八路彩灯循环控制论文.
8路彩灯循环控制
黄冈师范学院物理科学与技术学院EDA课程设计课题：8路彩灯循环控制专业年级：电信0702学号：200722240218姓名：余涛指导老师：冯杰时间：2010年1月8日一、设计目的：1、熟练掌握VHDL的设计过程。
2、掌握软件和硬件结合实现功能。
3、了解FPGA/CPLD类芯片的功能及作用。
4、了解和掌握彩灯设计的思想从而为今后的电路设计奠基基础。
二、设计思想：采用的设计方法是一种高层次的“自顶而下”的全新设计方法，这种设计方法首先从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。
通过对VHDL语言设计普通电路来实现彩灯的控制的电路，从而能够用MAX+PLU SⅡ平台上进行仿真实现功能。
三、功能描述：此八路彩灯有3种变化，这3种变化可以进行手动切换，三种变化分别为：1、彩灯自左向右依次点亮。
2、彩灯自左向右逐个点亮。
3、彩灯两边两个先亮，然后同时向中间逐个点亮，随后中间同时向两边熄灭。
四、设计原理：本实验主要是为了实现了彩灯循环点亮的不同控制，它主要由彩灯循环控制方式和彩灯循环点亮变化方式选择两大部分组成。
1、彩灯循环控制方式的设计，在这里主要是通过实验箱指示灯显示。
在电路中以1代表灯亮，以0代表灯灭，由0、1按不同的规律组合代表不同的点亮方式，同时使其选择不同的频率，从而实现多种变化多种频率的花样功能显示。
2、彩灯循环点亮变化方式选择，在这里设计了彩灯三种不同的循环变化方式。
我们用状态机来控制不同的点亮方式，从而达到不同的点亮方式随时切换变化。
五、程序设计：（1）实现功能1：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY caideng1 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RST:IN STD_LOGIC;Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END caideng1;ARCHITECTURE a OF caideng1 ISSIGNAL NUM: INTEGER RANGE 7 DOWNTO 0;BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF RST='1' THEN NUM<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN NUM<=NUM+1;END IF;END PROCESS;PROCESS(NUM)BEGINCASE NUM ISWHEN 0 =>Q<="10000000"; WHEN 1 =>Q<="01000000";WHEN 2 =>Q<="00100000"; WHEN 3 =>Q<="00010000";WHEN 4 =>Q<="00001000"; WHEN 5 =>Q<="00000100";WHEN 6 =>Q<="00000010"; WHEN 7 =>Q<="00000001";WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;END a;仿真波形：（2）实现功能2：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY caideng2 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RST:IN STD_LOGIC;Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END caideng2;ARCHITECTURE a OF caideng2 ISSIGNAL NUM: INTEGER RANGE 7 DOWNTO 0;BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF RST='1' THEN NUM<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF NUM<=7 THEN NUM<=NUM+1;ELSE NUM<=0;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(NUM)BEGINCASE NUM ISWHEN 0 =>Q<="10000000";WHEN 1 =>Q<="11000000";WHEN 2 =>Q<="11100000";WHEN 3 =>Q<="11110000";WHEN 4 =>Q<="11111000";WHEN 5 =>Q<="11111100";WHEN 6 =>Q<="11111110";WHEN 7 =>Q<="11111111";WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;END a;仿真波形：（3）实现功能3：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY caideng3 ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RST:IN STD_LOGIC;Q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END caideng3;ARCHITECTURE a OF caideng3 ISSIGNAL NUM: INTEGER RANGE 7 DOWNTO 0; BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF RST='1' THEN NUM<=0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF NUM<=7 THEN NUM<=NUM+1;ELSE NUM<=0;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(NUM)BEGINCASE NUM ISWHEN 0 =>Q<="00000000";WHEN 1 =>Q<="10000001";WHEN 2 =>Q<="11000011";WHEN 3 =>Q<="11100111";WHEN 4 =>Q<="11111111";WHEN 5 =>Q<="11100111";WHEN 6 =>Q<="11000011";WHEN 7 =>Q<="10000001";WHEN OTHERS =>NULL;END CASE;END PROCESS;END a;仿真波形：（4）状态机：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY caideng_ztj ISPORT(CLK,RST: IN STD_LOGIC;Q1,Q2,Q3: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);T:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END caideng_ztj;ARCHITECTURE behav OF caideng_ztj ISTYPE states IS (s0,s1,s2);SIGNAL YT : states ;BEGINP1: PROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST ='1' THENYT <= S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THENCASE YT ISWHEN s0 => YT <= s1;WHEN s1 => YT <= s2;WHEN s2 => YT <= s0;WHEN OTHERS => YT <= s0;END CASE ;END IF;END PROCESS ;P2: PROCESS(YT)BEGINCASE YT ISWHEN s0 => T(7 DOWNTO 0)<= Q1 (7 DOWNTO 0);WHEN s1 => T(7 DOWNTO 0)<= Q2 (7 DOWNTO 0);WHEN s2 => T(7 DOWNTO 0)<= Q3 (7 DOWNTO 0);WHEN OTHERS => T(7 DOWNTO 0)<=Q1 (7 DOWNTO 0); END CASE ;END PROCESS P2 ;END behav;仿真波形：（5）实现上述3项功能的总原理图：仿真波形：六、实验箱调试：1、引脚锁定：我选用实验电路结构图NO.7为这次彩灯硬件调试的操作界面。
