彩灯控制电路
三组循环闪光彩灯控制电路图
双向可控硅
双向可控硅
三端:T1 (第二端子或第二阳极), T 2(第一端子或第一阳极)
G(控制极)亦为一闸极控制开, 与SCR最大的不同点在 于双向可控
硅无论于正向或反向电压时皆可 导通. 其符号构造及外型,如图右图。
可控硅是双向元件,所以不管 T1 ,T2的电压极性如何,若闸极 有信号加入时,则T1 ,T2间呈导 通状态;反之,则T1 ,T2间有极 高的阻抗。
桥式整流
n 桥式整流器:是利用二极管的单向导通性进行整流
的最常用的电路,常用来将交流电转变为直流电。
e为正半周时:对D1、D3正向电压,导通; 对D2、D4反向电压,截止。
电路中构成e、D1、R 、D3通电回路, 在R上形成上正下负的半波整洗电压.
入
ui1
ui2
/RD
6脚
2脚
X
X
0
>2/3Vcc >1/3Vcc
1
<2/3Vcc <1/3Vcc
1
<2/3Vcc >1/3Vcc
1
输
出
uo
3脚
0
V状态 导通
0
导通
1
截止
不变
不变
电路组成
n 如图所示,其中R、C为单稳态触发器的定时元件,它们的 连接点Vc与定时器的阀值输入端(6脚)及输出端Vo'(7 脚)相连。单稳态触发器输出脉冲宽度tpo=1.1RC。
工作原理
①触发翻转阶段: 输入负脉冲Vi到来时,下降沿经RiCi微分环 节在Vi'端产生下跳负向尖脉冲,其值低于 负向阀值(1/3Vcc)。由于稳态时Vc低于 正向阀值(2/3Vcc),固定时器翻转为1, 输出Vo为高电平,集电极输出对地断开, 此时单稳态触发器进入暂稳状态。
彩灯控制电路
彩灯控制电路
彩灯控制电路是一种用于控制彩灯亮灭、闪动、变色等效
果的电路。
彩灯通常由多个LED灯组成,每个LED灯都可以通过控制电路独立地进行亮灭。
彩灯控制电路可以采用常见的数字电路或模拟电路来实现。
其中,数字电路常用的控制方法是使用微控制器或者数字
芯片来控制彩灯,通过编程控制相应的输出引脚来控制LED灯的亮灭和变色等效果。
模拟电路常用的控制方法是
使用电压比较器、计时器、逻辑门等元件来控制彩灯的亮
灭和变色等效果。
彩灯控制电路通常还包括一些控制接口,例如按钮、旋钮
或者遥控器等,用于用户操作控制彩灯的亮灭、闪动、变
色等效果。
需要注意的是,彩灯控制电路的设计要考虑到电路的供电
和保护,以及对彩灯的控制信号的保护和传输等方面。
此
外,还需要合理选择和布置LED灯,以达到预期的彩灯效果。
彩灯循环显示电路的设计
74161的QD输入端,分两种路径连接到两块74138, 连接到第一块的G2AN和G2BN,作用是只使得该 74138接收计算机的前8种状态,用以一一控制8盏 灯。连接到第二块74138的方法为:先分别以正反 两信号接到74151中(如前文所述),再由该 74151的Y输出端接到第二块74138的G1端。 这样设计的巧妙之处在于,当INPUT2置0时, 74151的Y输入为计数器74161的QD,如前文所述, 当74161 QD为0时,第一块74138工作;当QD运行 到;当INPUT2置1时,74151的Y输出为QD的反信 号,所以两块74138一起工作,使得11时,第一块 74138不工作,而第二块开始工作,使得16路彩灯 依次闪烁6路彩灯实行8-8两路同时闪烁。
(G1、G2AN、G2BN为H、L、L; A\B\C高电平有效,y7 -Y0非低电平有效)A、B、C为3个输入,有8种组 合,即可输出彩灯的8路,使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。设 定第一块74138输出的灯为L1~L8,第二块为L9~L16。
2、两块74151对74138进以彩灯输出;一块74161
及两块74151皆用语控制彩灯的亮法;输入 断INPUT1的功能为控制16路彩灯是否间隔输 出:0为间隔,1为依次;INPUT2控制是否分 两路:1为两路,0为顺序输出。
本案可现实四种彩灯亮法,该四种方法用两
个开关INPUT1和2控制: 1.00状态下:16路彩灯隔一盏闪烁; 2.01状态下:8-8两路同时隔一闪烁; 3.11状态下:8-8同时连续闪烁; 4.10状态下:16路彩灯连续闪烁; 电路具有总开关“EN”,置1工作。 电路具有清零开关CLEAR。
上面74151中,A、C、GN接地,B接全电路的一个 开关EN(工作时置1),所以当工作时,此块 74151的输出Y恒为0,WN恒为1,这使得两块 74138的各有部分控制借口处于工作状态。 下面74151中,输出端WN悬空;Y的输出结果由输 入端B控制,而B即是本电路的亮法控制按钮 INPUT2;当input2置0时,Y输出结果为D0,D0即 是计数器74161的QD输出端;当input2置1时, Y=D2,D2是74161 QD的反信号。