彩灯循环控制器设计
循环彩灯控制器的设计课程设计

循环彩灯控制器的设计课程设计循环彩灯控制器设计课程设计设计目的:本课程设计的目的是让学生学习如何设计一个简单的循环彩灯控制器。
通过学习这个课程,学生将了解控制器的工作原理、电路设计、软件编程等方面的知识,并且掌握一定的实践操作能力。
课程目标:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理;2. 掌握电路设计原理和方法;3. 掌握单片机程序设计方法;4. 能够独立设计循环彩灯控制器电路和程序。
课程大纲:第一章循环彩灯控制器的工作原理1.1 循环彩灯的基本原理;1.2 循环彩灯控制器的基本原理;1.3 循环彩灯控制器的分类。
第二章电路设计2.1 循环彩灯控制器电路的组成;2.2 电路元件的选型和参数计算;2.3 建立例程进行电路仿真;2.4 布局设计;2.5 原理图绘制。
第三章单片机程序设计3.1 概述C语言程序设计基础;3.2 循环彩灯控制器程序的基本流程;3.3 控制器的主程序设计;3.4 IO口和定时器的编程;3.5 中断优化程序设计。
第四章循环彩灯控制器的实现4.1 控制器电路板的焊接和测试;4.2 单片机软硬件程序烧录;4.3 硬件调试;4.4 软件调试。
设计流程:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理。
在听讲、课外阅读和答疑互动等多种形式下,加强对循环彩灯、循环彩灯控制器的工作原理、分类等方面的理解。
2. 电路设计。
采用理论教学和实践操作相结合的方式,按照课程大纲的要求,进行电路设计,包括电路元件的选型和参数计算、建立例程进行电路仿真、布局设计、原理图绘制等环节。
3. 单片机程序设计。
理解C语言程序设计的基本概念和流程,在掌握单片机程序设计方法以后,独立完成循环彩灯控制器程序的编写,并利用仿真软件进行调试。
4. 循环彩灯控制器的实现。
根据设计流程,焊接电路板并进行测试,根据需要对电路板和程序进行调试和优化,最终实现循环彩灯控制器。
实验教学:在课程教学中,通过多样化的实验教学方式,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实践操作能力。
数电课程设计彩灯循环控制器(花型B)讲解

课程设计课程名称数字电子技术课程设计题目名称彩灯循环控制器(花型B) 学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班学号 3112007277 学生姓名叶碧华指导教师潘运红2014年6 月26 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器(花型B)学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班姓名叶碧华学号3112007277一、课程设计的内容完成彩灯循环控制器的设计任务二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1. 10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2. 要求显示2种不同的花型:1)10路彩灯按照先奇数次灯、后偶数次灯的顺序轮流点亮。
2)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。
以上2种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮,全部灯灭。
按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计篮球比赛计分器;2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证;3. 总结电路设计结果,撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:2012 年11月12 日指导教师签名:计划完成日期: 2012 年 11 月 12 日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要此处填写本设计说明书的摘要,摘要是说明书内容的简短陈述,一般不超过400字。
本次课程设计要求彩灯先奇数次后偶数次轮流点亮,最后按照L0L1,L1L2,L2L3…L8L9的顺序点亮,一个周期存在19种状态。
而本次设计的思路分为四个部分,第一部分为调整时钟脉冲信号,通过74292分频器将DE2开发板上频率为50MHZ的时钟脉冲信号降低为6HZ左右。
第二部分为计数电路,将2个74160计数器接成20进制计数器,使其在一个周期里输出20个信号,对应彩灯变化的一个周期。
第三部分为编码单元电路,利用2个74154译码器和与非门电路使其输出规律和彩灯变化规律相同。
彩灯循环控制电路的设计与制作样本

学号:课程设计题目学院专业班级姓名指引教师年月日目录摘要 (3)1设计任务及要求 (4)2方案设计及选择 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 方案的比较与选择 (10)3单元电路的设计 (11)4 整体电路图及原理 (19)4.1整体电路图 (19)4.2工作原理 (20)5 电路调试及结果分析 (20)5.1调试 (20)6 结果评价与改进方法 (22)6.1结果评价 (22)6.2改进方法 (22)7总结 (22)8参考文献 (23)摘要多组彩灯按照一定顺序点亮构成电路具备很高观赏性,在生活中有着很广泛应用,例如广告牌,霓虹灯等。