八路彩灯控制器
一、引言现今生活中，市场上未能吸取顾客的注意，高出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是其中非常普遍的一种。
使用彩灯即可起装饰宣传作用，又可以现场气氛，城市也因为众多的彩灯而变得灿烂辉煌。
VHDL语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。
在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。
整个过程通过EDA工具自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，提高了设计质量，减少了出错的机会。
本次设计八路彩灯控制器简略描述了彩灯的变换。
具体实现方法如下二、总体设计：当选择花样一时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="10000001"S2="01000010"S3="00100100"S4="00011000"S5="00100100"S6="01000010"当选择花样二时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="00000000"S2="10000000"S3="11000000"S4="11100000"S5="11110000"S6="11111000"S7=”11111100”S8=”11111110”S9="11111111"S10="01111111"S11="00111111"S12="00011111"S13="00001111"S14="00000111"S15=”00000011”S16=”00000001”当选择花样三时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="10000000"S2="01000000"S3="00100000"S4="00010000"S5="00001000"S6="00000100"S7=”00000010”S8=”00000001”S9="00000010"S10="00000100"S11="00001000"S12="0001000"S13="00100000"S14="01000000"总体框图:三、模块设计：分频器模块：--由于机器时钟周期太短,不能满足要求--此模块实现分频,得到需要的时钟LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.ALL;USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY fenpinqi ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;--原机器时钟CLR:IN STD_LOGIC;CLK1:OUT STD_LOGIC);--分频后的时钟END fenpinqi;ARCHITECTURE ART OF fenpinqi ISSIGNAL CK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,CLR)ISVARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINIF CLR='1'THENCK<='0';TEMP:="000";ELSIF(CLK'EVENT AND CLK='1')THENIF TEMP="111"THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;END IF;END PROCESS;CLK1<=CK;END ART;花样一模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--从两边向中间亮，再从中间向两边亮；LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy1ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy1;ARCHITECTURE ART OF hy1ISTYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);--设计状态机,实现花样转换SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭) CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000001";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000010";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100100";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00011000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100100";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000010";BEGINIF XUAN="01"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED1<=LIGHT;END ART;花样二模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--实现淡入淡出效果LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy2ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy2;ARCHITECTURE ART OF hy2IS--设计状态机,实现花样转换TYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14,S15,S16); SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭)CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000000";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000000";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11000000";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11100000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11110000";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111000";CONSTANT L7:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111100";CONSTANT L8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111110";CONSTANT L9:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111111";CONSTANT L10:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01111111";CONSTANT L11:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00111111";CONSTANT L12:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00011111";CONSTANT