彩灯循环控制系统
基于单片机AT89C51的彩灯循环控制系统的设计
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章系统设计方案 (3)2.1设计方案介绍 (3)2.2组成方案各部分的功能介绍 (3)第3章硬件电路设计 (5)3.1电源电路 (5)3.2主控器 (5)3.2.1 单片机的引脚及相关功能 (5)3.2.2 8051单片机内部结构 (7)3.3单片机最小系统的介绍 (8)3.3.1 单片机最小系统组成 (8)3.3.2 复位电路 (9)3.3.3 时钟电路 (10)3.4彩灯循环和数码管显示电路 (11)3.5模式控制电路 (12)3.6整机电路工作原理 (13)第4章系统软件设计 (14)4.1主程序设计流程图 (14)4.2彩灯循环模式转换程序设计 (15)4.3中断程序设计 (18)第5章电路仿真与调试 (20)5.1用K EIL C51软件编译程序 (20)5.2电路仿真 (21)总结 (25)参考文献 (26)附录1 整机电路原理图 (27)附录2 元件明细表 (28)附录3 源程序设计 (29)摘要本设计提出了一种基于AT89C51单片机的彩灯循环控制的方案，实现对LED灯的控制。
本方案以89C51单片机作为主控核心，以按键、显示、驱动等模块组成核心主控制模块。
进一步熟悉和掌握89C51单片机的结构及工作原理,掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性和控制方法。
通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计的方法和调试技术。
本设计完成后，能掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
根据用户需要可以编写各种亮灯模式的程序，用户可以根据不同场合选用不同的彩灯循环方式。
与普通LED彩灯相比，它具有体积小、价格低、低能耗等优点。
通过完成一个包括电路设计和程序开发完整过程，了解开发以单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。
关键词89C51单片机；中断；循环第1章绪论当今社会中，循环彩灯在人们的日常生活中有着日益重要的作用。
它不仅能美化环境,渲染气氛，还可以用于娱乐场所和电子玩具中,并且在不同场所都各具特色。
毕业设计--彩灯循环点亮的PLC控制
北京工业职业技术学院机电系毕业论文彩灯循环点亮的PLC控制计：论文10 页插图3幅论文完成日期：2010-5-14评阅人：指导教师：***答辩委员会主任：摘要随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。
特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施"亮化工程"，以美化环境、树立城市形象。
由于LED彩灯克服了传统霓虹灯投资大，制作工艺复杂，使用玻璃管、高压电源及惰性气体等诸多不便，同时解决了耗电高、造价高，使用寿命短的不足，因此得到了广泛的应用。
越来越多的商家开始关注这块商机无限的市场，竞相制作生产。
但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
同时这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
目录一、概述 (4)二、硬件设求 (4)1、控制要求 (4)2.熟练掌握PLC 的外部接线 (5)三、系统设计 (5)1、不规则时钟信号发生器 (5)2、计数器和译码器电路 (6)3、开关电路 (7)4、总结 (8)四、系统调试： (9)五、设计心得 (9)六、结论 (10)一、概述：随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。
现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
利用PLC可编程控制器，三菱FX2N-48MR可编程控制器进行彩灯循环点亮的PLC控制的编程。
plc8位彩灯循环控制
离散（中 等）
9
12
HSC0 CV=PV
10
27
HSC0方向改变
11
28
HSC0外部复位
12
13
HSC1 CV=PV
13
14
HSC1方向改变
14
15
HSC1外部复位
15
16
HSC2 CV=PV
16
17
HSC2方向改变
17
18
HSC2外部复位
18
Page 14
精选课件
二、相关知识
2．中断程序
（2）中断事件与中断指令。 ① 中断事件。
2
定时器T96 CT=PT中断
3
精选课件
二、相关知识
（三）S7-200 CPU控 制程序的构成
2．中断程序
（2）中断事件与中断指令。
② 中断指令
梯形图 RETI ENI DISI ATCH DTCH
CLR_EVNT
语句表 CRETI
ENI DISI ATCH INT,EVNT DTCH EVNT CEVNT EVNT
上升沿，I0.0 上升沿，I0.1 上升沿，I0.2 上升沿，I0.3 下降沿，I0.0 下降沿，I0.1 下降沿，I0.2 下降沿，I精0.选3 课件 HSC0 CV=PV
优先级分组
离散（中 等）
按组排列的优 先级 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
19
PTO 0脉冲输出完成中断
0
20
Page 11
精选课件
二、相关知识
（三）S7-200 CPU控 制程序的构成
2．中断程序
（2）中断事件与中断指令。 ① 中断事件。