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)1.1总体设计思路 (3)1.2基本原理 (3)1.3电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)2.1方案一 (4)2.2方案二 (6)2.3方案比较与选择 (8)第三章循环电路的总体设计 (9)3.1由74L S194及555定时器组成的功能图 (9)3.2由74L S138及74L S192组成的移位寄存电路 (9)第四章实验结果的调试及检测 (11)4.1调试使用的主要仪器 (11)4.2调试技巧的方法 (11)4.3调试中出现的故障、原因及排除方法 (11)第五章总结 (12)第六章附录 (12)附录一 (12)附录二 (12)附录三 (13)评分表 (14)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194 芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现,通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制,并且可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭及左右移动的功能。
关键词:控制、循环、555定时电路彩灯循环控制电路的设计与制作第一章 系统组成及工作原理1.1 总体设计思路根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯左右移及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲,循环控制电路采用74LS194实现。
方案二中,主要是采用二进制译码器74LS138 及中规模集成电路74LS192实现彩灯的循环控制。
1.2 基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路的循环控制,通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入,由外围开关控制信号的移动方向,实现左移、右移及全灭全亮功能。
1.3 框图图1-1 设计框图第二章循环发光器的系统组成2.1 方案一:由74LS194 及555定时器组成循环发光器的系统(1)555定时电路产生时钟脉冲555 集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,可连接成多谐振荡电路,产生单位脉冲,用于触发计数器。
8个彩灯控制电路设计
程序和PROTEUS图已经做出来了(如下),preteus图可以运行简单的彩灯程序,但是运行这个程序时灯只是全亮不动,程序和proteus图都找不出问题,希望高手指点一二。
要求:1 从左到右排列,编号为1~8号。
系统启动后,灯管点亮的顺序依次为:1号→2号→3号→...→7号→8 号,时间间隔为1S。
8根彩灯全亮后,持续10S。
然后按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次熄灭,时间间隔为1S。
灯管全部熄灭后,等待2S,再从8号灯管开始,按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次点亮,时间间隔为1S。
全部点亮后持续20S,再按照1号→2号→3号→...→7号→8号的顺序熄灭,时间间隔仍为1S。
灯管全部熄灭后,等待2S,再重新开始上述过程的循环。
下面是已经做出来的程序:ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H ;定时器1工作于模式1,时间为50msMOV P1,#0FFH ;低电平有效,灯熄灭MOV R7,#00HLOOP1: INC R7MOV A,R7MOV DPTR,#TAB1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP1;8次没显示完则继续循环LCALL DELAY2;过程1MOV R7,#8LOOP2: DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP2;8次没完则继续循环LCALL DELAY1MOV R7,#0HLOOP3:INC R7MOV DPTR,#TAB2MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP3;8次未完继续循环LCALL DELAY3MOV R7,#8HLOOP4:DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP4;8次未完继续循环LCALL DELAY1LJMP START ;开始下一个循环DELAY1:MOV R0,#20LOOP5:SETB TR1JNB TF1,$DJNZ R0,LOOP5CLR TR1RET ;一秒延时DELAY2:MOV R0,#9LOOP6:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP6RET ;9秒延时DELAY3:MOV R0,#19LOOP7:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP7RET ;19秒延时TAB1:DB 0FFH,7FH,3FH,1FH,0FHDB 07H,03H,01H,00HTAB2:DB 0FFH,0FEH,0FCH,0F8H,0F0HDB 0E0H,0C0H,080H,00HEND这是proteus图。