L13:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001111";CONSTANT L14:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000111";CONSTANT L15:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000011";CONSTANT L16:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000001";BEGINIF XUAN="10"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S7;WHEN S7=>LIGHT<=L7;CURRENT_STATE<=S8;WHEN S8=>LIGHT<=L8;CURRENT_STATE<=S9;WHEN S9=>LIGHT<=L9;CURRENT_STATE<=S10;WHEN S10=>LIGHT<=L10;CURRENT_STATE<=S11;WHEN S11=>LIGHT<=L11;CURRENT_STATE<=S12;WHEN S12=>LIGHT<=L12;CURRENT_STATE<=S13;WHEN S13=>LIGHT<=L13;CURRENT_STATE<=S14;WHEN S14=>LIGHT<=L14;CURRENT_STATE<=S15;WHEN S15=>LIGHT<=L15;CURRENT_STATE<=S16;WHEN S16=>LIGHT<=L16;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED2<=LIGHT;END ART;花样三模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--从左至右逐个亮，在从右到左逐个亮LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy3ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy3;ARCHITECTURE ART OF hy3IS--设计状态机,实现花样转换TYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14);SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭)CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000000";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000000";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100000";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00010000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001000";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000100";CONSTANT L7:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000010";CONSTANT L8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000001";CONSTANT L9:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000010";CONSTANT L10:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000100";CONSTANT L11:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001000";CONSTANT L12:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00010000";CONSTANT L13:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100000";CONSTANT L14:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000000";BEGINIF XUAN="11"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S7;WHEN S7=>LIGHT<=L7;CURRENT_STATE<=S8;WHEN S8=>LIGHT<=L8;CURRENT_STATE<=S9;WHEN S9=>LIGHT<=L9;CURRENT_STATE<=S10;WHEN S10=>LIGHT<=L10;CURRENT_STATE<=S11;WHEN S11=>LIGHT<=L11;CURRENT_STATE<=S12;WHEN S12=>LIGHT<=L12;CURRENT_STATE<=S13;WHEN S13=>LIGHT<=L13;CURRENT_STATE<=S14;WHEN S14=>LIGHT<=L14;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED3<=LIGHT;END ART;顶层设计--将以上几个模块整合起来,实现八路彩灯的花样控制LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY caideng ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY caideng;ARCHITECTURE ART OF caideng ISCOMPONENT fenpinqi--对分频器模块进行定义PORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK1:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT fenpinqi;COMPONENT hy1--对花样一模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy1;COMPONENT hy2--对花样二模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy2;COMPONENT hy3--对花样三模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy3;SIGNAL S:STD_LOGIC;--定义中间变量SIGNAL L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);SIGNAL L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);SIGNAL L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINU1:fenpinqi PORT MAP(CLK,CLR,S);--对分频器模块进行例化U2:hy1PORT MAP(S,CLR,XUAN,L1);--对花样一模块进行定义U3:hy2PORT MAP(S,CLR,XUAN,L2);--对花样二模块进行例化U4:hy3PORT MAP(S,CLR,XUAN,L3);--对花样三模块进行例化LED<=L1WHEN XUAN="01"ELSE--让LED显示选定的花样L2WHEN XUAN="10"ELSEL3;END ART;四、仿真图：分频器仿真波形：（CLK周期为100ms）CLK为输入，是机器时钟。
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。
Word版可编辑-八路循环彩灯电路设计精心整理.doc