彩灯循环控制系统设计 精品
彩灯循环控制系统第1章绪论1.1 单片机的简介单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
由此来看，单片机是可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制系统，这是单片机最大的特征。
1.2 单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：1.在智能仪器仪表上的应用2.在工业控制中的应用3.在家用电器中的应用4.在计算机网络和通信领域中的应用5.单片机在医用设备领域中的应用1.3 单片机的发展趋势现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1.低功耗CMOS化2.微型单片化3.主流与多品种共存第2章彩灯硬件电路框架设计2.1 彩灯功能描述本次主要完成功能有：(1）当按下开关KEY1时，彩灯依次一个一个点亮。
(2）当按下开关KEY2时，彩灯每两个间隔点亮。
(3）当按下开关KEY3时，彩灯灯全部闪烁。
(4）当按下开关（顺序）时，以上3种点亮方式依次执行一次。
(5）当按下暂停开关时，保持彩灯当前状态，松开开关时，继续运行。
(6）当按下中断开关时，说明彩灯系统出错了，所有红灯亮，喇叭报警。
项目八广告牌循环彩灯PLC控制系统
二、相关知识
（一）功能指令概述
PLC的应用指令也称为功能指令，是指在完成基本逻辑控制、定时控制、顺序控制的基础上，PLC制造商为满足用户不断提出的一些特殊控制要求而开发的指令。PLC的应用指令越多，其功能就越强。一条功能指令相当于一段程序。
二、相关知识功能指Βιβλιοθήκη 的形式图8-2 功能指令的形式
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
2．中断程序
（2）中断事件与中断指令。 ② 中断指令
梯 形 图
语 句 表
描 述
RETI
CRETI
从中断程序有条件返回
ENI
ENI
允许中断
DISI
DISI
禁止中断
ATCH
ATCH INT,EVNT
连接中断事件和中断程序
DTCH
DTCH EVNT
1．条件结束指令END与暂停指令STOP
（四）S7-200的程序控制指令
2．监控定时器复位指令
二、相关知识
S7-200的程序控制指令 监控定时器又称为看门狗（Watchdog），定时时间为500 ms，每次扫描时都被自动复位一次，正常工作时扫描周期小于500 ms，它不起作用。 WDR指令的使用
二、相关知识
（三）S7-200 CPU控制程序的构成
2．中断程序
（2）中断事件与中断指令。 ① 中断事件。
中 断 号
中 断 描 述
优先级分组
按组排列的优先级
8
端口 0：接收字符
通信（最高）
0
9
端口0：传输完成
0
23
端口0：接收信息完成
0
24
端口1：接收信息完成
彩灯循环控制系统设计毕业论文
彩灯循环控制系统设计毕业论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：湖北大学知行学院毕业论文题目彩灯循环控制系统设计姓名廖敏学号 0711070020 专业年级电子科学与技术0701 指导教师王春波职称教授下发任务书日期 : 2011 年 3 月 6 日目录1 摘要 (3)2 项目分析 (4)2。
1 需求分析 (4)2。
2功能模块分析和方案设计 (4)3 硬件设计 (5)3.1 元器件参数选择 (6)3.2单片机引脚说明 (8)3。
3 单片机引脚图 (10)3。
4主控模块电路设计 (11)3.5 电路总体设计图 (12)4焊接与调试 (12)4.1 组装成品焊接 (13)4。
2 检测与调试 (14)5 软件设计 (14)5。
1 程序设计定义 (15)5。
2 彩灯闪烁花型 (15)5.3 单片机C程序设计 (16)5.4 电路开发流程 (19)5.5 设计结果分析 (19)6 心得体会 (20)7参考文献 (20)彩灯循环控制系统设计摘要：节日彩灯是生活中常常用到的装饰物品。
在考虑到制作成本的前提下，根据单片机具有集成度高、体积小、运行可靠、价格低廉等许多独特的优点，我们集中地运用了单片机、LED等技术，来实现对各色彩灯的自动控制，它是典型的基于单片机的电子产品。
本文以8051单片机为主控核心，采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路，利用软件对彩灯进行控制，实现彩灯在开启时满足不同的循环点亮方式,按键的控制可以使彩灯实现不同的花型,使彩灯变化多样。
系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点.关键词：彩灯；8051单片机；循环点亮The colourful lamp circulating control system designs Abstract：The colourful lamp is the adornment article that usually uses in the life, At in consideration of manufacture the premise of cost down, have the integration degree higher —according to the unipole slab machine tool，small volume，run —time firm，price moderate etc. is many special merits，We concentrate the earth made use of unipole slab techniques，such as machine and LED.。