彩灯流水电路(流水灯)的设计
彩灯流水电路(流水灯)的设计对于彩灯流水电路的设计,我们一般采用LED流水灯的形式。
LED流水灯的原理是通过输入一个时钟信号,来控制LED灯的亮灭顺序,从而实现LED灯的流水效果。
下面就以一个8位LED流水灯电路为例,来分步骤介绍如何进行彩灯流水电路的设计。
1. 材料与元器件的准备该8位LED流水灯电路所需要的材料与元器件如下:(1)芯片:AT89C51(2)时钟:11.0592MHz(3)LED数码管:8款(4)电阻:九个330欧姆电阻(5)电容:两个22pF陶瓷电容(6)稳压管:7805(7)热熔胶枪(8)面包板2. 电路原理图设计接下来,我们需要根据电路的设计要求,来进行电路原理图的设计。
如下图所示,该电路原理图包含了AT89C51芯片、时钟、稳压管、电容以及LED数码管等元器件。
其中,AT89C51芯片作为电路的主控制芯片,时钟则用来控制电路的工作频率。
LED数码管则是用来实现LED灯的罗列效果。
3. 电路焊接装配电路原理图完成后,进入电路焊接与装配环节。
首先,我们需要将元器件逐一地焊接在面包板上。
这里,我们需要注意焊接的顺序和脚位。
接着,将电路连线固定在面包板上,然后接上电源线,即可启动LED数码管。
4. 代码编写最后,我们需要编写AT89C51芯片的代码。
该代码用来控制LED数码管的流水效果。
该代码的编写需要考虑以下几个方面:(1)如何将LED数码管控制程序放入芯片中?(3)如何实现不同的流水显示模式?(4)如何使用时钟来控制LED数码管的刷新速度?经过以上步骤的设计后,我们便可成功地制作出一款功能完善的彩灯流水电路产品。
如需实现更高级别的彩灯效果,还需不断探究和创新。
彩灯控制电路
彩灯控制电路
彩灯控制电路是一种能够通过控制电路实现不同光效的装置。
它采用微控制器控制彩灯的开关和亮度,并可以根据不同需求调整彩灯的颜色和亮度,使其具有更好的视觉效果和艺术感。
彩灯控制电路的基本结构如下:
电源:提供电能给电路。
一般采用12V直流电源。
调光电路:控制彩灯的亮度级别。
可以使用三极管或MOS管。
微控制器:控制电路的主要元件。
常用的微控制器有单片机、DSP等,它们可以完成对彩灯的控制。
通信接口:实现电路和外部设备的数据传输。
如果需要使用网络控制,则需要具备网络通讯接口。
彩灯:是由RGB灯组成的光源。
RGB灯是由红灯、绿灯和蓝灯组成的。
控制器:通过调整电路参数来实现灯光的控制。
根据控制器的不同,分为手动控制和自动控制。
按键:手动控制时使用,通过按键调整灯光的亮度和颜色。
感应器:在自动控制中使用,可以实现根据声音、光线和温度等环境参数来调整灯光。
彩灯控制电路的基本工作原理是通过电路控制灯光的开关、亮度和颜色。
在工作中,控制器可以根据需要控制彩灯的各种参数,实现不同的灯光效果。
例如,可以通过控制电压来控制亮度,通过PWM信号控制灯光的颜色等。
彩灯控制电路的应用非常广泛,例如智能家居、商业场所、演出舞台等。
它不仅为环境创造出更加美丽的视觉效果,还为人们提供了更加便捷和舒适的生活和工作环境。
毕业设计55彩灯循环显示控制电路设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件:课程设计指导老师,电工电子实验室, EWB仿真软件,参考资料等,74LS160十进制同步计数器,74LS194移位寄存器,D触发器,显示管,要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)以LED数码管作为控制器的显示元件,它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列…….,如此周而复始,不断循环。
(2)打开电源时,控制器可自动清零。
(3)每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。
时间安排:第17周(7、8节):理论讲解,新1-02第18~19周:理论设计及实验室安装调试;地点:鉴主15通信工程实验室(1),鉴主13通信工程专业实验室;第20周:撰写设计报告及答辩;地点:鉴主17楼研究室。
指导教师签名:2008年6月2日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (2)1.方案设计 (3)1.1 方案比较 (3)1.2 方案选择 (4)2.单元电路的设计 (4)2.1主要芯片 (4)2.1.1十进制计数器74LS160 (4)2.1.2 移位寄存器74 LS194 (5)2.1.3 LED显示数码管 (6)2.2自然序列循环发生器 (7)2.3奇数序列循环发生器 (9)2.4偶数序列循环发生器 (10)2.5音乐序列循环发生器 (11)2.6 循环控制电路 (13)2.7分频器 (14)2.8 振荡脉冲发生器 (15)2.9 复位电路 (16)3.总体电路及工作原理 (17)3.1总体电路图 (17)3.2工作原理 (17)4.仿真结果 (18)4.1 振荡脉冲发生器仿真 (18)4.2分频器 (19)4.3 复位电路 (20)4.4 总电路 (20)5 . 体会 (21)6.元件清单 (22)7.参考文献 (23)摘要由于中,大规模集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。