本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯控制,本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行简介,最后对本次课程设计进行总结。
核心词:循环,计数,单元电路彩灯循环控制电路设计与制作1设计任务及规定(1)8个彩灯可以自动循环点亮。
(2)彩灯循环显示且频率快慢为1S。
选作:设计具备控制彩灯左移,右移,全亮及全灭功能电路2方案设计及选取2.1 方案设计2.1.1 方案一依照设计规定,使用计数器来实现循环,设计电路使其可实现如下功能 1)彩灯右移依次点亮循环;01012)彩灯左移依次点亮循环:0111001100103)彩灯全灭功能;00000000 设计方案原理图各单元电路所用器件为:1)脉冲发生器:使用555构成多谐振荡电路产生频率为1Hz脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74LS192实现计数功能;3)译码器电路:使用一片74LS138来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片7420与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
按照原理图进行设计,得到电路图如下所示2.1.2 方案二同方案一,使用计数器实现循环,设计电路实现如下功能:1)彩灯右移依次点亮循环;0001 0011 0100 01010111 01102)彩灯左移依次点亮循环:0111001100103)彩灯全灭功能;000000004)彩灯全亮功能;11111111设计方案原理图各单元电路所用器件为:1)脉冲发生器:使用555构成多谐振荡电路产生频率为1Hz脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74LS163实现计数功能;3)译码器电路:使用一片74LS138来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片7410与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
循环彩灯控制电路设计

循环彩灯控制电路设计1. 任务背景在日常生活和娱乐活动中,我们经常会看到各种颜色鲜艳、循环变化的彩灯。
通过控制电路的设计,可以实现彩灯的自动循环变换,提供更加丰富多样的视觉效果。
本文将介绍循环彩灯控制电路的设计原理、硬件实现和软件编程等方面的内容。
2. 设计原理循环彩灯控制电路的设计原理基于以下关键要素:2.1. 电源供电循环彩灯的运行离不开稳定的电源供应。
一般情况下,采用直流电源供电,电压稳定在5V或12V。
2.2. LED彩灯选择适合的LED彩灯作为光源,一般选择RGB LED灯。
RGB LED灯具有红、绿、蓝三种基本颜色的发光二极管,可以通过调节电压来调整不同颜色的亮度,同时通过控制三个通道的电压来生成各种颜色。
2.3. 控制电路控制电路负责通过控制信号来实现彩灯的循环变换。
一般常用的控制电路有微控制器、Arduino等。
2.4. 软件编程使用软件编程来控制彩灯的循环变换。
通过编写程序来控制控制电路的输出信号,实现彩灯颜色和模式的切换。
3. 硬件实现循环彩灯控制电路的硬件实现需要以下元件:•电源模块:用于提供稳定的直流电源,确保彩灯正常运行。
•RGB LED灯:作为光源,提供不同颜色的发光。
•控制电路模块:负责接收控制信号,并控制LED灯的亮度和颜色。
•控制设备:如Arduino等,用于编程和控制控制电路模块。
3.1. 连接电源将电源模块连接到电网,确保提供稳定的电源供应。
根据实际需求选择适当的电压和电流。
3.2. 连接RGB LED灯将RGB LED灯的各个引脚依次连接到控制电路模块的输出端口。
一般情况下,红色针脚连接到红色通道,绿色针脚连接到绿色通道,蓝色针脚连接到蓝色通道。
3.3. 连接控制电路模块将控制电路模块的输入端口连接到控制设备上,如Arduino的数字输出引脚。
4. 软件编程软件编程是实现彩灯循环变换的关键步骤。
以下是一个示例程序,使用Arduino编写。
void setup() {// 设置控制引脚为输出模式pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() {// 红色亮digitalWrite(redPin, HIGH);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 绿色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, HIGH);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 蓝色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, HIGH);delay(1000); // 延迟1秒}通过上述程序,可以实现彩灯的红、绿、蓝三种颜色之间的循环变换。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真

嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真
彩灯循环控制器是一种常见的LED灯控制器,可以实现LED灯的颜色、亮度等参数的控制和变换。
在嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程中,需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
硬件设计方面,首先需要选择合适的控制芯片,常见的有STM32系列、Arduino等。
控制芯片的选择应考虑到控制器需要的功能、性能和成本等因素。
然后需要设计电路图,包括LED灯的连接方式、外部电源模块等。
在设计电路图时,需要考虑到电路的稳定性、可靠性和安全性,确保控制器可以正常工作并符合相关标准和规定。
在软件编程方面,需要编写控制器的控制程序。
首先需要了解LED 灯的控制原理和通信协议,然后根据控制器的功能需求设计控制程序。
控制程序可以实现LED灯的颜色、亮度、闪烁等参数的控制,还可以实现灯效的切换、循环等功能。
在编写控制程序时,需要考虑到程序的效率、稳定性和扩展性,确保控制器可以稳定可靠地工作并方便后续的功能扩展和升级。
设计完成后,需要进行仿真验证。
可以利用仿真软件对控制器的硬件和软件进行仿真测试,检查控制器的功能是否符合设计要求,是否存在潜在的问题和风险。
通过仿真验证可以及早发现和解决问题,提高控制器的可靠性和稳定性。
总的来说,嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真是一个综合性的工
作,需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
只有在两方面都充分考虑和完成的情况下,控制器才能正常工作并符合设计要求。
希望本文对彩灯循环控制器的设计与仿真过程有所帮助,让您在设计和制作控制器时更加顺利和高效。
彩灯循环控制器的设计

电子技术课程设计选题目录题目1 数控直流稳压电源设计题目2 函数信号发生器设计题目3 便携式语音放大电路设计题目4 交通灯控制器设计题目5 数字钟设计与制作题目6 八路数字抢答器设计题目7 烟雾浓度监测器电路题目8 声·光·触摸三控延时照明电路题目9 四位电子密码锁电路题目10 救护车音响电路设计题目11 汽车尾灯控制电路设计题目12 双音门铃设计题目1 数控直流稳压电源设计1、设计指标输出直流电压调节范围5~15V ,纹波小于10mV ; 输出电流:500mA ; 稳压系数小于0.2; 直流电源内阻小于0.5Ω;输出直流电压能步进调节,步进值为1V ; 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进的增或减。
2、设计方案根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分:数字控制部分、D/A 变换器及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A 变换器,经D/A 变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V 的步进值增或减。
图1简易数控直流稳压电源框图3、电路设计⑴ 整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路;滤波选用电容滤波。
电路如图2所示。
U1图2 整流滤波电路电路的输出电压U I 应满足下式:U ≥U omax +(U I -U O )min +△U I式中,U omax 为稳压电源输出最大值;(U I -U O )min 为集成稳压器输入输出最小电压差;U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值(一般取U O 、(U I -U O )min 之和的确良10%);△U I 为电网波动引起的输入电压的变化(一般取U O 、(U I -U O )min 、U RIP 之和的10%)。
对于集成三端稳压器,当(U I -U O )min=2~10V 时,具有较好的稳压特性。
数电课程设计-循环彩灯控制器

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载数电课程设计-循环彩灯控制器地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容循环彩灯设计要求及思路设计1.1 设计要求(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个,要求安一定顺序和时间关系运行。
(2)动作要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制,要求有驱动电路。
(4)对跑动电路,可以每3个一组,交叉安装,分别点亮每一组,利用视觉暂停,达到跑动的效果。
1.2 设计思路提供的元件有4017——十进制计数器,555定时器。
3个一组红、黄,绿灯依次0.5s跑动循环电路9个一组红、黄,绿灯各持续亮5s跑动图1.1根据此框架图设的实现方案该任务要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。
以此循环。