循环彩灯控制系统实验报告
循环彩灯控制系统实验报告一、设计要求1、程序中由3个按钮控制每按下一个按钮都会出现不同的彩灯循环现象二、硬件电路设计1、单片机最小系统（2）发光二极管的电路三、软件设计（一）1、在Keil uVision4.LNK上写好程序后通过STC_ISP_V480.exe.lnk和USB口输入到reg52.h单片机中按下开关蓝色指示灯亮，然后按下P3^7按钮发光二极管从左往右依次点亮；2、①在不复位的情况下按下P3^6时发光二极管可以做往返运动依次点亮②在复位时按下P3^6发光二极管是从右往左依次点亮的；3、①在不复位的情况下按下P3^5时发光二极管可以在从左往右或者从右往左点亮后1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁（在看先点亮P3^6还是P3^5 来实现从左还是从右开始循环）②在复位时按下P3^5发光二极管是作1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁。
（二）说明（“0”“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”按键P3^7 0X7F 0XBF 0XDF 0XEF 0XF7 0XFB 0XFD 0XFE 复位P3^6 0XFE 0XFD 0XFB 0XF7 0XEF 0XDF 0XBF 0X7F 复位P3^5 0X7F/0XFF 0XFF/0XBF0XDF/0XFF0XFF/0XEF0XF7/0XFF0XFF/0XFB0XFD/0XFF0XFF/0XFE复位8421码10=A 11=B 12=C 13=D 14=E 15=F四、系统测试步骤1:新建工程→New Project→选择单片机型号→Atmel→AT89C52取名→保存2：新建文档→New file→取名→保存（—3个按键控制两种LED现象.C）3：点右键→Add file to group→选择（—3个按键控制两种LED现象.C）4:点工程右键→options “output”（√）create hex file5产出hex档→编译按钮(↓)(↓↓)(↓↓↓)STC下载软件1：选择单片机型号“STC89C52RC”2:打开文件→(流水灯.hex）3：选择COM口（裝置管理員）4:点下载按鈕→开启电源按钮→“OK 已加密”附录源程序清单#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit key1 =P3^7; //第一个按键sbit key2 =P3^6; //第二歌按键sbit key3 =P3^5; //第三个按键uchar A1=0,A2=0,A3=0;void delay(uint z){uint i,j;for(i=0;i<z;i++)for(j=0;j<110;j++);}void O_to_E() //1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁{P0=0Xaa;delay(200);P0=~0Xaa;delay(200);}{if(!key1){delay(10); //延时if(!key1)A1=1;}if(!key2){delay(10); //延时if(!key2)A2=1;}if(!key3){delay(10); //延时if(!key3)A3=1;}}void main(){uchar i;while(1){if(A1){for(i=0;i<8;i++) //从左往右亮，每盏灯亮一次{P0=~(0x7f>>i);delay(100);}}if(A2){for(i=0;i<8;i++) //从右往左亮，每盏灯亮一次{P0=~(0xfe<<i);delay(100);}}if(A3){O_to_E(); //1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁}}}附加图片（因为手机问题从左往右跟从右往左还有左右往返的看不出来所以就拍了2张图片）1、从左往右、从右往左、往返2、//1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁超。
彩灯循环控制系统设计报告
EDA技术课程设计课题：彩灯控制器的设计系别：电气与电子工程系专业：电子信息工程姓名：刘涛学号：093409142指导教师：梁成武赵红梅陈英河南城建学院2012年6月18 日一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、课程设计评分成绩：2012年 6月日目录一、设计目的 (4)二、设计要求 (4)三、总体设计方案要求 (4)1、彩灯控制系统题目的分析 (4)2、彩灯控制系统设计的总体原理 (5)3、设计内容 (5)四、EDA程序设计及波形仿真分析 (6)1、时序电路模块 (6)2、显示电路模块 (10)五、硬件实现 (13)1、硬件实现步骤 (13)2、硬件仿真结果 (14)六、设计心得 (16)七、参考文献 (16)八、附录1总程序 (17)九、附录2设计生成的总电路图 (21)一、设计目的本程序以计算机为工作平台，综合运用EDA软件工具开发环境、用硬件描述语言VHDL为设计语言，以ASIC来实现载体的设计。
通过在EDA中的编译和处理、仿真下载、调试分析，接受一次电子设计蓝领初步的设计训练，并使所学的知识和技能得到进一步巩固、深化和扩展，以达到可以运用EDA工具设计一些简单的电子产品，掌握使用EDA工具设计数字系统的设计思想和设计方法，为继续学习和认识电子设计知识打下良好的基础。