数字逻辑课程设计—彩灯控制器电路设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《电子技术综合课程设计》报告设计题目彩灯控制器电路设计指导教师萍萍职称讲师姓名XXX学号2012110****日期2014年6月24日彩灯控制器电路设计计算机与信息工程学院12级计算机与科学技术(非师范) XXX 2012110****指导教师萍萍讲师摘要本文介绍了8路彩灯控制器功能的实现,主要通过计数器74LS161和移位寄存器74LS194两个芯片,同时借助了04芯片共同实现花型变化这个功能。
关键词74LS161;74LS194;彩灯控制器电路1 设计任务及主要技术指标和要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。
要求彩灯组成二种花型,花型Ⅰ——由两边到中间对称性依次亮,全亮后仍由两边向中间依次灭,花型Ⅱ——由中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭。
并且要求两种花型交替出现。
2引言8 路彩灯控制器主要通过 74LS161计数器送数使得74LS194移位寄存器左移右移,使得在输出端控制灯亮灭形成花型。
3工作原理电路利用移位寄存器 74LS194 的不同状态的改变,用74LS161控制串行输入。
8个并行输出端接到彩灯上,当双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0时,进行左移;十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。
可以利用它的Q3对74LS194进行控制。
74LS161是四位二进制同步加数器,除了有二进制加法计数功能外,还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能,如表一所示表一74LS161功能表从图一可知当CR、LD、P、T等于1时74LS161实行计数功能,记录16个状态。
74LS194 是一个4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等如表二所示表二75LS194功能表在彩灯控制电路设计中只用了74LS194左移右移功能,来实现彩灯的花型,双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0 时,进行左移,十六位计数器 74LS161可以从0000到1111进行计数。
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;彩灯循环控制电路的设计与制作1.结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。
彩灯控制电路 (3)
彩灯控制电路简介彩灯控制电路是一种用于控制彩色灯光的电路。
它可以通过改变灯光的颜色、亮度和闪烁方式来营造出不同的氛围和效果。
本文将介绍彩灯控制电路的原理、应用以及搭建步骤。
原理彩灯控制电路主要由以下几个部分组成:1.控制器:负责接收外部信号,并根据信号指令控制彩灯的状态;2.彩灯模块:通过改变电流或电压来控制不同颜色的光源,实现彩色灯光效果;3.电源:为彩灯控制电路提供稳定的电力供应;彩灯控制电路的工作流程如下:1.控制器接收外部信号;2.控制器解析信号,并发送相应指令给彩灯模块;3.彩灯模块根据指令执行相应操作,如改变灯光的颜色、亮度或闪烁方式;4.控制器不断接收和解析信号,实现彩灯控制电路的持续工作。
应用彩灯控制电路广泛应用于以下场景:室内照明彩灯控制电路可以根据不同的需求,调整室内灯光的颜色和亮度,营造出不同的氛围。
例如,在晚上举办派对时,彩灯可以调整为七彩缤纷的颜色,增加派对的欢乐氛围。
而在电影观影时,可以调整为柔和的黄色或白色,增加观影的舒适感。
建筑装饰彩灯控制电路可以用于建筑物的夜间装饰,通过改变彩灯的颜色和亮度,营造出独特的建筑效果。
例如,在庆祝活动或特殊节日时,可以将建筑物的外墙灯光设置为红色或绿色,以展示节日氛围。
舞台表演彩灯控制电路在舞台表演中也有广泛应用。
通过控制彩灯的颜色、亮度和闪烁方式,可以为舞台表演增添视觉效果,提升观众的体验。
例如,在音乐会中,可以根据音乐的节奏和情感变化,通过控制彩灯的闪烁效果,营造出动感的舞台效果。
搭建步骤下面是搭建彩灯控制电路的步骤:1.准备材料:彩灯模块、控制器和电源;2.将彩灯模块连接到控制器上,确保连接的稳固;3.将电源连接到控制器上,并确保电源连接正确;4.将控制器连接到电源,并开启电源;5.使用控制器上的按键或遥控器发送信号指令,观察彩灯的变化;6.测试不同的彩灯控制方式,如改变颜色、亮度或闪烁方式。
注意事项在搭建彩灯控制电路时,需要注意以下几点:1.选择适合的彩灯模块和控制器,确保它们兼容并能正常工作;2.连接电源时,遵循正确的电路连接顺序,防止短路或火灾等安全问题;3.在使用电源时,要注意电流是否过载,避免过热或损坏设备;4.定期检查彩灯控制电路的连接状态,确保连接稳固,并清洁灰尘和脏污。
