LED流水灯《八路彩灯控制电路》

《八路彩灯控制电路》课程设计报告

《八路彩灯控制电路》课程设计报告

专业：电子信息工程

班级：2010级2班

姓名：X X

学号：XXXXXXXX

同组成员：XX、XX

指导教师：XXX

2011年12月28日

八路彩灯控制电路

目录

一、课程设计目的 .................................... - 2 -

二、课程设计描述和要求............................... - 2 -

(一) 彩灯控制器设计要求........................... - 2 -

(二) 课程设计的总体要求........................... - 2 -

三、课程设计内容 .................................... - 3 - （一）原理分析................................... - 3 -

(二) 器件选择..................................... - 5 - （三）电路连线................................... - 6 -

1.时钟信号电路 ................................... - 6 -

2. 花型控制信号电路 .............................. - 6 -

3.花型演示电路 ................................... - 7 -

4.总体电路图..................................... - 9 -

5.电路测试....................................... - 9 -

四、分析与总结 ..................................... - 11 -

八路彩灯控制电路

一、课程设计目的

(一)进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

(二)了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

(三)熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用

其进行电路设计。

(四)培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

二、课程设计描述和要求

实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

(一)彩灯控制器设计要求

设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁，要求如下：

1．接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；

2．LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种模式；

3．（选做内容）闪烁时实现快慢两种节拍的变换。

(二)课程设计的总体要求

1.根据设计任务，每人独立完成一份设计电路图，并要求仿真实现；

2.根据设计的电路图，两人一组，利用万能板完成电路的焊接，并

调试成功；

3.每人独立完成一份设计报告。

三、课程设计内容

（一）原理分析

1. 针对题目设计要求，经过分析与思考，决定以下方案：

总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。

主体框图如下：

2. 根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：

时钟信号CP电路 参见高等教育出版社阎石主编的《数字电子技术基

础》

课本P495图10.5.6a ;

花型控制电路 由两片161 4位二进制同步计数器和一些非门共同完成

花型演示电路 由两片194 双向移位寄存器完成，可左移右移完成花

型变化

3.整个花型控制电路设计如下：

花型1 8路灯分两半，从右至左渐亮，全亮后，再分两半从右至左渐灭。循环两次

花型2 从两边到中间对称地逐次渐亮，全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。循

环两次

花型 3 从中间到两边对称地逐次渐亮 全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循

环两次

4.将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为

L1~L8，所以四种花型的L1—L8的状态值变化情况如下表

三种花型每种花型显示两遍，1~16显示第一个花型，17~32显示第二个花型，33~48显示第三个花型。

5.要用194实现四个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR

每一

节拍的变化进行相应的改变 两片161级联的输出端从Q0~Q7根据变化

的花型

频率选用高位片的Q5、Q4分别去控制194的S1和S0、SR则由161的另

一些输

出端经过与非门来进行逻辑控制。列出各花型和其对应的194的S1、S0、

SL、

SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：

控制结果表达式如下:

194低位片：S1=Q5，S0=Q5’，SR=SL=Q2’；

194高位片：S1=Q4，S0=Q4’，SR=SL=Q2’。

（二）器件选择

74LS161（四位二进制同步计数器） ------------------------------2个；

74LS194（移位寄存器） ------------------------------------- 2个；

74LS04（六非门） ------------------------------------------- 2个；

发光二极管--------------------------------------------------- 8个；

555 ----------------------------------------------------- 1个；

电容： 4.7μf ----------------------------------------------1个；

0．01μf -----------------------------------------------1个；

电阻： 20kΩ ------------------------------------------------ 1个；

30kΩ-------------------------------------------------1个；

实验板-------------------------------------------------------1个；

万用表-------------------------------------------------------1个；

钳子---------------------------------------------------------1个；

导线若干。