培养利用EDA技术知识，解决电子设计自动化中常见实际问题的能力，积累实际的EDA编程。
这次课程设计主要是培养我们的实际动手能力及对EDA这门课程的深入的理解，增强我们对EDA程序设计流程的掌握。
这个课题还要求我们掌握数控分频计及7段数码显示译码器的设计方法。
二、设计要求1、用EDA技术设计一个彩灯控制器，使彩灯（LED管）能连续发出三种以上不同的花型(自拟)；2、随着彩灯显示图案的变化，发出不同的音响声。
3、要求使用7段数码管显示当前显示的花型，如第一种花型显示A1，第二种花型显示B2，第三种花型显示C3。
彩灯循环显示控制系统电路设计
1.摘要彩灯循环控制器主要由三部分组成：振荡电路、计数及译码驱动电路、显示电路。
振荡电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成，用于产生时间脉冲；计数电路由74HC160构成，用于电路的计数；译码器主要用于整个电路的循环计数控制；显示电路由七段的数码管构成，用于显示电路的输出结果。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候用到了一个2线--4线译码器和一个四进制计数器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，让四个计数器依次工作，以达到要求的依次循环输出数列。
最后就是脉冲的问题，由于在产生奇数列和偶数列的时候要求分频使得数列显示的速度大致相同，因此要分频。
用555构成多谐振荡器产生脉冲，再用一个D触发器实现二分频就可以了。
彩灯循环控制器的作用主要是对现如今非常多的彩灯的运作进行控制的一个电路，具有很广泛的应用，而计数器则在时序电路中应用很广泛，不仅可以用于对脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他的时序信号。
我们这次的实验准备分三步进行，首先是原理的分析，确定好电路图，然后根据电路图进行仿真，最后是实物的制作与调试，而我在这次课程设计中主要是做的实物，所以对于实物的焊接和调试要了解得多一些.关于焊接，我们准备采用焊锡而不是焊导线，因为导线走的线路并不是十分清晰，而且焊出来并不是十分美观，焊锡的话不仅整个电路的损耗电阻要减小，而且电路的走线清晰美观。
2.主要任务（1）设计并制作一个彩灯循环控制器；（2）用七段LED数码管作为显示元件，它能自动依次显示，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），然后循环显示自然数列，奇数列，偶数列，符号列……如此循环；（3）设置自动清0电路，打开电源输出状态为0，然后按1变化；设置时基电路为0.5S 到2S围连续可调3.基本组成方框图图1 基本方框图4.设计部分4.1序列产生部分4.1.1自然序列产生部分计数部分主要使用的是74HC160来实现的，其功能表以及引脚图如下图所示。
彩灯循环控制电路设计
彩灯循环控制电路设计一、引言彩灯是一种非常受欢迎的装饰品，特别是在节日和庆典等场合，人们总是用彩灯来烘托气氛。
为了实现彩灯的循环控制，我们需要设计一个电路来控制它们的开关。
二、电路设计原理彩灯循环控制电路的设计原理主要基于555定时器和74HC595移位寄存器。
555定时器是一种常用的计时器，它可以产生周期性方波信号，并且可以通过改变电容和电阻值来调节输出频率。
74HC595移位寄存器则是一种串行输入并行输出的芯片，它可以将串行输入的数据转换成并行输出，并且可以通过移位操作来控制输出端口。
三、电路设计步骤1. 选择合适的555定时器和74HC595移位寄存器芯片，并根据数据手册确定引脚功能。
2. 设计基本的555定时器电路，包括外部元件如电容和电阻等，并确定输出端口。
3. 将555定时器输出端口连接到74HC595移位寄存器输入端口，通过移位操作将数据传输到寄存器中。
4. 设计驱动彩灯的开关电路，包括三极管、继电器或场效应管等，根据需要选择合适的元件。
5. 将驱动电路连接到74HC595移位寄存器输出端口，通过移位操作控制彩灯的开关状态。
四、电路实现细节1. 555定时器的输入电压应该在5V左右，如果过高或过低会影响输出频率。
2. 74HC595移位寄存器的串行输入端口需要连接到一个控制信号源，比如Arduino或Raspberry Pi等单片机。
3. 驱动彩灯的开关电路需要根据彩灯的功率和数量来选择合适的元件，并且需要注意防止过载和短路等问题。
4. 彩灯循环控制电路可以通过添加多个74HC595移位寄存器来扩展输出端口数量，从而控制更多的彩灯。
五、总结彩灯循环控制电路是一种基于555定时器和74HC595移位寄存器芯片设计的简单而有效的控制方案。
通过合理地设计和实现，可以实现对彩灯开关状态的精确控制，从而达到更好的装饰效果。
循环彩灯控制器原理
循环彩灯控制器原理
循环彩灯控制器是一种通过控制电路板上的芯片和元件，实现彩灯模式循环变化的装置。
它可以将各种颜色的灯光按照一定的模式和节奏进行切换和变化，从而创造出丰富多样的灯光效果。
该控制器的原理基于电路板上的主要元件：集成电路芯片、电容、电阻和发光二极管（LED）。
其中，集成电路芯片是控制整个系统的核心，它通过接收外部信号或内置程序，产生控制信号来驱动发光二极管的颜色和亮度变化。
循环彩灯控制器的工作原理如下：
1. 电源：通过接入外部电源，控制器能够获取所需的电能供给整个系统。
2. 信号输入：可以通过各种输入方式（如遥控器、按键等）向控制器发送控制信号，用于切换不同的彩灯模式或控制灯光的亮度和颜色。