根据此要求电路总体上可以分为三部分:一部分电路为控制0.5s的跑动。
一部分电路为控制5s 的跑动。
一部分电路为实现这两种跑动的循环。
因些可以选用一个555多谐振荡器(周期为0.5秒,然后使用4017实现十分频,使周期为5秒)用来控制跑动的速度,再选两个4017芯片,因为4017芯片在正常工作下,连续送入时钟脉冲时,其十个输出端会依次输出高电平。
这样可以用一个4017芯片点亮0.5s的跑动,用一个4017芯片来点亮5s的跑动。
因为在两个周期恰好为10倍关心,故5s周期的4017的Q0端口可以实现控制0.5s周期的4017的开通与关闭,选用一个9014NPN改装成非门从而来实现循环功能,即用9014来控制4017芯片的开通和关闭,最后加上复位电路即可实现实验目的。
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。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真

嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真嘉立创彩灯循环控制器是一种用于控制彩灯循环显示的电子设备。
它通过精确的计时和控制信号,使彩灯按照预设的模式和频率进行循环显示,营造出炫丽多彩的灯光效果。
本文将介绍嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程,以及其中涉及到的关键技术和原理。
我们需要明确彩灯循环控制器的基本功能和要求。
彩灯循环控制器主要包括时间计时、控制信号生成和彩灯控制三个部分。
时间计时部分负责生成精确的时间基准信号,用于控制彩灯循环的时间间隔。
控制信号生成部分根据预设的循环模式和频率生成相应的控制信号,用于控制彩灯的亮灭和颜色变化。
彩灯控制部分则根据控制信号控制彩灯的状态和颜色。
在设计过程中,我们首先需要选择合适的时钟源和计时器。
时钟源可以选择晶振或者RTC芯片,计时器可以选择定时器或者计数器。
根据彩灯循环的时间间隔要求,我们可以确定时钟源的频率和计时器的工作模式。
接下来,我们需要设计控制信号生成电路。
这部分电路可以采用FPGA、单片机或者专用的控制芯片来实现。
根据循环模式和频率的不同,我们可以设计相应的控制算法和状态机,生成控制信号。
最后,我们需要设计彩灯控制电路。
彩灯控制电路可以采用开关电路或者PWM调光电路来实现。
根据控制信号的不同,我们可以控制彩灯的亮灭和颜色变化。
为了验证设计的正确性和可靠性,我们需要进行仿真和调试。
仿真可以通过电路仿真软件来实现,如Multisim、Proteus等。
在仿真过程中,我们可以模拟时钟源、计时器、控制信号生成电路和彩灯控制电路的工作情况,观察输出信号的波形和频谱。
如果仿真结果与预期相符,说明设计基本正确。
如果有误差或问题,我们可以对设计进行调整和优化,直到满足要求为止。
在设计和仿真过程中,需要注意以下几点。
首先,要确保电路的稳定性和可靠性。
选择合适的元器件和电路结构,避免干扰和失真。
其次,要考虑功耗和发热问题。
彩灯循环控制器通常需要长时间工作,因此要选择低功耗的元器件和合理的散热措施。
循环彩灯控制器的设计课程设计

循环彩灯控制器的设计课程设计设计课程:循环彩灯控制器设计背景:随着科技的发展,彩灯在各种娱乐场所和庆典活动中得到了广泛应用。
为了实现各种炫目的灯光效果,循环彩灯控制器被设计出来。
循环彩灯控制器是一种能够自动控制彩灯变换模式和颜色的设备,它具有多种预设的灯光效果和动画模式,能够实现彩灯的循环变化,给人们带来视觉上的享受。
设计目标:本次课程设计的目标是设计一个简单、实用的循环彩灯控制器。
通过该课程设计,学生将学会使用单片机进行硬件控制和编程,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
同时,通过实践操作,学生将培养动手能力、创新思维和团队合作精神。
设计内容:彩灯控制器的基本构成单片机:使用ATmega328P单片机作为控制芯片,具有丰富的IO接口和强大的计算能力。
彩灯模块:选择常见的RGB LED灯模块,具有三种基本颜色的LED灯,可以通过改变电流和PWM控制颜色的亮度和混合效果。
电源和电路板:提供稳定的电源和电路板,保证彩灯控制器的正常工作。
硬件设计电路设计:根据彩灯模块的特性,设计相应的电路,包括电源电路、驱动电路和信号输入输出电路。
控制接口设计:设计合适的接口,将单片机与彩灯模块连接起来,实现控制功能。
软件设计单片机编程:使用C语言编程,编写单片机的控制程序,实现彩灯的循环变化、颜色控制和动画效果。
控制算法设计:根据彩灯控制的需求,设计相应的控制算法,实现各种灯光效果和动画模式。
实验操作和测试制作彩灯控制器:学生按照设计要求,进行电路焊接、单片机烧录和程序调试,制作出彩灯控制器。
功能测试与优化:对制作的彩灯控制器进行功能测试,发现问题并进行优化,确保控制器的稳定性和可靠性。
设计成果:通过该课程设计,学生将获得以下成果:彩灯控制器的设计与制作经验,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
掌握单片机编程技术,能够使用C语言编写控制程序。
培养动手能力和创新思维,通过实践操作提高问题解决能力。
增强团队合作精神,通过小组合作完成课程设计任务。
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。
彩灯循环控制电路的设计与制作