八路循环彩灯电路设计摘要：灯光的闪烁和流动可以用于各种各样的装饰，例如电子门标、广告装饰等。
灯光的流动总是特别吸引别人的注意力。
在夜晚，在城市的街头，当广告牌上的灯光流动起来时，城市就会马上变得生动起来。
我所设计的彩灯控制电路是原理很简单的一种利用大学所学到的数电知识制成。
只要了解几种集成电路便可轻松明白它的原理。
做好的彩灯可以放在室内，主人会感到温馨;放在餐厅等地方可以增加氛围。
本文基于电子线路CAD常用软件Protel99SE设计了一个简单的循环彩灯电路，各路彩灯由发光二极管模拟代替。
采用555定时器，计数器，移位器，产生控制循环信号，再利用74LF161A计数器和74LS194左右移位寄存器组成驱动电路来依次控制彩灯循环闪烁。
循环彩灯电路由驱动电路、输出电路、时钟电路和电源等为整个系统工作提供所需的能源。
CMOS 电路对电源电压的要求相对比较宽松。
循环彩灯电路是由TTL集成电路做成,并且采用5伏电源供电。
时钟电路是由555多谐自激震荡集成电路制成，与电阻和电容一起构成时钟周期发生器，为电路提供时钟信号，支持整个电路的工作。
驱动电路是由74LF161A计数器和74LS194左右移位寄存器组成,用以驱动发光二极管正常工作，并且在时钟电路的控制下让八个发光二极管循环工作。
关键词：八路彩灯;555定时器；计数器；移位寄存器The Design Of Eight Lines Circulating Lights Abstract: Lights flashing and the flow can be used for a variety of decoration, such as electronic door standard, advertising and decoration. The flow of light is always special to attract people's attention. At night, the streets in the city, when the flow of light on the billboards up, the city will soon get to life. I designed the lights control circuit is a very simple principle learned to use the University made several electrical knowledge. As long as several integrated circuits can easily understand its principles. Do the lights can be placed indoors, the owner will feel warm; on restaurants and other places to increase the atmosphere.Based on the electronic circuits commonly used CAD software Protel99SE designed a simple circuit lights cycle, and the brightest lights from the light-emitting diode simulations instead. Using 555 timers, counters, shifters, resulting in the control loop signal, and then use 74LF161A around the counter and 74LS194 shift registers control drive circuit to turn lights cycling. Cycle lights circuit by the drive circuit, output circuit, clock circuit and power supply for the entire system to provide the necessary energy. CMOS circuits the power supply voltage requirements are relatively relaxed. Cycle lights circuit is made by TTL integrated circuits, and the 5-volt power supply. Clock circuit is more than 555 integrated circuit made of harmonic self-excited oscillation, together with resistors and capacitors constitute the clock generator providing clock signals for the circuit to support the entire circuit. Drive circuit is 74LF161A counter and shift register 74LS194 about the composition, light-emitting diodes to drive to work, and under the control of the clock circuit so that the work cycle of eight light-emitting diodes.Key words:Eight lines circulating lights; 555 timer; Counter; Shift register目录1引言 (1)2 系统组成及工作原理 (1)2.1 基础设计目的 (1)2.2 基础设计要求 (1)2.3 总体设计思路 (2)2.4 电路框图 (2)2.5 PCB板布线 (2)2.5.1 布局规则 (2)2.5.2 布线规则 (2)3 循环彩灯的系统组成 (3)3.1 555定时器电路 (3)3.1.1 定时器电路产生时钟脉冲 (3)3.1.2 555定时器组成的多谐振荡电路 (4)3.2 74F161A及74LS194的功能 (5)3.2.1 74F161A四位二进制同步计数器 (5)3.2.2 74LS194四位双向移位寄存器 (6)3.3 设计彩灯控制电路 (7)3.4 电路图的仿真 (7)3.5 PCB板布线与制做方案的实施 (7)3.5.1 PCB板布线 (7)3.5.2 PCB板制作 (8)4 循环电路的总体设计 (8)4.1 循环彩灯原理图 (8)4.2循环彩灯仿真图 (9)4.3 循环彩灯PCB图 (9)4.4循环彩灯装配图 (10)4.5 循环彩灯实物图 (10)5 实验结果的调试与检验 (11)5.1 调试技巧方法 (11)5.2 调试中出现的原因、故障及排除的方法 (11)6 总结与设计结论 (11)6.1 总体结果 (11)6.2 设计结论 (12)6.3 收获 (12)参考文献 (15)致谢......................................................错误!未定义书签。
8路循环彩灯设计控制电路
数字电子技术课程综合设计题目：8路循环彩灯控制的电路姓名：学号：层次：专业：班级：指导教师：2021年5月独创性申明一．本论文是本人独立完成；二．本论文没有任何抄袭行为；三．若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩资格。
摘要：设计一个8路循环彩灯电路，要求该电路能够实现8路彩灯能够依次点亮，然后在一起点亮，且每次不同的点亮状态要持续两秒，且能够循环上诉的效果。
该电路主要是由555定时器与一些分立元器件构成多谐振荡器，74LS163同步计数器，74LS138译码器，LED等组成的，由多谐振荡器提供周期为一秒的脉冲方波信号，然后经过74LS163同步计数器进行二分频，使其周期变为两秒，在经过74ls138译码器的译码，从而完成8路彩灯循环电路设计的要求，电路在经过ISIS的仿真测试能够有效的依次点亮8路彩灯，最后在全部点亮的功能，从而完成课设要求。