彩灯控制器原理图大全
彩灯控制器电路由电源电路和彩灯控制电路组成,如图1-151所示。
电源电路由整流二极管VDl-VD4、限流电阻器Rl、稳压二极管VS和滤波电容器Cl组成。
彩灯控制电路由计数器集成电路IC、电阻器肛-R13、电容器C2、可变电阻器RP、晶闸管VTl-VTlO和彩灯HLl-HLlO组成。
为简化电路,图中IC的Q7-QlO端、Q12、Q13端(该集成电路无Ql-Q3和Qll端)和电阻器R7-Rl2、晶闸管VT4-VT9、彩灯HL4-HL9本画出。
交流220V电压经VDl,VD4整流、Rl限流降压、VS稳压及Cl滤波后,为IC提供6.8V直流工作电源。
RP、R2、R3、C2和IC的9-11脚内电路组成多谐振荡器。
在接通电源后,多谐振荡器即振荡工作,IC对多谐振荡器产生的振荡信号进行分频计数后,从IC的Q4-QlO 端和Q12-Q14端输出变化的控制电平,使VTl-VTlO间歇导通,彩灯HLl-HLlO按不同的频率闪烁发光(HLl的闪烁频率最高,HLlO的闪烁频率最低)。
调节RP的阻值,可改变彩灯闪烁的频率。
元器件选择Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R13均选用1/4W金属膜电阻器。
Cl选用耐压值为16V的铝电解电容器;C2选用独石电容器或CBB电容器。
RP选用有机实心可变电阻器。
VDl-VD4选用1N4004或1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、6.8V的硅稳压二极管,例如lN4736等型号。
VTl-VTl4均选用2P4M(2A、400V)的晶闸管。
IC选用14级二进制计数分频器集成电路。
HLl-HLlO选用成品彩灯串。
本例介绍的彩灯控制器,能控制5路彩灯(可在一个平面上组成各种图形或图案)使之按逐路递增点亮、逐路递减熄灭的显示方式闪烁发光。
电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、多谐振荡器、脉冲控制电路和彩灯驱动控制电路组成,如图1-152所示。
电源电路由降压电容器Cl、泄放电阻器Rl4、稳压二极管VS、整流二极管VDl和滤波电容器C2组成。
简易彩灯控制电路
电子技术课程设计—简易彩灯控制电路目录一.设计任务与要求――――――――――――――-(3)二.总体方案――――――――――――――――――(3)三.选择器件――――――――――――――――――(6)四.功能模块――――――――――――――――――(12)五.总体设计电路――――――――――――――― (15) 六.设计心得体会――――――――――――――――(17)简易彩灯控制电路一、任务和要求1、设计任务设计一电路控制彩灯实现以下几种循环显示,安装调试电路、验证功能。
花型(一):四个灯为一组,两组均从两边向中间亮起,在从两边向中间灭掉。
花型(二):四个灯为一组,两组均从右向左亮起,在从右向左灭掉。
花型(三)四个灯为一组,两组均从左向右亮起,在从左向右灭掉。
花型(四):四个灯为一组,两组均从中间向两边亮起,在从中间向两边灭掉。
2、基本要求(1)进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
(2)熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理。
(3)解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
(4)会合理布线和调配,布线完成后会用万用表等工具来查找错误。
(5)培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
(6)根据题目设计电路,写出设计报告。
二、总体方案拿到题目,通过分析问题和初步的整体思考,设计出如下方案:整体功能的实现需要以下三个模块来实现:时钟信号的产生,花型的控制,花型的演示模块。
总体框图如图1所示:图11、时钟信号由555定时器构成的多谐振荡器;由于555定时器内部的比较器灵敏度高,输出驱动电流大,功能灵活,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度的影响很小。
所以由555定时器构成的多谐振荡器的振荡频率稳定,不易受干扰。
脉冲发生器由NE555与R1,R2,C1,C2组成的多谐振荡器组成,它是为花型控制器提供脉冲的。
2、花型控制花型的控制功能由两个74ls161(四位二进制同步计数器)。
彩灯控制电路设计
总成绩:一、设计任务彩灯控制电路设计二、设计条件本设计基于学校实验室的环境,根据实验室提供的实验条件来设计完成任务。
实验室为该设计提供的仪器设备和主要元器件如下:直流稳压电源一台双踪示波器一台函数信号发生器一台数字万用表一只EEL-69模拟、数字电子技术实验箱一台“集成运算放大器应用”实验板一块移位寄存器74LS194、与非门74LS00、74LS20、同步加法计数器74LS161、555定时器、电阻、电容、导线若干三、设计要求本设计要求利用移位寄存器74LS194为核心元件设计一个八路彩灯循环系统,要求彩灯显示以下花型:花型Ⅰ—8路彩灯由中间到两边对称地依次点亮,全亮后仍由中间向两边依次熄灭。
