各种多功能的电风扇已进入人们的家庭生活，给人们带来凉爽舒适的快感。但遗憾的是在夏夜的周围是一片漆黑，未免大杀风景。为此本文介绍一种变色彩灯，对早期生产的电风扇加以改进，将这种变色彩灯装置在电风扇上，随着电风扇转速变化从而改变彩灯移动的速度，用变色彩灯对周围环境进行渲染，为夏日的夜晚带来乐趣。
一．电路工作原理
线路如上图所示。IC5～IC8是四片六D触发器CC40174。一片CC40174电路有6个D触发器，但没有Q输出端，有一公共触发端CL和一公共复位端R。当R端为低电平时．6个触发器的输出端均为低电平。IC5、IC6与IC7、IC8分别构成两组递增式或递减式灯光显示控制电路。如果Dl端接至高电平，当第1个CP脉冲道来时，Q1=“l”，Q2～Q12="0”。当第2个CP脉冲到来时，Ql=Q2一“1”，Q3～Q12=“0”。直至第12个CP脉冲到来时，Ql～Q12=“1”，这就是灯光逐个增加显示的递增式控制方式。递减式控制与之相反，显示的灯光逐个减少。若Dl端接至低电平，第1个CP脉冲到来时，Q1=“O”，Q2～Q12=“1”。当第2个CP脉冲到来时，Q1=Q2=“O”,Q3—Q12=“1”。直至第12个CP脉冲到来时．Ql～Q12=“O”。与非门F4、电容C4、电阻R5用作开机清零，使IC5～IC8在通电瞬间所有输出端均为低电平。
LED1～LED12是12只三色变色发光二极管，较单色发光二极管色彩丰富。2EF302是由2只共阴极C的R红与G绿发光二极管管芯封装在一起组成。在R极与c极之间加有2伏左右的正向电压且通过3～lOmA的电流，管子发红光；在G极与C极之间加有电压时，管子发绿光；当R与C、G与C之间都通电时，管子发出红光与绿光的混合光即橙色光。由于CC40174系CMOS电路，驱动电流很小，所以加一级晶体管进行功率放大。为了保证流过2EF302的电流不致过大而烧毁．使用时要串接2只限流电阻。
模拟开关SI～S4为一片CC4066电路。当其控制端为高电平时，开关接通。当控制端为低电平时，开关断开。上图中，Sl、S3接通，IC5、IC7的Dl端接至高电平。S2、S4接通，Dl端均接至低电乎。S1～S4、4只或门F5～F8及IC4构成逻辑控制电路。
IC4是十进制计数器／脉冲分配器。当YO端为高电平时，或门F5输出高电平，模拟开关Sl接通，IC5的D1端接至高电平。当第1个CP脉冲到来时．IC5的Q1=“1”，经晶体管放大后驱动LEDl发红光，LED2～LED12均不亮。当第2个CP脉冲到来时，IC5的Ql=Qz=“I”，LED1、LED2发红光，LED3．～LEDl2仍不亮。直至第12个CP脉冲到来时，IC5的Q1～Q12=“l”，LEDl～LED12均发红光(LED逐个发红光)。
当1C4的Yl端为高电平时，或门F6、F7输出高电平，S2、S3接通．IC5的D1端为低电平，IC7的Dl端为高电乎。当第1个CP脉冲鳓泉时．IC5的Q1=“0”，IC7的Q1=“l”，LED1发绿光，LED2^LED12此时仍发红光。当第2个CP脉冲到来时，IC5的Q1=Q2=“0”，IC7的Ql=Q2=“1”．LED1、LED2发绿光，LED3=LED12仍发红光。一直至第12个CP脉冲到来时，IC5的Q1～Q12=“O”，1C7的01～012=“1”,LED1～LED12均发绿光。这是逐个发绿光的LED逐个取代逐个减少的发红光的LgD。
当IC4的Y2端为高电平时，或门F5、F7输出高电平,S1、S3接通，ics、IC7的Dl端均为高电平。当第1个CP脉冲到来时，Ic5、IC7的Ql=“l”，LED1发橙色光，LED2～LED12仍发绿光。当第2个CP脉冲到来时，IC5、IC7的Q1=Q2=“1”．LED1、LED2发橙色光．LED3～LED12仍发绿光。一直至第12个CP脉冲到来对，IC5、IC7的Q1～Q12=“I”,LED1—LED12均发橙色光。这是发橙色光的LED逐个取代发绿色的LED。
