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写这篇文章是为了描述一个简单的LED立方体电路的设计和工作。大多数的LED立方体电路是用微控制器设计的。然而，为了拥有一个没有任何编程困难的电路，我们决定采用一个简单的想法，即只用一个定时器和计数器安排来驱动立方体。在这里，我们把总共27个LED排列成立方体，这样就有9组三合一的LED。除了LED之外，我们所需要的是一个555定时器IC和两个4017计数器IC。4017集成电路是一个CMOS十年期计数器集成电路，带有内置的计数器解码器电路。使用4017集成电路的原因是它能够直接驱动LED，而不需要任何BCD解码器。

3X3X3 LED立方体电路原理：

这个电路是基于使用时钟脉冲驱动LED的原理。它的想法是使立方体的光芒从一组三极管到立方体的每个面逐渐过渡到整个立方体本身。这是通过使用两个计数器来实现的，第一个计数器在前9个脉冲中起作用，每个脉冲中的三组LED都会发光。第二个计数器在第10个脉冲时开始工作，立方体的每个面开始发光。时钟脉冲是用一个555定时器以星形模式安排的。

3X3X3 LED立方体电路图：

3X3X3 LED立方体电路设计：

设计的第一部分涉及到将555定时器设计成一个星型的多晶体振荡器。在这里，我们假设我们所需的时间周期为1秒左右。由于输出信号的频率由f = 1.44/ (Ra+Rb) C和C的值假设为100uF左右，我们计算出两个电阻的值为10K左右。

设计的第二部分是设计计数器单元。由于这里我们只使用一个计数器，除以10的输出引脚没有被连接。

在级联操作中，除以10的输出引脚或执行引脚被连接到另一个计数器的时钟引脚或执行引脚。主复位引脚和时钟使能引脚都连接到地。

第三部分也是最重要的部分是设计LED立方体电路。我们通过将9组串联的三联体LED以立方体的方式排列来实现，对于每个三联体，每个LED的阴极与另一个的阳极相连，每个三联体的LED与另一个并联，使上层LED的阴极相互连接，从而形成一个3乘3乘3的LED立方体排列。所有LED的阳极都与地电位连接在一起。

3X3X3 LED立方体电路的工作原理

一旦开关S1被买到关闭位置，电路就开始工作。555定时器IC产生所需的时钟脉冲，用于触发计数器。

这是通过555定时器的星形操作来实现的，用来产生所需间隔的高和低时钟脉冲。IC的输出脉冲被送入两个平行排列的计数器IC，以便同时给出时钟信号。在这里，两个计数器是以级联的方式排列的。IC 4017由一个5级约翰逊计数器和显示解码器电路组成。 每当输入的时钟脉冲是一个高逻辑信号时，它的输出就会产生一个高逻辑信号。换句话说，每收到一个正的时钟脉冲，相应的输出引脚上的计数器输出就会变成高电平。在复位引脚和时钟使能引脚接地之前，计数器IC将一直工作。 由于每个输出引脚都与每个串联排列的LED相连接，每当一个输出引脚处于逻辑高电平时，相应的串联LED就会发亮。

例如，对于第一个时钟脉冲，当计数器IC的3号引脚为高电平时，连接的三组LED开始发光。在前9个脉冲中，每个三组LED都会发光。

因此，这个电路显示了LED立方体的壮观景象，在每个时钟脉冲中，每个三组LED都会发光，由于时钟脉冲的时间周期很短，立方体似乎会闪烁。

3X3X3 LED立方体电路的应用：

该电路可用于家庭的装饰目的。

这个电路可以通过进一步的修改来使LED立方体整体发光。

它可以在家庭照明系统中使用。

3X3X3 LED立方体电路的局限性：

该电路很复杂，需要复杂的连接。

使用数字计数器IC会因数字IC的传播延迟而导致时间延迟。

这是一个理论上的电路，可能需要修改。

使用CMOS器件会造成静电问题，不能用手操作。

这个电路没有规定同时打开所有的LED。

关键词： LED 立方体 定时器 计数器