花型Ⅱ—8路彩灯分成两半,从左自右顺次点亮,再顺次熄灭。
要求利用一个开关实现花型Ⅰ和花型Ⅱ的切换。
要求利用555时基电路和计数器74LS161设计秒脉冲发生器做为时序脉冲。
四、设计内容1.电路原理图(含管脚接线)607811BU37416113456210791413121115C L RA B C DCLK ENT ENP LOAD QA QB QC QD RCO 0D0C110uX1555D 12345678G N DTRIGGEROUTPUT RESET CONTROL THRESHOLD DISCHARGEV C C400U6A742061245C U27419410923456151311147121S1S0SR AB CD QA QC CLK QB SLQD C L R30U17419410923456151311147121S1S0SR AB CD QA QC CLK QB SLQD C L R2C20.01uV15Vdc1R11kCLK0R271.635kH I0VL OA SwitchU4A7400123501. 计算与仿真分析花型-Ⅰ花型-Ⅱ2. 元器件清单直流稳压电源一台数字万用表一只EEL-69模拟、数字电子技术实验箱一台移位寄存器74LS194、与非门74LS00、74LS20、同步加法计数器74LS161、555定时器、电阻、电容、导线若干3.调试流程先调试由555时基电路和计数器74LS161构成的秒脉冲发生器,产生1Hz 的时钟信号,其中电阻R2接可变电阻,根据实际输出改变为合适值。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
数字电子技术课程设计报告题目名称:彩灯循环控制电路设计姓名:程小松学号:150712162班级:15电本6班指导教师:张媛山西工程技术学院信息工程与自动化系数电课程设计任务书一、设计题目:彩灯循环控制电路设计二、设计任务:1)巩固和加强《数字电子技术基础》课程的理论知识;2)掌握电子电路的一般设计方法,了解电子产品研制开发过程;3)掌握电子电路安装和调试及故障排除方法,学会用Multisim软件对进行电路仿真操作;4)通过查阅手册和文献资料,提升独立分析问题和解决问题的能力;5)培养创新能力和创新思维。
三、设计报告:1、格式要求:⑴页面:A4,上下左右页边距2.0厘米。
⑵题目:小二黑体加粗;大标题:三号黑体加粗;小标题:小四黑体加粗;正文:五号宋体。
⑶页码:底部居中。
2、报告内容:1.封面2.内容提要3.正文1)设计要求2)题目分析3)设计思路与原理4)电路图的仿真5)心得体会6)参考文献四、进度安排:五、参考资料:[1] 康华光.电子技术基础-数字部分[M].华中理工大学教研室.[2] 高吉祥.电子技术基础-实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.[3] 付子仪.电子技术课程指导书[M]. 河南理工大学.目录一、内容提要 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计要求 (2)四、电路组成框图 (3)五、元器件清单 (4)六、各功能块电路图 (4)6.1 脉冲信号发生器 (4)6.1.1 555定时器 (4)6.1.2 多谐振荡器 (6)6.2 顺序脉冲发生器 (8)6.3 彩灯循环系统 (11)6.4仿真电路总图 (13)七、结果分析 (14)八、总结 (14)一、内容提要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性:当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮:即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮,而当按键按下一次后(按下两次等效于没有按下),实现8盏灯依次循环点亮(产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果),并设计成同步电路模式。
节日小彩灯控制电路设计
课程设计报告题目:节日小彩灯控制电路设计课程名称:电子技术课程设计学生姓名:学生学号:年级: 2014 专业:通信工程班级:指导教师:电子工程学院制2016年3月节日小彩灯控制电路设计前言在现代日常生活中,美丽、可爱的小彩灯越来越多的成为人们生活中的装饰品,被用于很多情况中,比如娱乐场所或是用于各式各样的电子玩具等等,不仅能美化环境、渲染气氛,还可以供人们娱乐,下面就开始彩灯控制器电路的设计。
1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务采用555、74HC163和74LS154作为控制器,LED 作为彩灯制作十六路循环彩灯。
