征是：所述光控LED流水灯的电路包括集成运放U1、集成电路U2、电阻R1～R6、电容C1、二极管D1、发光二极管LED1～LED10、三极管Q1和光敏电阻LDR1，其中集成运放U1的8脚接+5V，4脚接-5V，3脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，2脚接电容C1的正极、电阻R3的一端和光敏电路LDR1的一端，1脚接电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的一端和光敏电路LDR1的另一端，电阻R1的另一端和电容C1的负极接地；三极管Q1的基极接电阻R4的另一端和二极管D1的负极，发射极和二极管D1的正极接地，集电极接电阻R5的一端和集成电路U2的14脚，电阻R5的另一端接+5V；集成电路U2的13脚和15脚接地，3脚接发光二极管LED1的正极，2脚接发光二极管LED2的正极，4脚接发光二极管LED3的正极，7脚接发光二极管LED4的正极，10脚接发光二极管LED5的正极，1脚接发光二极管LED6的正极，5脚接发光二极管LED7的正极，6脚接发光二极管LED8的正极，9脚接发光二极管LED9的正极，11脚接发光二极管LED10的正极，发光二极管LED1～LED10的负极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地；所述集成运放U1采用LM358；所述集成电路U2采用CD4017。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯，将其应用于电子技术课程的集成运放电路的实验教学，使原本枯燥乏味的实验变得更加有趣，可以调动学生参与实验教学的兴趣，从而提升教学成效。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种用于集成运放电路教学的光控LED流水灯，所述光控LED流水灯的电路包括集成运放U1、集成电路U2、电阻R1～R6、电容C1、二极管D1、发光二极管LED1～LED10、三极管Q1和光敏电阻LDR1，其中集成运放U1的8脚接+5V，4脚接-5V，3脚接电阻R1的一端和电阻R2的一端，2脚接电容C1的正极、电阻R3的一端和光敏电路LDR1的一端，1脚接电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的一端和光敏电路LDR1的另一端，电阻R1的另一端和电容C1的负极接地；三极管Q1的基极接电阻R4的另一端和二极管D1的负极，发射极和二极管D1的正极接地，集电极接电阻R5的一端和集成电路U2的14脚，电阻R5的另一端接+5V；集成电路U2的13脚和15脚接地，3脚接发光二极管LED1的正极，2脚接发光二极管LED2的正极，4脚接发光二极管LED3的正极，7脚接发光二极管LED4的正极，10脚接发光二极管LED5的正极，1脚接发光二极管LED6的正极，5脚接发光二极管LED7的正极，6脚接发光二极管LED8的正极，9脚接发光二极管LED9的正极，11脚接发光二极管LED10的正极，发光二极管LED1～LED10的负极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地。

在本光控LED流水灯的电路中，由集成运放U1、电阻R1～R3、电容C1和光敏电阻LDR1组成一个方波振荡器，输出波形的振荡幅度约为±3.5V，振荡频率主要决定于电容C1、电阻R3和光敏电阻LDR1的参数；由三极管01、二极管D1电阻R4和R5组成一个电平变换电路，将方波振荡器输出的+3.5V转换为0V，-3.5V转换为+5V；方波振荡器输出脉冲信号，经电平变换电路进行电平转换，送至集成电路U2构成的10路LED流水灯电路；当光照强度变弱时，光敏电阻LDR1的阻值变大，电阻R3与光敏电阻LDR1并联后的阻值跟随变大，电容C1的充放电时间常数变长，集成运放U1组成的方波振荡器的振荡频率降低，经三极管Q1进行电平转换后送至集成电路U2的14脚，集成电路U2的3、2、4、7、10、1、5、6、9、11脚依次输出高电平的时间间隔变长，发光二极管LED1～LED10依次点亮速度变慢；当光照强度变强时，方波振荡器的振荡频率升高，集成电路U2依次输出高电平的时间间隔变缩短，发光二极管LED1～LED10依次点亮速度变快，从而实现光照强度控制LED灯流水速度的功能。