本文介绍一款五路平面彩灯控制器。该控制器可使五路彩灯逐行递增点亮、再逐行递减熄灭，多组彩色灯具组合后即可在平面上呈现出色彩绚丽的动态效果。控制器以多片数字集成电路为核心，外围元件少、结构简单，只要元器件完好且焊接无误，装毕即可投入工作，无需专门调试。
控制器电路主要由非门IC1（CD4069）、十进制计数/时序分配器IC2（CD4017）、双向模拟开关IC3（CD4066）以及D触发器IC4（CD40174）等功能单元组成。
CD4069中非门F1、F2与电阻R2、R3、电容C4构成多谐振荡器，产生约3 Hz的脉冲方波，作为CD4017的计数脉冲与CD40174的移位脉冲。R3、C4为振荡定时元件，调节两者可改变振荡频率，从而控制彩灯色彩的流动速度以呈现不同视觉效果。此外，CD4069的第三个非门用作CD40174复位信号的倒相器。
CD4069为CMOS数字集成电路，输入阻抗很高，易受外界干扰而出现逻辑混乱或因感应静电击穿场效应管栅极。虽然芯片内部已设置输入保护电路，但其吸收瞬态能量的能力有限，故应将未使用的非门F4、F5、F6的输入端⑨、⑾、⑬脚均接至VSS地端，以增强保护。
CD4069④脚输出的脉冲串一路直接送入CD4017的计数脉冲输入⑭脚。CD4017为十进制计数/时序分配器，用于为CD4066产生开关切换的控制信号，其Cr端为复位端，输入高电平时计数器置零。CD4017具有自动启动功能，即使进入无效状态，也最多经两个时钟周期即回到正常循环，因此本控制器无需设置加电复位电路。CD4017的Co为进位输出端，计数满10个时钟脉冲时输出一个正脉冲。CD4017有CL与EN两个计数输入端：CL端为上升沿触发，计数脉冲从CL输入时EN应接地；EN端为下降沿触发，从EN输入时CL应接高电平。本电路计数脉冲从其CL端⑭脚输入，故EN端⑬脚接地。Y0~Y9为十个计数输出端，其输出的脉冲方波经隔离二极管VD3~VD12连成两路控制信号，加到模拟开关CD4066。
CD4066内含A、B、C、D四个独立的双向模拟开关，本控制器使用其中B、D两个。每个开关各有一个输入端与输出端，两端可互换使用。B开关的⑾脚接电源高电平，D开关的⑻脚接地；两开关串联，B开关输出端⑽脚与D开关输入端⑼脚相连，作为高、低电平的切换点。CD4066⑿脚与⑥脚分别为开关B、D的选通端，输入高电平时开关闭合、低电平时断开。
CD4066⑽脚输出的高电平直接送入CD40174的串行输入端③脚。CD40174内部含有6个D型触发器，本控制器将其中的5个连接成串行输入、并行输出的五位移位寄存器，D6为最高位触发器、D2为最低位（D1未用）。相邻触发器的输出端Q与下一级输入端D相接，仅最高位D6的输入端③脚接收脉冲信号。各触发器复位端连在一起作为总清零端；各时钟输入端连在一起作为移位脉冲输入端。复位信号由C3、R4及CD4069非门3构成的复位电路提供：接通电源瞬间，电源经C3、R4微分出一个正脉冲，经非门3倒相后从CD4069⑥脚送入CD40174复位端①脚，完成上电置零；此后C3充电结束，其负端形成稳定低电平，经倒相后满足寄存器工作期间的复位要求。
首个计数脉冲到来时，CD4017的Y0（③脚）呈高电平，经VD5加到CD4066⑿脚，闭合开关B，⑽脚变为高电平并送入CD40174③脚。同时其余输出端Y1~Y9为低电平，开关D关断，不影响⑽脚状态。在首个移位脉冲上升沿，③脚高电平移入D6，寄存器状态由“00000”变为“10000”，CD40174②④脚呈高电平，经R11驱动三极管VT1放大后触发双向晶闸管VS1导通，第Ⅰ路彩灯点亮，其余四路保持熄灭。
第二至第五个计数脉冲到来时，CD4017的Y1~Y4依次输出高电平，维持开关B接通与寄存器串行输入端的高电平；在相应的移位脉冲作用下，寄存器状态依次变为“11000”“11100”“11110”“11111”，晶闸管VS1~VS5随三极管逐级触发而依次导通，五路彩灯逐行递增点亮。
当第六个计数脉冲到来时，CD4017的Y5（①脚）呈高电平，经VD3加到CD4066开关D的选通端⑥脚，接通⑧、⑨脚使⑨脚接地，同时其余输出端均为低电平使开关B关断，避免电源被导通开关D短路。此时CD40174③脚变为低电平，在第六个移位脉冲作用下寄存器状态变为“01111”，VT1截止、VS1阻断，第Ⅰ路灯熄灭，其余四路继续点亮。
第七至第十个计数脉冲依次令CD4017的Y6~Y9输出高电平，维持开关D接通与寄存器串行输入端的低电平；随之寄存器状态依次变为“00111”“00011”“00001”“00000”，晶闸管VS2~VS5依次阻断，第Ⅱ~Ⅴ路彩灯依序熄灭。至此五路彩灯完成从递增点亮到递减熄灭的完整循环。
当计数器CD4017计数满10个脉冲时，进位端⑿脚输出一个正脉冲，直接反馈到复位端⑮脚使计数器复位，开始下一轮计数，彩灯便周而复始地循环工作。
电阻R1、电容C1、C2与二极管VD1、VD2组成电源电路，将AC 220 V市电经降压、整流、滤波及稳压处理，转换为稳定的DC 12 V低压，为各晶体管与集成电路提供工作电压。