3. 集成电路芯片：芯片内部嵌入了特定的程序，可以根据接收到的控制信号，产生相应的输出信号。
这些输出信号会通过电路板上的连接线路，驱动发光二极管的工作。
4. 发光二极管：由多个LED组成的发光模块，每个LED都具有不同的颜色，如红、绿、蓝等。
集成电路芯片的输出信号通过适当的电路连接，控制发光二极管按照一定的顺序和亮度进
行点亮或熄灭，从而创造出各种灯光效果。
5. 循环控制：集成电路芯片内部的程序可以实现各种灯光模式的循环变化。
这些模式可以是预设的，也可以是用户自定义的。
通过不断调节输入信号，控制器能够切换到不同的模式，并循环播放，不断变化灯光的亮度和颜色。
综上所述，循环彩灯控制器通过控制集成电路芯片和发光二极管，实现了彩灯的循环变化。
它可以根据输入信号切换不同的模式，并通过驱动发光二极管的亮度和颜色变化，创造出各种丰富多样的灯光效果。
彩灯循环控制系统
摘要基于数字技术的循环流水彩灯系统结合了传统的数字电路基础技术和模块化设计的思路。
其简易轻巧，外貌美观，能呈现多彩颜色的特点使它在现实生活中得到了广泛的应用。
比如十字路口红绿黄的流水交通灯；节假日装扮用的流水彩灯；自动门上装有的自动流水灯等等。
所以流水彩灯的设计可以进一步增加我们对流水灯的了解，感受流水灯给我们生活带来的方便。
本文接着对彩灯循环控制系统的初步框架进行设计，并对一些仿真软件和硬件系统方案进行了选择。
在此基础上，又进一步详细介绍了该控制系统的硬件组成、软件仿真结果、控制方法。
在软件仿真部分中，本文重点讲述了使用Multisim 对数字电路进行仿真及仿真结果。
在硬件设计中，将电路设计从主电路为二进制计数器延伸到用移位寄存器来控制。
最后，本文就基于彩灯循环控制系统的特点，进行了归纳与总结。
关键词：流水彩灯循环 Multisim仿真移位寄存器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 基于数字电路技术的彩灯循环控制系统结构现代的数字电路的设计大体上都是三步走的战略：即信号源，控制电路，输出显示。
在明白大体的设计思路之后，对没有部分进行模块化的设计。
最终可以完成我们的实验目标。
本实验的具体设计框图如下：图1 本次实验总体框图提供适当的输入源；彩灯循环控制系统主要是实现我们实验目标中的左循环、右循环、全灭和全亮的功能；显示电路主要是输出显示我们的实验结果。
1.2方案选择1.2.1方案一：74ls193为主控电路74ls193是双时钟4位二进制可逆的集成计数器，其双时钟可以实现加计数或减计数，当计数时钟脉冲从UP 输入时，集成芯片实现加法计数过程，计数过程为0000到1111→0000；当计数时钟脉冲从DOWN 输入时，集成芯片实现减法计数过程。
CLR 是异步清零端，高电平有效；~LOAD 是异步欲置数控制端，低电平有效；预置数数据输入端包括A 、B 、C 、D,D 为最高位，A 为最低位； 本电路的系统方案框图为：图2 74ls193为主控流水彩灯电路框图简要介绍：利用555计时器所组成的多谐振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，并将信号送到74ls193的时钟，将清零端CLR与QD相连，在进行加计数时，数据到了1000即8时，系统清零而回到0000，即0。
循环彩灯控制系统
目录1.课程设计课题任务要求及设计思路 (1)1.1.课题任务要求 (1)1.2.课题设计思路 (1)2.设计方案 (2)2.1.方案说明 (2)2.2.方案原理 (2)3. 单元电路的设计与分析 (4)3.1.脉冲信号源 (4)3.2 计数器电路 (4)3.3.组合逻辑电路 (11)4.设计任务仿真与调试 (15)4.1设计仿真 (15)4.2.电路调试 (16)5.设计总结与体会 (18)6.参考文献 (19)摘要：电子线路课程设计为电子，通信类专业的独立实践课，该课程设计监理在电路基础，低频与高频电子线路等课程的基础上，主要让学生加深对高频电子线路理论知识的掌握，是学生能把所学的知识系统地，高效地贯穿到实践中来，避免理论与时间的脱离，同时提高学生的动手能力，并在实践不断完善的理论基础，有助于培养学生综合能力。
每逢节日晚上都能看到街道旁都挂起五彩缤纷彩灯，给人一种节日的气氛。
然而，彩灯作为我们生活中的一部分，我们既要知道其然，还要知其之所以然。
因此，我们有必要去理解彩灯的工作原理。
本次课程设计题目为：循环彩灯控制系统，相信通过此次课程设计能更好的理解彩灯的工作原理。
关键字：彩灯控制器、循环控制、电子线路仿真1.课程设计课题任务要求及设计思路1.1.课题任务要求：（1）课题名称：循环彩灯控制系统的设计；(2)任务要求：1.红，绿，黄彩灯显亮规律为: 红→红绿→绿→绿黄→黄→黄红→黄绿红→全灭;2.彩灯显亮持续时间为2秒；3.白炽灯显亮要求为：彩灯显亮运行时，白炽灯亮；彩灯停止时，白炽灯灭。
1.2.课题设计思路课题设计将采用几个基本的数字集成的芯片(74LS161/74LS163,74LS138,555等)与逻辑门来完成所需要的数字逻辑显示功能，依次循环的点亮红、绿、黄三个彩灯，通过他们不同组合的点亮、熄灭，从而组成有规律的变化的彩灯循环。
2.设计方案2.1.方案说明由于彩灯亮灭规律是循环往复式，其变化规律是：红→红绿→绿→绿黄→黄→黄红→黄绿红→全灭。
项目八广告牌循环彩灯PLC控制系统
系统调试与优化
1 2
硬件调试
检查硬件连接是否正常，确保输入输出设备工作 正常。
软件调试
测试软件功能是否满足需求，优化控制算法。
3
系统优化
根据实际运行情况，对系统进行优化，提高运行 效率。
03
广告牌循环彩灯PLC控制 系统实现