1.2 课程设计的要求综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识,阅读相关集成电路芯片资料和相关文献,了解电子电路设计的有关知识,方法和特点,掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。
2节日小彩灯控制电路方案制定2.1 方案原理本课程设计由555构成多谐振荡器来产生方波脉冲,让74LS191加减计数器计数,74LS154来进行译码,使得LED 灯的亮灭。
2.2 节日小彩灯控制电路设计设计的技术方案图1 控制电路设计流程图3 节日小彩灯控制电路设计方案实施 3.1 单元模块功能及电路设计 (1)555时序电路在这次课程设计中,555定时器用来产生脉冲信号。
因此把555定时器接成多谐震荡器。
R2、R3、C1.C2为定时元件。
振荡电路计数译码驱动电路 显示电路图2 555多谐振荡器(2)74LS191计数部分因为在试验中需要一个16进制的计数器,因此采用74LS191加减计数器。
我们可以改变计数器的加减来控制LED亮灭的方向。
置数端A、B、C、D分别置0。
4脚接地11脚为异步置数控制端,高电平有效,接高电平。
14脚接脉冲信号,同555定时器的OUT 脚向接。
通过单刀双掷开关来控制74LS191计数器的加减。
图3 74LS191计数器(3)74LS154译码电路与LED显示部分74LS154为1—16线译码器,有16个输出端,实验中需要的就是十六输出的译码器。
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电子技术课程设计报告
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指导教师:
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成绩:
彩灯控制电路设计报告
一.设计要求
(1).利用所学的电子技术知识搭建彩灯控制电路,实现16个彩灯依次循环闪烁。
(2).在搭建电路之前要先用Multisim画好电路原理图,因此要对Multisim软件熟悉,了解他的用途,能够独立完成电路的设
计,学会分析电路故障,对元器件认识透彻,清楚各个芯片的
结构及用途。
(3).电路仿真后,能够根据自己设计的原理图搭建电路,并且调试成功。
二.设计的作用、目的
(1).通过电子技术的课程设计使学生能够对电子技术及应用有进一步的理解,同时也巩固了所学的模电与数电知识,使所学的电子技术应用于实际,贴近生活,走向社会,增加学习的动力。
(2)掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法,学会用面包板对电路进行仿真。
(3).培养学生手动实践,搭建电路的能力,将理论与实际相结合的主要体现,使学生能够在学习理论知识的同时,对电子元器件及电子技术这门技术有更深入的认识。
(4).通过查阅手册和文献资料,培养独立分析问题和解决问题的能力。
培养自己的创新能力和创新思维。
三.设计的具体实现
1.系统概述
此电路由 74LS14、 74LS161、 74LS138 组成。
通过这些元件
和计数器的真值表,利用相关的电路实现彩灯循环闪烁功能。
当通电后每来一个脉冲,计数器 74LS161 加 1,输出 1。
3-8 译码器所接的发光二极管依此发光。
则电路组成及工作
原理:彩灯控制器电原理图如下所示,其中 74LS14 为电路
提供非门。
2.单元电路设计(或仿真)与分析(1).计数器:74LS161
(2)译码器:74LS138
线-8线译码器74LS138的功能表
74LS138 为 3 线-8 线译码器:共有54/74S138 和54/74LS138 两种线路结构型式,其 74LS138 工作原理如下:当一个选通端(s1)为高电平,另两个选通端(/(s2)和/(s3))为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
74LS138 的作用: 利用 S1、/(S2)和/(S3)可级联扩展成 24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138 还可作数据分配器。
(3).施密特反向器:74LS14
(4).Multisim 软件
简介:加拿大 EWB (Electrical Workbench) EWB4.0 EWB5.0 EWB6.0 Multisim2001 Multisim 7 Multisim 8 Multisim 9 Multisim 10 目
前在各高校教学中普遍使用 Multisim2001,网上最为普遍的是Multisim 9,NI 于 20 07 年 08 月 26 日发行 NI 系列电子电路设计软件,NI Multisim v 10 作为其中一个组成部分包含于其中。
EDA 就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB 版图、单片机程序、机内结构、FPGA 的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计,再到 PCB 钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA 技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点,可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。