彩灯循环控制电路的设计与制作引言:一、设计思路:步骤1:整体设计思路:彩灯循环控制电路主要由以下几部分组成:电源供应模块、计时器模块、逻辑控制模块、彩灯驱动模块。
电源供应模块负责为整个电路提供电源,计时器模块负责控制循环的时间,逻辑控制模块负责根据计时器的状态控制彩灯的亮灭,彩灯驱动模块负责将控制信号转化成对实际彩灯的驱动。
步骤2:电源供应模块设计:电源供应模块是整个电路的基础,常用的方式为使用稳压电源或者直流电池供电。
一般使用直流电源供电会更加稳定和可靠。
步骤3:计时器模块设计:计时器模块的设计可以使用集成电路555或者Arduino等进行实现。
通过设置计时器的参数,可以控制循环的时间。
步骤4:逻辑控制模块设计:逻辑控制模块是整个电路的核心,可以使用逻辑门、可编程逻辑控制器等进行实现。
逻辑控制模块根据计时器的状态来控制彩灯的亮灭。
可以根据不同的需求,设计不同的亮灭模式,如顺序循环、随机循环、呼吸循环等。
步骤5:彩灯驱动模块设计:彩灯驱动模块负责将逻辑控制模块产生的控制信号转化成对实际彩灯的驱动。
常用的方式是使用三极管、MOS管等进行驱动。
二、制作步骤:1.连接电源供应模块:将稳压电源或者直流电池连接到电路的供电输入端。
2.连接计时器模块和逻辑控制模块:将计时器模块和逻辑控制模块按照电路设计连接起来,确保信号的正确传输。
3.连接彩灯驱动模块:将彩灯驱动模块按照电路设计连接到逻辑控制模块的输出端,确保信号能够正常驱动实际的彩灯。
4.连接彩灯:将实际的彩灯连接到彩灯驱动模块的输出端,确保彩灯能够正常亮灭。
5.测试与调试:对整个电路进行测试和调试,确保彩灯能够按照设计的循环模式正常亮灭。
三、注意事项:1.电路的供电输入要保持正确,以免对电路元件造成损坏或者故障。
2.连接电路时要避免短路和接触不良,以保证信号的正常传输。
3.在计时器模块的参数设置时要根据需求进行调整,以控制循环的时间。
4.逻辑控制模块的设计要根据实际需求设计合理的亮灭模式。
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。
实验六 循环彩灯控制器的设计

实验六循环彩灯控制器的设计一、设计目的1、学习用状态机设计特色电路;2、牢固掌握用VHDL语言编写状态机程序的方法和技巧。
二、设计要求1、编写循环彩灯控制器的VHDL源程序;2、在MAX+PLUSII上进行编译、综合、适配、引脚锁定、下载测试;3、在MAX+PLUSII上进行波形仿真的测试;4、写出设计性实验报告。
三、设计提示1、设计一种楼梯照明控制器,该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发光,要求红灯亮2秒,绿灯亮3秒,黄灯亮1秒。
2、引脚锁定及下载测试提示:如果目标器件是EPF10K10,自行锁定引脚。
3、设计的VHDL程序所用时钟频率为1HZ。
四、实验报告要求根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程;设计原程序,程序分析报告、仿真波形图及其项目分析。
程序清单:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CAIDENG ISPORT(CLK,RST:IN STD_LOGIC;R,G,Y:OUT STD_LOGIC);END CAIDENG;ARCHITECTURE one OF CAIDENG ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5);SIGNAL STATE:STATE_TYPE;BEGINPROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST='1'THEN STATE<=S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN CASE STATE ISWHEN S0=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S1;WHEN S1=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S2;WHEN S2=>R<='0';G<='0';Y<='1';STATE<=S3;WHEN S3=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S4;WHEN S4=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S5;WHEN S5=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S0;END CASE;END IF;END PROCESS;END one;实验结果:。
多彩循环彩灯控制器设计

1设计意义及要求1.1 设计意义(1)通过此次课程设计,加深同学们对理论知识的理解,培养同学们的动手动脑能力以及解决实际问题的能力。
(2)培养同学们之间相互学习、相互交流合作共同解决问题的能力。
(3)培养同学们对电子设计的兴趣,查阅相关资料解决疑难的能力。
(4)同学们自学protues仿真软件画电路图并进行仿真操作,培养学生的自学能力。
(5)增强同学们的创新能力,鼓励同学们设计出属于自己的方案。