系统硬件实现
硬件选型
根据系统需求，选择合适的PLC 控制器、LED彩灯、电源等硬件
设备。
硬件连接
按照设计图纸，将PLC控制器、 LED彩灯、电源等硬件设备正确连 接起来。
硬件调试
对连接好的硬件设备进行调试，确 保各设备工作正常，无故障。
系统软件实现
01
02
03
软件编程
使用PLC编程语言编写控 制程序，实现广告牌循环 彩灯的逻辑控制。
软件测试
在模拟环境中测试控制程 序的正确性和稳定性，确 保程序能够正常运行。
案例二：某大型活动现场灯光秀控制
总结词：灵活多变
详细描述：在这个案例中，广告牌循环彩灯 PLC控制系统展现了其灵活多变的控制能力 。通过编程，灯光秀的每一个环节都可以精 确控制，从灯光的颜色、亮度到变换的速度 和顺序，都可以根据活动的需要进行调整。 这使得灯光秀能够更好地配合活动的主题和
节奏，创造出令人难忘的视觉效果。
趋势
未来广告牌循环彩灯PLC控制系统将更加注重人性化设计和用户体验，通过与物 联网、云计算等技术的结合，实现远程监控、数据分析、智能优化等功能。同时 ，随着绿色环保理念的普及，该系统也将更加注重节能减排和环保要求。
02
广告牌循环彩灯PLC控制 系统设计
系统硬件设计
输入设备
包括按钮、传感器等， 用于接收外部信号。
循环彩灯控制器的原理
循环彩灯控制器的原理
循环彩灯控制器是一种用于控制彩灯循环变化的设备，其原理基于微控制器和信号输出模块。
下面介绍循环彩灯控制器的工作原理。
循环彩灯控制器的核心是一块微控制器芯片，它接收来自外部的控制信号，并根据这些信号对彩灯进行控制。
微控制器具有高度集成的特点，内部包含了中央处理器、存储器、输入输出接口等功能单元。
首先，微控制器通过输入接口接收来自外部的控制信号，这些信号可以是手动开关、遥控器等不同形式的输入。
控制信号经过输入接口被微控制器解码，并根据解码结果执行相应的操作。
接下来，微控制器根据输入信号的解码结果，进行内部的逻辑判断和运算。
根据预设的程序和逻辑，微控制器会产生相应控制命令。
通过输出接口，微控制器将控制命令传递给信号输出模块。
信号输出模块负责将控制命令转换为适合驱动彩灯的信号，并输出给彩灯。
信号输出模块通常由驱动电路和电源组成。
驱动电路接收来自微控制器的控制信号，并根据信号的内容来控制彩灯的亮灭、颜色切换、亮度调节等功能。
同时，电源为彩灯提供稳定可靠的电能供给，保证彩灯工作的正常运行。
通过以上的工作原理，循环彩灯控制器可以实现多种彩灯的循环变化效果，如渐变、呼吸、闪烁等。
用户可以通过外部的控制信号，灵活地调节和控制彩灯的显示效果，营造出丰富多样的照明氛围。
彩灯循环控制系统设计及实现
彩灯循环控制系统的设计与实现【摘要】本文主要就是结合当下对LED灯的需求，展望了现在的LED灯被应用的情况，提出了现在LED彩灯使用中在硬件层面就固定的灯的花型，不能灵活变化使用的问题。
提出了一个彩灯循环控制的方案。
想要通过计算机程序语言，结合单片机控制来设计一个彩灯循环控制系统。
想要通过硬件的合理选择，还有程序的合理选择来完成一个可以灵活使用的彩灯循环控制系统。
本文通过设计背景的简述开始引入。
然后主要就彩灯循环控制系统的硬件部分的设计使用和选择，还有系统部分的选择使用作出介绍。
最后做了仿真，并根据仿真得出结果。
最后就整个设计做了总结。
【关键词】单片机；LED灯；循环控制系统；C语言；引言我们现在的城市里，越来越多的使用大量的彩灯，或者一些新型装饰材料来美化城市。
正是因为我们的国家现在开始进入到一个全新的发展时期，城市居民衣食温饱的问题已经逐渐的解决，而人们对于文化的需求，对于美的需求却在越来越高。
正是因为这样这样的原因，我们的LED灯就开始大量的使用于我们的城市装饰中。
特别是晚上，彩灯环绕的城市，都是靠我们大量的LED灯在发挥着巨大的作用。
1、彩灯循环控制系统的设计项目的分析1.1循环彩灯控制系统的需求背景我们现在的城市运行中LED灯已经在发挥着巨大的作用。
比如我们的证劵交易市场的大厅里，所有的大屏幕都是用LED灯组成的大屏幕，我们的高速公路上很多的电子告示牌也是LED灯大屏幕，甚至我们现在公交车的尾部同样安装了一些小型的LED灯广告牌，我们的大型公交站，交通信号灯，街边的广告牌，城市高架桥上的提示灯，装饰灯，也都是使用我们的LED灯来组成的。
其实现在个人使用的LED灯装饰也不少了，很多人的汽车，摩托车，电动车都会使用一些LED灯的装饰，所以LED灯的需求还在越来越大。
我们的生活已经离不开这样的一种产品了，它用它的诸多的优势来给我们的生活提供越来越多的便利。
正是因为我们的LED灯有很多的优势，比如LED的使用就非常的符合现在越来越提倡的绿色环保理念。
单片机控制的循环彩灯控制系统的设计
LCALL DISP
MOV DPTR,#TABLE
MOVR5,#11
L7: MOVA,#22
SUBBA,R5
LCALLXX
DJNZR5,L7
RET
LP3:MOV27H,#04H ;花形4
LCALL DISP
MOV DPTR,#TABLE
MOVR6,#09ຫໍສະໝຸດ L8:MOVA,#30SETB ET1 ;开INT1中断
SETB EX1
SETB EA
LOOP:LCALL KEY ;调用按键程序
LJMP LOOP
JIAN:JNB P3.2,$ ;取消按键抖动，等待释放
INC 20H ;延时单元加2
INC 20H
MOV A,20H
CJNE A,#14,YY ;判断延时单元是否等于14
MOV A,#14
单片机控制的循环彩灯控制系统的设计
一、实习目的