关键词：多谐振荡器;74LS163同步计数器；74LS138译码器；Abstract:Design an8-way cycle lamp circuit,the circuit is required to achieve8-way lights can be lit in turn,and then lit together,and each time the different lighting state to last two seconds,and can cycle the effect of appeal.The circuit is mainly composed of555 timer and some discrete components,such as multivibrator,74ls163synchronous counter, 74LS138decoder,led,etc.the multivibrator provides a pulse square wave signal with a period of one second,and then the74ls163synchronous counter bisects the frequency to make its period become two seconds,In order to complete the design requirements of 8-way color lamp cycle circuit,the circuit can effectively light up8-way color lamp in turn after Isis simulation test,and finally in the full lighting function,so as to complete the course design requirements.目录前言1电路整体方案设计 (2)1.1电路设计要求 (4)1.2电路设计方案 (4)1.3出现的问题及解决方案 (5)2电路结构分析 (5)2.1多谐振荡器 (5)2.2计数器 (6)2.3译码器 (5)2.4电路仿真图 (5)3结论 (9)参考文献 (10)致谢 (8)前言本课题主要研究的是如何实现8路彩灯依次点亮，最后在全部点亮的循环过程，要实现课设的基本功能需要了解掌握计数器，译码器的等芯片功能；是要选取555定时器和一些分立元器件组成的多谐振荡器，73LS163同步计数器，74LS138译码器的功能及应用。
八路彩灯循环显示控制电路课程设计
说明书目录1前言 (1)1.1序言 (1)1.2目前彩灯的应用情况 (1)1.3主要工作概述 (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (4)2.3方案选择 (4)3.单元模块电路设计 (5)3.1时钟信号发生器 (5)3.2 序列信号发生器 (7)3.3 移位输出显示电路 (13)4软件设计 (16)4.1Proteus仿真软件 (16)4.2 Altium designer软件 (16)4.3软件的设计结构 (18)5系统调试 (19)5.1脉冲信号发生器的调试 (19)5.2序列信号发生器和以为输出显示电路调试 (20)5.3整体电路的调试 (20)5.4系统实现的功能 (21)6设计总结与收获 (22)7 参考文献 (24)附录：彩灯显示控制电路原理图 (25)说明书1前言1.1序言由于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。
在设计中更多的使用中，规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。
在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。
小型的彩灯多为采用霓虹灯电路则不能胜任。
在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，但就其工作模式，可分为三种主要类型：管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。
这些灯的控制设备多为数字电路。
而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字长明灯、流水灯及变幻灯。
长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。
流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。
实验八 八路彩灯控制器设计
实验八八路彩灯控制器设计信息学院电信0903 王宁200948300327实验题目：八路彩灯控制器设计实验目的：设计一个8路彩灯控制器，能控制8路彩灯按照两种节拍、三种花型循环变化。
两种节拍分别为0.25s和0.5s。
三种花型分别是：（1）8路彩灯从左至右按次序渐亮，全亮后逆次序渐灭。
（2）从中间到两边对称地渐亮，全亮后仍由中间向两边逐次渐灭。
（3）8路彩灯分成两半，从左至右顺次渐亮，全亮后则全灭。
实验原理：根据功能要求，可将8路彩灯控制器的输出按花形循环要求列成表格，见下表。
其中，Q7~Q0是控制器输出地8路彩灯的控制信号，高电平时彩灯亮。
状态标志flag是为了便于有规律地给8路输出赋值而设立的不同花形的检测信号。
4HZ的时钟脉冲二分频，得到一个2HZ的时钟脉冲，让这两种时钟脉冲交替来控制花形循环即可。
这种设计思想就体现在下图所示的顶层原理图中。
图中，FEN2是二分频器，MUX21是二选一多路选择器，CD是8路彩灯的三种花形控制器，它们的VHDL源程序分别如下。
（1）8路彩灯的三种花型控制模块CDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cd ISPORT(clk:IN STD_LOGIC;jp:OUT STD_LOGIC;qq:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END cd;ARCHITECTURE behav OF cd ISCONSTANT w:INTEGER:=7;SIGNAL q:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(clk)V ARIABLE flag:BIT_VECTOR(2 DOWNTO 0):="000";V ARIABLE jp1: STD_LOGIC:='0';BEGINIF clk'EVENT AND clk='1'THENIF flag="000"THENq<='1'&q(w DOWNTO 1);IF q(1)='1'THENflag:="001";END IF;ELSIF flag="001"THENq<=q(w-1 DOWNTO 0)&'0';IF q(6)='0'THENflag:="010";END IF;ELSIF flag="010"THENq(w DOWNTO 4)<=q(w-1 DOWNTO 4)&'1';q(w-4 DOWNTO 0)<='1'&q(w-4 DOWNTO 1);IF q(1)='1'THENflag:="011";END IF;ELSIF flag="011"THENq(w DOWNTO 4)<=q(w-1 DOWNTO 4)&'0';q(w-4 DOWNTO 0)<='0'&q(w-4 DOWNTO 1);IF q(1)='0'THENflag:="100";END IF;ELSIF flag="100"THENq(w DOWNTO 4)<='1'&q(w DOWNTO 5);q(w-4 DOWNTO 0)<='1'&q(w-4 DOWNTO 1);IF q(1)='1'THENflag:="101";END IF;ELSIF flag="101"THENq<="00000000";jp1:=NOT jp1;flag:="000";END IF;END IF;qq<=q;jp<=jp1;END PROCESS;END behav;（2）二选一多路选择器模块MUX21 LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY mux21 ISPORT(A,B,S:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC);END mux21;ARCHITECTURE ar OF mux21 ISBEGINPROCESS(A,B,S)BEGINIF S='0'THENY<=A;ELSEY<=B;END IF;END PROCESS;END ar;（3）二分频模块FEN2LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY fen2 ISPORT(clk:IN STD_LOGIC;clkk:OUT STD_LOGIC);END fen2;ARCHITECTURE behav OF fen2 ISBEGINPROCESS(clk)V ARIABLE clkk1:STD_LOGIC:='0';BEGINIF clk'EVENT AND clk='1'THENclkk1:=NOT clkk1;END IF;clkk<=clkk1;END PROCESS;END behav;实验步骤：（1）在Untitled1-Text Editor文本编辑窗口输入8路彩灯的三种花型控制模块CD的程序。