当IC4的Y3端为高电平时，或门F6、F8输出高电平，S2、S4接通，IC5、IC7的Dl端均为低电平。当第1个CP脉冲到来时，IC5、IC7的Ql=“0”，LED1熄灭，LED2～LED12此时仍发橙色光。当第2个CP脉冲到来时，IC5、IC7的Ql=02=“O”，LED1、LED2熄灭，LED3～LED12仍发橙色光。一直至第12个CP脉冲到来时，IC5、IC7的Q1～Q12=“O”，LED1～LED12均熄灭。这是逐个熄灭发橙色光的LED。
同理；IC4的Y4端为高电平，S3接通，LED逐个发绿光；Y5为高电平，S1、S4接通，LED逐个发红光取代发绿光的LED；Y6为高电平，Sl、S3接通，LED逐个发橙色光取代发红光的LED；Y7为高电平，S1、S4接通，LED逐个发红光取代发橙色光的LED；Y8为高电平，S2、S3接通．LED逐个发绿光取代发冬光的LED；Y9为高电平，S2、S4接通，发绿光的LED逐个熄灭。
综上所述，对应IC4的各输出端为高电平的显示发光循环状态如下：YO端红一Yl端绿--Y2端橙一Y3端橙熄一Y4端绿→Y5端红→y6端橙→Y7端红→Y8端绿一Y9端绿熄一YO端红。
IC2、JC3是两片CC4017电路构成12分频电路，每输入12个脉冲输出一个脉冲作用于IC4的CL触发端，当LED显示一循环后，IC4改变一个逻辑控制状态，即12分频电路与
12只LED是同步的。
H是霍尔开关集成电路与磁钢一起安装在电风扇上。风扇每转动一圈，磁钢与H重合一次，经Fl反相后输出一正脉冲作用于.IC1的CL端(IC1亦为-CC4017电路)，IC1在这里亦用作一分频器，由于风扇转速较高，如果直接用来作为触发信号，可能造成显示太快的感觉，视觉效果欠佳，因此采用一个5分频电路对转速脉冲进行分频。当Y5端为高电平时，一路反馈至IC1的复位端Cr，让计数器复位，YO端为高电平，另两路同时去触发12分频电路IC2、IC3与IC5～lC8的CL端，使12只LED显示一种状态后能与12分频器同步。
二.元件选择
与非门F1—F4选用一片二输入端四与非门CC4011。或门F5---F8选用两片4输入端双或门CC4072。Vl～V6选用1N4148二极管。24只晶体管选用3DG6，β≥70即可。电源电压应选取9～12v、输出电流大于200mA。霍尔开关H选用CS3020。磁钢选用表面磁场强度为800GS的方形或圆形均可。
三.制作安装
上图为印制电路板。该彩灯电路全部采用CMOS集成电路，焊接时要注意电烙铁应良好接地，或者拔去电源插头趁余热焊接，以免损坏集成块。
安装霍尔开关与磁钢可采用厚Imm的铜皮制成支架固定在电风扇上。先剪成一块10×251Tir112铜皮·在上端用环氧树脂胶上霍尔开关，下端钻中4.2mm的圆孔，借助于风扇后网罩任一只螺钉将霍尔开关固定好。再剪一曲尺形铜皮，在其长的一直角边固定磁钢，短的直角边钻φ6.3mm圆孔，拆除电风扇风叶轴上的埋头螺钉，改用φ6mm长lOmm的圆头螺钉将磁钢固定好。风叶在转动时带动磁钢一起转动，使磁钢与霍尔开关位置对应且让霍尔开关的印记面（正面）正对着磁钢的南极，两者间距离≤6mm，以保证磁钢霍尔开关体积很小(4.5×4.5×1.5mm)，从风扇正面看并不影响美观。
安装变色发光二极管可利用电风扇的前网罩的有机玻璃（或塑料）圆盘，在圆盘的上面均匀地钻12个φ5mm的孔，将二极管分别插入孔内，或用环氧树脂插入后粘牢。发光二极管露出圆盘外长度要一致并注意排列方式，焊接连线时应按上图从左至右的顺序接成顺时针方向，即LED1、LED2……LED12依次排列，保持与风叶转动方向一致。当风扇的转速有所改变时，该电子彩灯的速率亦跟着改变。
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