《单片机原理与接口技术》课程实习安排在该课程理论教学结束后进行。其目的是通过实习，使学生进一步弄懂所学到的课本知识，巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/计数控制、程序设计、应用开发等基本理论知识的理解，提高单片机应用技术的实践操作技能，掌握单片机应用系统设计、研制方面的一般方法，培养利用单片机进行科技革新、开发和创新的基本能力、为毕业后从事和单片机相关的工作打下一定的基础。
1)基本程序模块
延时程序、设置按键处理程序、主程序初始化及初值设定
2）LED控制程序
3）取消按键抖动程序
4）控制程序
2、设计要求
能输出4种花型，并能由人工进行花型的切换。可以使用按键，也可以使用波动1)开关来实现切换，方法不限。
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电工电子技术课程设计题目：彩灯循环控制电路的设计与制作团队成员：李静黄林姜怀亮况雨朦刘京京组长：李静班级机电技术教育专业：121班指导教师：国海2014年6月摘要基于数字技术的循环流水彩灯系统结合了传统的数字电路基础技术和模块化设计的思路。
其简易轻巧，外貌美观，能呈现多彩颜色的特点使它在现实生活中得到了广泛的应用。
比如十字路口红绿黄的流水交通灯；节假日装扮用的流水彩灯；自动门上装有的自动流水灯等等。
所以流水彩灯的设计可以进一步增加我们对流水灯的了解，感受流水灯给我们生活带来的方便。
小组对彩灯循环控制系统的初步框架进行设计，并对一些仿真软件和硬件系统方案进行了选择。
在此基础上，又进一步详细介绍了该控制系统的硬件组成、软件仿真结果、控制方法。
在软件仿真部分中，本文重点讲述了使用Multisim对数字电路进行仿真及仿真结果。
在硬件设计中，将电路设计从主电路为二进制计数器延伸到用移位寄存器来控制。
最后，本文就基于彩灯循环控制系统的特点，进行了归纳与总结。
关键词：流水彩灯循环 Multisim仿真移位寄存器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 基于数字电路技术的彩灯循环控制系统结构现代的数字电路的设计大体上都是三步走的战略：即信号源，控制电路，输出显示。
在明白大体的设计思路之后，对没有部分进行模块化的设计。
最终可以完成我们的实验目标。
本实验的具体设计框图如下：提供适当的输入源；彩灯循环控制系统主要是实现我们实验目标中的左循环、右循环、全灭和全亮的功能；显示电路主要是输出显示我们的实验结果。
1.2方案选择1.2.1方案一：74ls193为主控电路74ls193是双时钟4位二进制可逆的集成计数器，其双时钟可以实现加计数或减计数，当计数时钟脉冲从UP 输入时，集成芯片实现加法计数过程，计数过程为0000到1111→0000；当计数时钟脉冲从DOWN 输入时，集成芯片实现减法计数过程。
CLR 是异步清零端，高电平有效；~LOAD 是异步欲置数控制端，低电平有效；预置数数据输入端包括A 、B 、C 、D,D 为最高位，A 为最低位；本电路的系统方案框图为：图2 74ls193为主控流水彩灯电路框图 简要介绍：利用555计时器所组成的多谐振荡器产生频率为1Hz 的脉冲信号，并将信号送到74ls193的时钟，将清零端CLR 与QD 相连，在进行加计数时，数据到了1000即8时，系统清零而回到0000，即0。
在进行减计数时，四输入与非门的输入与QA 、QB 、QC 、QD 相连，输出与置位端~LOAD 相连，DCBA 接0111，即出现输出为1111时，电路回到0111即7，译码器将74ls193的输出地址转换为高低电平并使LED 发光。
仿真电路图如下图所示：图3 74ls193为主控的流水彩灯仿真图操作：当 S1接低电平时，灯为全亮；当S2接低电平时，灯为全灭；当S3接脉冲信号时，灯实现左移；当S4接脉冲信号时，等实现右移；1.2.2方案二：74ls194为主控电路本来用74ls198电路更为方便，但市场上买不到该芯片。
故用两片74ls194来级联而成。
74LS194是四位双向通用移位寄存器。
功能：并行输入和并行输出。
当工作方式控制端S0、S1输入为高电平时，在时钟脉冲上升沿到来时，并行数据（A-D）被送入相应的输出端QA-QD。
此时串行数据（DSR,DSL）被禁止；当S0为高电平、S1为低电平时，在时钟上升沿作用下进行右操作，数据由DSR送入；当S0为低电平、S1为高电平时，在时钟上升沿作用下，数据由DSL送入：当S0和S1均为低电平时，时钟被禁止。
本电路的系统框图为：图4 74ls194流水彩灯控制电路框图简要介绍：利用555计时器所组成的多谐振荡器产生频率为1Hz的脉冲信号，并将信号送到74ls194的时钟，两片74ls194级联起来，利用清零端的控制，可以使输出的电平为全低电平，从而使电路LED达到全亮的目的；利用电源的开断可以达到全灭的效果；在彩灯循环之前，利用芯片的并行输入的能力，将01111输入到输出端，在进行循环效果时，利用并行输出及循环的效果，这个0会在一个周期內循环到每一个输出口，从而产生了左移右移的效果。
真电路图如图所示：图5 74ls194彩灯控制电路仿真图1.2.3方案选择总结：从两种方案的设计结果可以看出，虽然实际的市场中没有买到74ls198，只能由两片74ls194来代替。
两个电路都用到了三个芯片，但从(1) 满足系统功能和性能的要求。
(2) 电路简单，成本低，体积小。
(5) 调试简单方便。
(6) 生产工艺简单。
(7) 操作简单方便。
操作简便是现代电子电路系统的重要特征，难以操作的系统是没有生命力的。
这几点来看，方案二的接线的次数比较少，思路相对而言更简单明了，实现起来更便捷。
最重要的一点是：方案一虽然实现了循环，但是只能实现一次循环；方案二可以实现多次的循环。
故从以上的几点可以毫不犹豫地选择方案二。