八路循环彩灯设计分析报告
八路循环彩灯设计报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：成绩课程设计说明书（论文）题目：循环彩灯电路设计课程名称：数字电子技术学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：李振振学号：201202010115专业班级：自动化2012级2班指导教师：翟亚芳2014 年6 月6日课程设计任务书设计题目循环彩灯电路设计学生姓名李振振所在学院电子信息与电气工程学院专业、年级、班自动化2012级2班设计要求：1、设计制作一个循环彩灯电路；2、彩灯数量为8个；3、8个彩灯从左到右依次点亮，然后依次熄灭，点亮和熄灭的时间间隔为1秒。
学生应完成的任务：1、明白循环彩灯的工作原理，完成循环彩灯电路设计，利用Mutisim进行仿真。
2、利用DXP软件绘制电路原理图，并设计制作PCB板。
3、根据设计原理对电路进行安装、调试。
4、撰写并提交课程设计报告。
参考文献：[1] 秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[M].北京：北京大学出版社，2012.[2] 班春华.电子线路设计与应用[M].北京：高等教育出版社，2005.[3] 张睿.Altium Desiner6.0原理图与pcb设计[M].北京：电子工业出版社，2007[4] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M] .北京：高等教育出版社，2005.工作计划：5月26—27日用Multisim软件完成电路功能仿真；5月28—30日利用Altium Designer软件完成电路原理图设计和PCB板设计;6月3—5日完成PCB板制作、电路安装与调试工作；6月5—6日验收结果、提交课程设计报告。
任务下达日期：2014年5月26 日任务完成日期：2014 年 6 月 6 日指导教师（签名）：学生（签名）：循环彩灯电路设计摘要：设计了一个循环彩灯电路，该电路可以实现8个彩灯从左到右依次点亮，然后依次熄灭，且点亮和熄灭的时间间隔均为1秒的功能。
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.。
循环彩灯实验设计论文设计
循环彩灯实验设计(电子信息工程专业电信09（1）班，***)摘要：节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED 自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
本文以8031单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED彩灯、按键等组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法，使彩灯变化多样.关键字：EL-5051-III型单片机试验箱8031; 节日彩灯;循环.目录1绪论 (3)1.1引言 (3)1.1.1论文内容及目标 (3)1.1.2拟采用方法 (3)2.1硬件电路设计 (4)2.1.18031单片机硬件结构 (4)2.1.2电路设计 (4)2.1.3管脚说明 (5)2.1.4 振荡器特性 (7)2.1.5 芯片擦除 (7)2.1.6 定时/计数器的工作方式1 (7)2.1.7 8031最小系统 (8)2.2 电路设计 (8)3.1软件设计 (9)3.1.1 程序设计框图 (10)3.1.2 系统程序 (11)4 设计结果分析 (12)5 结束语 (12)6参考文献 (12)1.1 引言节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED，自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。
在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。
在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。
在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。
彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。
是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。
在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。
因此，单片机的发展将有助于简单实用电子产品的开发。
在本设计中,采用比较先进的8031单片机为控制核心，它的功耗很低。
单片机技术发展至今，掌握最先进技术的仍然是国外的几大公司。
八路循环彩灯设计报告
课程设计说明书（论文）题 目： 循环彩灯电路设计课程名称： 数字电子技术学 院： 电子信息与电气工程学院学生姓名： 李振振学 号： 201202010115专业班级： 自动化2012级2班指导教师： 翟亚芳2014 年 6 月 6日课程设计任务书循环彩灯电路设计摘要：设计了一个循环彩灯电路，该电路可以实现8个彩灯从左到右依次点亮，然后依次熄灭，且点亮和熄灭的时间间隔均为1秒的功能。
该电路主要由555定时器、74LS164移位寄存器、74LS00与非门、LED等组成，555定时器提供周期为1s的脉冲信号，74LS164和74LS00共同提供顺序脉冲，从而达到设计要求。
经Multisim仿真测试，该电路可以实现功能要求。
利用Altium Designer软件对电路进行了原理图设计和PCB设计，并对电路进行了安装和调试，调试结果正常。
关键词：循环彩灯；555定时器；74LS164移位寄存器；74LS00与非门；电路仿真；PCB设计目录1.设计背景 (1)1.1数字电路的介绍 (1)1.2时钟电路的作用及基本结构 (1)1.3Multism和Aultism软件的功能及使用 (1)2.设计方案 (2)2.1 课题任务 (2)2.2 任务分析 (2)3.实施方案 (2)3.1原理图设计 (2)3.2电路仿真 (5)3.3 PCB制作 (7)3.4安装与调试 (7)4.结果与结论 (8)5.收获与致谢 (8)6.参考文献 (9)7.附件 (9)7.1电路原理图 (9)7.2仿真图 (11)7.3PCB布线图 (11)7.4实物图 (12)7.5元器件清单 (13)1．设计背景1.1数字电路的介绍数字电子技术是信息、通信、计算机、自动控制等领域工程技术人员必须掌握的基本理论和技能。
数字电路系统的主要内容：数值、逻辑门电路、数模/模数转换电路、半导体存储器等。
数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。
八路彩灯课程设计论文
本课程的设计标题：彩灯控制器设计西贝信息工程系学生 _________________________专业化产电气工程及其自动化业 __________________________雪豪教师 _________________________职称高级工程师2020年6月22日彩灯控制器设计摘要本方案提出了一种基于8051单片机的彩灯控制方案，实现对LED彩灯的控制。
该方案以8051单片机为主控核心，主控模块配有3个按键和8个代码LED显示灯。
根据需要, 可编程多种照明模式，1 ms的基本单位时间被其定时器TO中断。
根据各种照明时间的不同需要，在不同的时间输出灯亮或灭的控制信号，进而驱动各种颜色的灯亮或灭。
与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、能耗低的优点。
