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流水燈由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進制計數器電路組成。當第一個脈沖到來時Q0輸出高電平，LED1亮，第二個脈沖到來時，Q1輸出高電平，LED2亮，…,直到Q9輸出高電平，LED10亮，接著進行下一輪輸出。改變多諧振蕩器的振蕩周期就可以改變燈組的流動速度，改變電流的大小可改變燈光的亮暗程度，所以本次設計以4017芯片為前提設計的流水燈其速度和亮度都是可調的。
由于4017芯片本身是一十進制計數器（分配器），所以只需在CLK端口（15腳）接入一時鐘信號且Q0至Q9端（1至7腳和9、10、11腳）接十只發光體就可得到一組流水燈。其時鐘信號可用時鐘信號發生器產生，也可用簡單的芯片和元件組合成一多諧振蕩電路產生，發光體可用鈉光燈、白熾燈、發光二極管等。但從功耗高低、壽命長短、價格、環保等方面考慮，其時鐘信號我采用由555定時器組成的多諧振蕩器輸出的周期性矩形波，發光體采用發光二極管（LED）。4017芯片會以輸入信號的高電平為1低電平為0組成以二進制數再轉化成十進制數分配給Q0至Q9端，從而使各發光二極管依次發光，若輸入信號不間斷，發光二極管循環發光。
CD4017具有10個譯碼輸出端，CLK為脈沖信號輸入端，時鐘輸入端的斯密特觸發器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘上升和下降時間無限制，隨著脈沖的輸入CD401710個輸出引腳依次輸出高電平，當完成10個輸出時CD4017自動復位，CO（進位輸出）在前五個脈沖為高電平，后五個脈沖時為低電平。運用555時基電路構成多諧震蕩器以提供時鐘脈沖。
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