2 单元电路的硬件设计2.1 555定时器构成的多谐振荡器多谐振荡器的电路结构式一种能够产生矩形脉冲信号的电路，产生的脉冲信号具有比较陡的矩形脉冲信号的上升沿和下降沿.一个理想的矩形脉冲信号电压波形，可以用傅里叶级数展开成为具有基波正弦分量和基波频率整倍数各次谐波分量，所以矩形脉冲波是一种多次谐波，从而把能够产生矩形脉冲波的电路结构称为多谐振荡器电路或称多谐振荡器。
用555定时器构成的多谐振荡器电路如下图所示。
从电路连接上来看，也是将555定时器连接成施密特发器的结构，即将2、6端并联，再与RC构成的充放电电路的串联点连接，将7端接到放电点。
图6 555多谐振荡电路电路的振荡频率的计算：由电路的知识得：充电所用时间，即脉冲维持的时间：t1=0.7(R1+R2)C1 (1-1) 放电所用的时间，即脉冲低电平时间：t2=0.7R2*C1 （1-2）所以，脉冲周期时间为:T=t1+t2=0.7(R1+R2)C1+0.7R2*C1=0.7(R1+2*R2)C1=1.01s （1-3）2.2 74ls194彩灯控制循环电路及显示电路的设计74ls194芯片及控制方式在前面方案选择的地方已经详细的说明了，这里主要介绍详细的构成左右循环的原理。
单元电路的仿真图如下图所示：图7 74ls194循环电路的设计两片74ls194的级联：想要实现8位的数据输入，只需要将芯片1和芯片2的S0、S1、~CLR和CLK 串联起来作为总输入的这些接口。
而芯片1的输出QD与芯片2的SR相连，芯片1的输出QA与芯片2的SL相连；而芯片2的输出QD与芯片2的SR相连，芯片2的输出QA与芯片2的SL相连.这样，两个芯片的级联及循环就设置好了，这个循环可以将我们事先在S0=1、S1=1置入的0在每一个输出口不断地循环。
左右循环就是这样实现的。
LED显示部分主要是根据74ls194控制电路的输出状况而设计的。
众所周知，全灭的效果是很好设计的，只需要将电源去掉即可：全灭的设计只有用芯片的清零端来控制的。
由于在清零的时候，电路输出是低有效的，故将LED的一端接74ls194的输出，另一端接电源，当出现清零时，电路会显示全亮的效果。
2.3 总体电路的仿真设计仿真电路图参见方案二中“图5 74ls194彩灯控制电路仿真图”。
操作:S4为接通，S1为低电平，S2和S3是任意值时，电路显示的灯为全亮；S4为断开，S3、S2和S1为任意值时，电路显示的灯为全灭；S4为接通，S1为高电平，S2接高电平，S3接高电平时，电路只有第一个灯亮，当S3接低电平时，电路实现右移循环；S4为接通，S1为高电平，S2接高电平，S3接高电平时，电路只有第一个灯亮，当S2接低电平时，电路实现左移循环。
3 电路仿真及仿真结果仿真具有如下许多的优点：(1)对电路中只能依据经验来确定的元器件参数，用电路仿真的方法很容易确定，而且电路的参数容易调整。
(2)由于设计的电路中可能存在错误，或者在搭接电路时出错，可能损坏元器件，或者在调试中损坏仪器，从而造成经济损失。
而电路仿真中也会损坏元器件或仪器，但不会造成经济损失。
(3)电路仿真不受工作场地、仪器设备、元器件品种、数量的限制。
由于如上的许许多多的优点，使我们在仿真中需要很多的调整，并且仿真的过程中也会遇到很多问题，而分块仿真的方法可以很大程度上减少我们出错的可能，即使出错也会很方便我们找出问题的由来。
555多谐振荡器仿真结果图如下：图8 多谐振荡器仿真结果从示波器仿真的结果图可以看出，555定时器构成的多谐振荡器3脚的输出的确是方波信号，并且信号的频率是1Hz。
验证了理论假设的正确性。
彩灯循环效果图：由于循环的效果图很多，故在仿真的时候用逻辑电平来显示。
全灭和全亮:图9 灯全亮的仿真效果图图10 灯全灭的仿真效果图由于循环的效果图很多，故在仿真的时候用逻辑电平来显示。
右循环：左循环：图12 左移逻辑仿真图仿真小结：从以上的仿真结果可以看出，小组采用的方案二的设计思路是完全正确的，555多谐振荡器的方波仿真图和彩灯循环系统的输出结果都是接近完美的。
从理论上验证了设计的正确性。
从中，电路仿真我也使我体会到了Multisim 仿真软件的强大。
它为我们提供了丰富的芯片资源及电路检测的方式，增强了我们动手的信心，也减少了我们出错的可能。
4 实物连接及操作中出现的问题4.1 实物连接按照仿真图连接的方式连接好电路。
4.2 连接中出现的问题及解决方法555多谐振荡器无法输出方波信号？原因：几根电源线连接的地方再板上没有导通。
解决方法：用万用表出问题的线路之后，将电源线换到其它的地方。
在打开循环开关的时候，LED等出现了意料之外的闪烁？原因：线路接触不良。
解决方法：将单刀双掷开关统一放置在一块地方。
且接线的方式一致，这样可以使线路清晰且美观。
结束语这次实验是我们第一次进行的设计性实验课程，在这次实验中，我们经历了资料的查找、方案的选择、电路仿真、实物连接、编写报告和课程小结。
整个过程基本上是模拟实际工作中的项目开发；为我们以后的工作来了一次精彩的彩排。
其中方案的选择体现了最优解的思路：对于一个工程而言，解决的方法是有很多种的，每个人的设计想法都是不一样的。
特别是以小组为单位进行设计时，在众多的方案中如何、以什么为标准来进行选择对后面的实际操作有很大的影响。
方案选择的好，实际接线的复杂程度及出错率会降低很多。
俗话说得好：磨刀不误砍柴工。
指的就是这个意思。
电路仿真也是实际操作中不可却很少的一部分，电路中的一些参数都是我们根据自己以往的经验以及理论上的计算得来的，它们符不符合实际的需要还是有待参考的。
所以仿真正是为我们解决这一问题的重要方法。
在仿真的过程中，我们可以根据仿真的效果图来调整我们电路中的一些参数，并且电路中的一些小问题也可以在仿真中体现出来。