关键词:单片机；智能控制；LED彩灯；汇编语言目录顺序1章绪论11.1 设计的目的和意义11.2 主要设计容1顺序2章系统总体设计22. 1总体方案设计22.2系统硬件设计22. 2.1电路设计22. 2. 2元器件介绍32. 2.3外部晶振电路42. 3系统软件设计52. 3.1设计思路5流程图52. 3. 3原程序6顺序3章实验结果73. 1实际现象73.2结果分析8顺序4章总结9致10参考文献11第一章引言1.1设计的目的和意义通过课程设计的教学实践，将课本上学到的知识运用到实践中，理论与实践相结合, 进一步掌握单片机应用系统的相关知识，加深对单片机工作原理的理解。
掌握单片机应用系统的设计、制作和调试方法。
使自己的设计水平和学以致用的能力，分析问题和解决问题的能力得到全面提升。
现在市面上各种彩灯，种类繁多，风格各异，可以满足人们的需求。
但是，它们的原理和工作方法有很大的相似之处。
本实验的目的是使我们能够全面、实际、深刻地理解彩灯的工作原理，学会简单的彩灯电路的连接。
了解、熟悉、掌握彩灯所需的几种必备器件的应用，如它们的工作原理、布局、介绍、外观美化等。
八路流水灯循环点亮
黄山学院专业姓名班级学号指导老师八路循环彩灯控制电路一、 设计要求（1）设计一组8路循环彩灯控制电路，发光二极管的亮度要明显可见。
（2）、点亮要有一定的规律，即按顺序点亮。
（3）、元件、芯片的摆放要合理。
（4）、布线要紧密、尽量短（5）用protuse 仿真，1 题目分析：八路彩灯循环点亮电路功能描述：八只彩灯按顺序轮流点亮，首先点亮第一盏灯，在第一盏灯熄灭之后，点亮第二盏灯，在第二盏灯熄灭之后，再去点亮第三盏灯，依次类推，直到点亮第八盏灯，看上去的效果就像亮点从第一盏灯依次流向第八盏灯，然后又点亮第一盏灯，反复循环这一过程。
2 整体构思：彩灯的控制是用数字集成电路的构成来实现的,用彩灯（LED 发光二极管）构成一个发光矩阵。
主要用计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，构成具有循环功能的彩灯控制电路。
将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译码器控制各路彩灯依次发亮。
用框图表示如下。
3 具体实现： （1）、根据题目要求，找到可能完成此功能的芯片。
一共有八只灯所以要用74LS138 3线－8线译码器74LS161十进制上升沿计数器。
（2）、确定芯片后，完成电路图。
（3）、根据题目要求，要实现八只灯按顺序点亮电路就要用到74LS138 3线－8线译码器和74LS161具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。
以及发光二极管、电阻、导线、电平开关和万用版。
（4）、按照电路图连接线路，检查是否连接正确 。
（5）、检查功能实现，如果不能进行调试、修改。
二、单元电路设计参考1、振荡器设计：用集成555电路构成多谐振荡器。
电路如下图所示。
振荡器计数器 译码器 8路彩灯 → → →U 0的周期： 2、计数器的选用：选四位二进制同步加/减计数器74LS161。
其引脚功能图如下所示。
其真值表如下：)C 2R 0.7(R T 21+=三、设计原理电路四、材料清单：五、protuse仿真部分截图图：六、心得体会：实验之前必须认真阅读有关方面的知识，在心中要有一个大概的模型或过程。
八路彩灯循环控制论文
绪论彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等。
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霓虹灯。
LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作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。
优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控器、分控器和LED光源组成，广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。
二维彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。
若将一定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色彩变化的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富绚丽。
控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。
音乐彩灯控制器是专用于卡拉ok厅 KTV包房的彩灯控制设备，其最大优点是不与电视音响等设备有任何连接，本设备通过检测包房里的环境音频信号强弱来控制通过彩灯的电流大小（即亮暗程度）来烘托娱乐的兴趣的目的，也就是随着声音的大小而使彩灯闪烁，歌声和彩灯一起跳动，从而让唱歌人激情高涨，留连忘返。
本课题研究的是四花样彩灯控制器，应用的是数字逻辑电路的有关知识，是进行复杂设计的基础，对进行复杂彩灯设计具有指导意义。
第1章设计内容及要求1.1 设计内容设计一四花样自动切换的彩灯控制器。
1.2 设计要求(1)彩灯一亮一灭,从左向右移动。
(2)彩灯两亮两灭，从左向右移动。
(3)四亮四灭，从左向右移动。
(4)从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭。
(5)四种花样自动变换。
1.3 主要参考元器件芯片：晶振，分频器CD4060，模十六计数器74LS161，双D触发器74LS74，与门74LS08，非门74LS04，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。
八路循环彩灯控制电路设计
课程设计报告书试验大致思路如下：3．器件管脚分配图：图1（4017管脚分配图）CD4017是十进制计数器，它包含译码器。
计数器在时钟禁止输入为低电平时，在时钟脉冲上升沿进位。
在时钟禁止输入为高电平时，时钟被禁止。
复位输入为高电平时，时钟输入独立运行。
该芯片是一个十进制分配器，只要在其脉冲信号输入端接入脉冲信号，每来一个脉冲信号时，该芯片就会从Q0~~Q9~~Q0循环发出高电平，并且能够保持这个脉冲信号没有结束时，一直是高电平。
由此可知，该芯片能够运用于控制端或者是用于循环彩灯等等方面的应用。
引出端功能符号CO：进位脉冲输渊CP：时钟输入端CR：清除端INH：禁止端Q0-Q9 计数脉冲输出端VDD：正电源VSS：地真值表输入输出CP INH CR Q0-Q9 CO× × H Q0↑L LH ↓L计数计数脉冲为Q0-Q4时：CO=HL × L× H L↓× L×↑L保持计数脉冲为Q5-Q9时：CO=L图2（4069管脚分配图）CD4069又称为六反向器，广泛运用于各种电路设计中。
当Vcc=5~10V时，C110uFU1A 4069BCL_5V U2B 4069BCL_5V R210kΩR1200kΩ1234图4图4为电路中的一部分，是用来产生时钟脉冲的多谐振荡器，它仿真图如下图5整个电路的仿真图如下；。
八路彩灯课程设计
武夷学院电子工程系课程设计（论文）报告课程名称：数字电子技术课程设计题目：8路彩灯控制器专业（班级）：电子信息工程2班姓名：年级：10级学号:指导教师：完成日期： 2012 年 6 月 10 日摘要本文主要对此次数课程设计进行总结性报告，罗列了简易8路彩灯控制器的电路原理与流程图、硬件结构设计、焊接与调试。
对于出现的问题进行解释说明其一系列后续工作的介绍。
目录1 任务要求…………………………………………………………………………P42 硬件电路结构设计………………………………………………………………P42.1 电路流程图……………………………………………………………………P4 2.2 单元电路设计…………………………………………………………………P42.2.1 时钟信号设计……………………………………………………………P42.2.2 花型控制设计……………………………………………………………P42.2.3 花型演示设计……………………………………………………………P43 电路设计与调试…………………………………………………………………P53.1主要元器件介绍……………………………………………………………P53.1.1 74LS161芯片…………………………………………………………P53.1.2 74LS194芯片…………………………………………………………P63.1.3 CD4049芯片…………………………………………………………P83.2花型控制电路………………………………………………………………P83.3花型演示电路………………………………………………………………P93.4总电路…………………………………………………………………………………P94 注意事项……………………………………………………………………………P105 结论…………………………………………………………………………………………P116 心得体会……………………………………………………………………………P118路彩灯控制器1任务要求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。