1.2 设计要求现有8只彩灯,试设计一控制器,要求彩灯能实现如下追逐图案:(1)使8只彩灯从右到左逐一循环点亮。
(2)使8只彩灯按照 1110 1110左移循环点亮。
(3)使8只彩灯交替闪烁。
(4)接着重复以上的动作,这样一直循环下去。
时间间隔为0.5秒。
(5)严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
2 方案设计2.1 设计思路2.1.1 设计方案一设计要求彩灯完成三个可以循环的功能,于是就把设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
由555多谐振荡器产生脉冲,再用74LS161进行分频,为电路提供脉冲信号。
彩灯花样控制电路由74LS198和门电路构成。
循环选择控制电路由74LS161和门电路组成。
图2.1 多彩循环彩灯控制器设计方案一系统框图具体设计步骤:先将每个设计的功能要求的单独电路画出来,通过74LS198双向移位寄存器来实现对彩灯的直接控制。
在完成单个功能要求之后,通过计数器74LS161配合相应的门从而选择哪一个门电路结构工作,把预先存在相应门电路结构输入端的数据送到移位寄存器74LS198的数据输入端,并对其进行置数。
给移位寄存器加上相应的反馈,配合脉冲工作,当移位寄存器输出一种彩灯花样结束后,就重新置一次数,切换一种工作状态,从而实现在三种彩灯花样之间的循环。
2.1.2 设计方案二(小组方案)此方案运用AT89S52单片机,通过IO口直接驱动LED灯。
彩灯循环电路设计报告范文

彩灯循环电路设计报告范文1. 引言本文是关于彩灯循环电路的设计报告。
彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
该电路可以应用于各种场景,如节日庆典、建筑装饰等。
本报告将介绍彩灯循环电路的设计原理、实施步骤、材料和测试结果。
2. 设计原理彩灯循环电路由以下几个主要部分组成:- 电源:提供工作电压和电流。
- 控制器:控制每个彩灯单元的亮灭状态。
- 彩灯单元:独立的彩灯模块。
设计原理如下:1. 电源从交流电源中变换为所需的直流电压和电流。
2. 控制器接收外部信号或者根据设定的规则来控制每个彩灯单元的亮灭状态。
控制器可以是集成芯片或者微控制器。
3. 彩灯单元由发光二极管(LED)组成,通过控制器控制其亮灭状态。
3. 设计步骤彩灯循环电路的设计步骤如下:1. 确定需求:明确彩灯的规模和所需的循环模式。
2. 选择电源:根据彩灯的功率需求选择合适的电源。
3. 设计控制器电路:根据规定的循环模式设计控制器电路。
4. 选择彩灯单元:选择适合的发光二极管作为彩灯单元。
5. 连接电路:将电源、控制器和彩灯单元连接起来,并进行必要的电气隔离和保护。
6. 调试和测试:通过供电和控制器测试整个电路的功能和性能。
4. 材料完成彩灯循环电路需要以下材料:- 电源:交流电源变压器、整流电路、稳压电路。
- 控制器:集成芯片或者微控制器。
- 彩灯单元:发光二极管(LED)、电阻、连接线等。
- 连接线、电路板、电子元器件等。
5. 测试结果根据设计原理、设计步骤和材料列表,我们成功地完成了彩灯循环电路的设计和实施。
经过测试,我们得到了如下结果:1. 电路正常工作,电流和电压稳定。
2. 控制器可以根据设置的循环模式正确地控制彩灯单元的亮灭状态。
3. 彩灯单元的亮度和颜色符合预期。
6. 结论彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
通过合理地选择电源、设计控制器电路和选择彩灯单元,我们成功地实现了彩灯循环电路的设计和实施。
简易彩灯循环控制器

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1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;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16路彩灯实行8-8两路同时闪烁。
1脚(GND)是接地端;
2脚(TR)称为触发器;
3脚(VO)是输出端,它有0和1两种状态;
4脚(MR)是复位端,加上低电平时可是输出为低电平;
5脚(VC)是控制电压端,可用它改变上下触发电平值;
6脚(TH)称阈值端;
7脚(DIS)是放电端,他是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由放电端的状态决定;
1.3国内外研究发现展
查阅相关资料可知,国内外现今彩灯循环控制主要由以下三种方法:
(1)采用单片机或DSP控制,单片机与DSP在通信、信号处理、自动化等诸多领域有着极其广泛的应用。对单片机或DSP芯片编写程序来实现对彩灯的控制,具有控制方便灵活,显示多种多样,外围电路少等优点。
(2)采用CPLD或FPGA控制。CPLD与FPGA均是基于硬件描述语言的编程,具有单片机和DSP处理器相同的优点,但实现成本相对较高。
8脚(VCC)是电源端。
图3.2由555组成的多谐振荡器
3.1.2芯片74HC138
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
课程设计(论文)题目名称循环彩灯控制器设计课程名称电子技术课程设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及其自动化指导教师2011年12月16 日I邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
