春联“福蛇献瑞”光影艺术

2025蛇年海报电子设计

设计要点：
1.采用Type-C进行供电
2.主控采用NE555
3.多个Led灯，显示文字
4.可调节灯光的亮度

所需LED数目：

红色LED5个，绿色LED16个，蓝色LED15个，黄色LED11个。一共47个LED。

参考资料

【模拟电路】波形产生与变换器 | 嘉立创EDA教育与开源文档中心

NE555 PWM输出-CSDN博客

三极管和mos驱动LED电路_三极管驱动led-CSDN博客

干货|555定时器原理+3钟工作状态讲解，原理框图分析，通俗易懂 - 知乎

硬件设计

555PWM：

使用555定时器产生一个频率和占空比可调的方波电路。555定时器因内部电压标准使用了3个5KΩ的电阻，所以取名为555芯片。555系列的芯片因为价格低廉，外围电路简单，常用于定时器、脉冲产生器以及振荡电路的设计，基于这些特点，555定时器应用十分广泛，在很多小设计中都能看到它的身影。

引脚	名称	功能描述
1	GND	接地
2	TRIG	阈值电压下降到1/3Vcc时，输出端为高电平，放电管截止
3	OUT	输出，输出高低电平
4	RST	复位，接高电平时芯片工作，接低电平时3脚输出为低电平
5	CTRL	控制，默认0.01UF电容接地消除干扰；可外接电源改变阈值电压
6	THR	脚阈值电压上升到2/3Vcc时，输出端为低电平，放电管导通
7	DIS	放电，通过内置OC门，给电容放电
8	VCC	电源

555定时器内部框图

使用555定时器可以搭建一个单稳态电路，如果需要在非稳态多谐振荡器工作，在每个周期连续触发，需要将2脚和6脚连接起来。如果想要做到占空比和频率都可以调整，那么可以使用两个可变电阻与两个二极管连接到电路中，如下图所示：

当电源通电时，通过RP1和D1向C1进行充电，当电容充电到2/3VCC时开始放电，通过D2，RP2和RP1到7脚内部的放电管，当放电到1/3VCC时，往复充放电流程。

根据公式可知频率和占空比由RP1和RP2值共同决定，调节RP1或RP2时，频率和占空比均有改变，调试方法为先调整RP2确定频率后再细调RP1，需要反复调节RP1和RP2，才能同时达到所要求的频率和占空比。

NPN驱动电路中电流计算：

三极管饱和导通时，Vce=0V，所以Rc=(5V-2V)/10mA=300Ω。

查询芯片手册，三极管MMBT3904的的放大倍数β（hfe）如下图所示：

可以看到，在Ic=10mA时，放大倍数最小为100。

那么Ib=10mA/100=100uA，三极管导通时，Vbe约为0.7V，继而求得Rb=（3.3-0.7V)/100uA=26K。

也就是说只要Rb<26K，三极管就工作在了饱和状态，像这种情况，我一般取Rb=2.2K，或者是1K，4.7K，10K，这样Ib更大，更能让三极管工作在饱和状态。

具体取多少，取决于整个板子的电阻使用情况，比如10K电阻用得多，那我就取10K，这样物料种类少，生产更方便。

或者咱为了保险一点，比如要兼容别的三极管型号，可以取Rb=1K，这样即使别的三极管β小于100，也能工作在饱和状态。