EDA 已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
美国 NI 公司(美国国家仪器公司)的 Multisim 9 软件就是这方面很好的一个工具。
而且 Multisim 9 计算机仿真与虚拟仪器技术(LABVIEW 8)(也是美国 NI 公司的)可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。
学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
极大地提高了学员的学习热情和积极性。
真正的做到了变被动学习为主动学习。
这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
Multisim 10 通过直观的电路图捕捉环
境, 轻松设计电路;通过交互式 SPICE仿真, 迅速了解电路行为;借助高级电路分析, 理解基本设计特征;通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试;通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借 NI Multisim,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准 SPICE 模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级 SPICE 分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。
与 NI LabVIEW 和 Signal Express 软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
(5).发光二极管
3.电路的安装与调试
1.在实际连电路时,会出现接触不好等情况。
这是由于试验箱的质量和试验器件的质量不好的关系。
这时可用万用表测量各个接头的电压来判断是否是接触不好。
2.最容易出错的地方,就是对芯片的拐角认识程度还不够深,连线过程中可能由于线路复杂而导致搭线错误。
3. 检查161与138计数器能不能正常工作,不能的原因又分为俩大类:其一,连线错误,值得注意的是,对于161芯片的清零端,置数端,以及俩个使能端的解法尤其容易出错,并且在连接电路的同时如果布线不理想,会使电路表面上看起来相当复杂,VCC 与GND 的位置也极容易弄混,这就大大的增加了连线错误的几率;其二,就是芯片本身坏了,但是这种情况一般情况下不容易出错,因为我们实习所用的芯片全是新的,即便是芯片的缘故,换一个芯片便可以解决问题。
4. 要注意每个元器件的工作原理和功能,以及逻辑器件的管脚图,以免因此而造成不必要的过失。
5. 红绿灯不亮,极有可能正负极接反,调整过来。
6. 搭接工作完成后,做一次系统的检查,如果各部分连线正确,方可接通电源,进行调试。
调试中如果发现实验现象与设计要求不符合,可从简单部分或某一个预知特性的点开始,逐级进行查找,逐步缩小故障可能存在的范围,直到查出故障点并排除,使之达到预定的目的。
四.心得体会、存在问题和进一步的改进意见等
1.通过本次电子技术课程设计让我对电子技术这门课程产生了浓厚的兴趣,并且对本学期所学的数电知识有了进一步的理解,尤其是对74LS161芯片的认识,让我对计数器的实际应用有了更深的理解,利用计数器与门电路可以搭建任意进制计数器,并利用门电路控制输出结果。
在课程设计中运用所学知识将其付诸实践,这并不是在课后看书过程中的深入理解,这需要的是一种理论联系实践的能力。
理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论,而实际的动手操作则完全不同,需要考虑实际中的很多问题。
2.在课程设计实习中通过对电路的连接懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局,如何更好的放置芯片在最合适的位置。
在导线的连接上,如何选择导线走向是关键,我们应该尽量保证所连电路一清二楚,
3.我们在实验中遇到一些自己无法弄明白的问题,可以请教一些同学。
在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的,不同的人对问题的看法总有差异,我们可以从交流中获得不同的想法,其他人的设计一定有值得你借鉴的地方。
4.实现过程中不仅要求对知识的掌握要足够准确与精通,更要有绝对的耐心与细心。
我在这次的实习中其实就有连错线的时候,很难检查出来,费了好长时间才检查出来,可见耐心与细心的重要。
五.附录
六.参考文献
1.阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社
2.房国志《模拟电子技术基础》国防工业出版社
3.邱关源《电路》高等教育出版社。