II指导教师(签字):学生(签字):III邵阳学院课程设计(论文)评阅表学生姓名学号系电气工程系专业班级09电气工程及其自动化专业题目名称循环彩灯控制器的设计课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结二、指导教师评定注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
IV摘要当今社会,经济发展迅速,人们对周围环境的要求也越来越高。
人们渴望在一个多姿的环境中生活,那样也不会太单调寂寞。
霓虹灯以它炫彩的英姿征服了人们的眼球,为人们的生活添姿加彩。
随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色流水灯,以往死寂般的夜空也开始变得鲜活。
霓虹灯发展到现在已经慢慢的融入到了我们生活的点点滴滴,在我们习以为常的环境中,变换着它们的色彩,绚烂着人们的生活。
本次实验设计中我们在原有的基础上改进,设计这款彩灯循环发光控制器,通过对NE555集成时基电路和计数器/译码分配器CD4017等集成块的合理组建,实现了对彩灯的循环发光控制功能。
关键词:计数器;数据选择器;移位寄存器;彩灯显示电路V目录摘要 (I)1. 设计概绪 (1)1.1实验目的 (1)1.2设计题目与思路 (1)2.总体方案的设计 (2)2.1 时钟脉冲 (2)2.2 定时控制 (2)3.系统硬件设计 (3)3.1 硬件的选择及相关参数的确定 (3)3.2单元电路模块设计 (5)3.3 彩灯显示电路模块 (6)3.4总体电路图 (6)4. 问题和故障分析 (8)总结 (9)参考文献 (10)附录 (11)致谢 (12)1. 设计概绪1.1实验目的通过课程设计,使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解,学会查寻资料、方案设计、方案比较,以及单元电路设计计算等环节,进一步提高学生综合运用所学知识的能力,提高分析解决实际问题的能力。
锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领,通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。
1.2设计题目与思路本次数字电路课程设计我选择的题目是“多路彩灯控制器”。
这个系统的主要功能是:(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个,要求按一定顺序和时间关系运行。
(2)动作要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制,要求有驱动电路。
(4)对跑动电路,可以每3个一组,交叉安装,分别点亮每一组,利用视觉暂停,达到跑动的效果。
本设计是设计一个彩灯控制器,我们可以从当今的社会明显的看出,它具有相当大的实用价值,因为现在的很多广告霓虹灯就是由很多的各式各样的彩灯组成的,具有很强的视觉效果。
如果能掌握彩灯的控制技术,这将是对我们已后的发展都有很大的帮助的。
同时,作为设计的一门课程,电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节,是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练,是对所学知识的一种综合应用。
这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成,着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力,并要求能设计出完整的电路或产品,从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。
122.总体方案的设计2.1 时钟脉冲我们可以直接通过某一在时钟脉冲下,能够产生任务书中设计要求的脉冲即如下:0000 0000 —— 0000 0001 —— 0000 0010 —— 0000 0011 —— 0000 0100 —— 0000 0101 —— 0000 0110 —— 0000 0111 —— 0000 1000 ——0000 1001—— 0000 1010 —— 0000 1011 —— 0000 1100 —— 0000 1101—— 0000 1110 —— 0000 1111 —— 0001 0000依次控制74138芯片的的输入,同时每一个状态都有一个输出,其对应的有三种状态,即:0000 0000 是开始的三个红灯亮,0000 0001 就是三个绿灯亮,0000 0010是三个黄灯亮,以后的时钟依次循环控制这三种颜色的灯。
27盏灯第一次亮完之后,就用另外的一个74138控制红、黄、绿灯全亮的时钟脉冲,即:0000 —— 0001 ——0010 ——0011 ---0100,0000控制全是红灯亮,0001全是绿灯亮,0011全是黄灯亮。
2.2 定时控制本设计用了两个555定时器,第一个产生一个周期为0.5秒的脉冲,控制在每组彩灯循环亮的时候的时间间隔,第二个用了一个周期为5秒的脉冲,控制三色彩灯依次循环亮完之后的全是红灯亮或绿灯亮或黄灯亮的时间间隔。
2.3 设计框图如下图2-1所示:图2-1 设计框图33.系统硬件设计3.1 硬件的选择及相关参数的确定在这里,我对主要的芯片做一下选择,对其功能表进行简要的介绍,其它一些元器件的选择及简要介绍见附录A 。
3.1.1 74138芯片74138是最常用的集成译码器之一,它有3个译码输入A 2、A 1和A 0,8个输出端Y 0~Y 7,因此又称为3-8线译码器。
它有3个控制输入端ST B 、ST C 和ST A ,当ST B =ST C =0,ST A =1时,译码器处于工作状态,否则译码器被禁止(即译码器不工作)。
其功能表如下表3-1如示。
我选它主要是要用它完成花样一的工作,因为它可以在控制端都使能时根据A 端的输入来选择某一个输出,这样就可以达到亮一个灯的目的,当我把控制端某一个不使能时,就不能输出,这样又可以达到灭一个灯的目的,所以当控制端使能与不使能交替变化时就可以达到一亮一灭的花样,再加上A 端的变化,则可以实现依次亮灭的要求。
3.1.2 74161芯片74161是同步二进制可预置数集成计数器,功能表如下表3-2所示。
74161计数翻转是在时钟信号上的升沿完成的,CR ——是异步清0信号,CT P 、CT T 是使能控制信号,LD ——是置数信号,D 0、D 1、D 2、D 3是4个数据输入信号,C0是进位输信号C0=Q 3Q 2Q 1Q 0CT T ,当Q 3~Q 0及CT T 均为1时,C0=1,产生正进位脉冲。
74161有清除、送数、保持及计数功能。
我选它主要是用来产生供74183译码器的输入端的A 信号。
表3-2 74161功能表43.1.3 555芯片555定时器是一种中规模集成电路,目前在仪器、仪表和自动化控制装置中应用很广。
它可以组成定时、延时和脉冲调制等各种电路。
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
其功能表如表3-3所示,其内部结构如图3-4所示,外引脚排列如图3-5所示。
在本设计中,我用到的是由555构成的多谐振荡器,用以发生一个2Hz 和0.2HZ 的脉冲。
表3-3 555定时器功能表555定时器它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个管 T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。
图3-4 555定时器内部结构图图3-5 555定时器引脚图3.2单元电路模块设计1. 脉冲发生电路模块1如图3-6所示。
图3-6 脉冲发生电路1上图中的核心芯片就是中间的555芯片,它上它上方的一个5V直流电源来供电,两个定值电阻的阻值分别为R1 20K和R230K,和电阻。
图中的电容为一个10u的电容,是一个一个隔离电容,把CV端与外界隔开。
高低脉冲时间的计算公式为T2=0.693R2C和T1=0.693(R1+R2)C,占空比是大于50%。
最终,由Q点来输出频率为2Hz的脉冲。
2.脉冲发生电路模块2如图3-7所示。
它上它上方的一个5V直流电源来供电,两个定值电阻的阻值分别为R1 20K和R230K,和电阻。
图中的电容为一个100u的电容,也是一个一个隔离电容,把CV端与外界隔开。
由Q点来输出频率为0.2Hz的脉冲。
图3-7 脉冲发生电路23.3 彩灯显示电路模块彩灯显示电路模块如图3-8所示:图3-8 彩灯显示电路此显示电路比较简单。
从图中可以看出,此彩灯的接法为共阳极接法,当彩灯另一端为一个低电平时,彩灯被点亮;当彩灯另一端为一个高电平时,彩灯被熄灭。
所以只要给彩灯的另一端接相应的电平时,就可以实现彩灯的点亮和熄灭控制,进一步就可实现花样的实现。
每三个一组,第一组是三个红灯,第二组是三个绿灯,第三组是三个黄灯,以后的灯依次循环。
3.4总体电路图总电路设计图如下图3-9所示:图3-9 总电路设计图4. 问题和故障分析在电路组装过程中,遇到的最大问题是,当时设计时考虑不周全,芯片分布不够合理,出现了许多“特长线”。
不但影响布线速度,而且也会给后来的调试带来不必要的麻烦。
当时已经布线不少,不可能重新开始,再三权衡,最后只移动了一个芯片,问题就得到了很大改善。
其次就是布线,因为要求不准交叉,且横平竖直,所以在保证连通的情况下,在布线上也下了不少工夫。
调试过程中,第一轮用万用表欧姆档测试,就遇了实验板上有插孔不通的情况,导致芯片不能正常工作。
相对于别的办法,我选择了导线显式连通,因为其更明晰,更易实现。
对于高阻导线则只能换掉。
第二轮接电后,用万用表的电压档测试单元电路的状态。
在整个调试完成后,却遇到的新问题:彩灯演示时有时正常有时混乱。
在排除其它可能的情况下,我仔细检查各端子的连接情况,发现清“0”端在清“0”后悬空了。
将其插到电源正极后,发现问题解决了。
总结终于完成了数电课程设计,我感到很是开心,很满足,因为自己动手,把书本上的知识学以致用,感觉很有成就感。
课程设计刚开始,拿着选定的题目不知如何入手。
毕竟课程设计不同于实验课,电路图都要自己设计。
静下心来,仔细分析题目,再加上指导老师的说明与提示,心中才有了谱。
将整个系统根据不同的功能化分成模块,再分别进行设计,逐个攻破,最后再将其整合即可。
在设计过程中,既有用过的芯片,又有没用过的,只能自己查表,分析功能。
即学即用。
最后调试阶段,哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。
只好一条线一条线地查,一个孔一个孔地测。
结果终于出来了,又发现有的地方还应改进。