数电课程设计报告-八路彩灯循环电路
摘要数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
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，我们有必要去研究彩灯的工作原理。
数字电子技术课程设计也是培养学生综合运用学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
关键词：彩灯控制器、循环控制、电子电路仿真目录第1章设计方案 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 设计要求 (5)1.3 总体框图设计 (5)第2章单元电路的设计 (6)2.1 定时器电路 (6)2.2 计数器电路 (8)2.3 译码器电路 (10)2.4 总电路设计 (12)第3章仿真 (13)3.1 Multisim软件的介绍 (13)3.2 EWB软件的介绍 (13)3.4 仿真步骤 (13)3.3 仿真结果 (14)第4章总结 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (18)第1章设计方案1.1 设计目的1.学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2.掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
3.掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
1.2 设计要求1.八路彩灯输出显示。
2.彩灯的闪烁按一定规则变化，可通过输出开关设置彩灯闪烁的规律。
3.电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯熄灭。
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绪论彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等。
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霓虹灯。
LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作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。
优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控器、分控器和LED光源组成，广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。
二维彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。
若将一定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色彩变化的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富绚丽。
控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。
音乐彩灯控制器是专用于卡拉ok厅 KTV包房的彩灯控制设备，其最大优点是不与电视音响等设备有任何连接，本设备通过检测包房里的环境音频信号强弱来控制通过彩灯的电流大小（即亮暗程度）来烘托娱乐的兴趣的目的，也就是随着声音的大小而使彩灯闪烁，歌声和彩灯一起跳动，从而让唱歌人激情高涨，留连忘返。
本课题研究的是四花样彩灯控制器，应用的是数字逻辑电路的有关知识，是进行复杂设计的基础，对进行复杂彩灯设计具有指导意义。
第1章设计内容及要求1.1 设计内容设计一四花样自动切换的彩灯控制器。
1.2 设计要求(1)彩灯一亮一灭,从左向右移动。
(2)彩灯两亮两灭，从左向右移动。
(3)四亮四灭，从左向右移动。
(4)从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭。
(5)四种花样自动变换。
1.3 主要参考元器件芯片：晶振，分频器CD4060，模十六计数器74LS161，双D触发器74LS74，与门74LS08，非门74LS04，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。
第2章系统组成，工作原理及硬件电路设计方案2.1 系统组成图图2.1 系统组成图各模块的组成及功能分析：1.时钟电路：由晶振、电阻电容、分频器CD4060组成，构成时钟电路，周期为0．5秒，控制计数器和寄存器，模十六计数器74LS161的QD端输出脉冲控制双D触发器。
2.四种码产生电路:由模十六计数器74LS161、与门74LS08和非门74LS04组成，计数器的四个输出端接组合逻辑门从而产生四种码。
3.自动转换控制电路：由双D触发器74LS74和四选一数据选择器74LS153组成，双D的两输出端接数据选择器的地址输入端，它能产生两位循环二进制码，每改变一种状态，数据选择器选择一种码输出，使彩灯花样自动循环。
4.数据输出电路：由八位移位寄存器74LS164和八个彩灯组成，选择输出的每一种码输入到寄存器的数据输入端，使码在寄存器的八个输出端自左向右移动，实现彩灯的花样。
2.2 工作原理分析从晶振电路出来的脉冲信号作为计数脉冲送到模十六计数器；模十六计数器74LS161的QD端输出脉冲加到移位寄存器。
调节晶振电路可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。
双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
模十六计数器74LS161的QD端输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器，在它的两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。
这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号，对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA，QB，QC，QD四个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当双D触发器输出为“00”时，数据选择器输出10000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样一；为“10”时，数据选择器输出11000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样二；为“01”时数据选择器输出11110000序列脉冲，为八分频信号，实现花样三；为“11”时数据选择器输出1111111100000000序列脉冲，为十六分频信号，实现花样四。
调节晶振电路，可以改变开关的切换时间用以选择每种花样出现时间的长短。
数据选择器的输出端接移位寄存器的输入端，在时钟脉冲的作用下，数据在移位寄存器的八位并行输出端从Q0到Q7顺序移动。
移动的八位控制信号直接控制发光二极管的亮灭，就出现了八路四花样自动循环切换的流水彩灯。
2.3 方案2.3.1 方案一：用多谐振荡器的输出端作为双D触发器的时钟。
计数器每计八个数，Q由低电平变D为高电平，双D触发器的状态改变，四选一数据选择器74LS153选择下一种码输出，彩灯变为另一种花样，以后四种花样循环改变。
如图2.3.1所示。
图2.3.1优点:本电路图设计简单、结构清晰，可分为四种码产生电路、开关电路、输出电路和时钟电路这四个模块。
四种码产生电路由模十六计数器和组合逻辑门构成，开关电路由双D触发器和数据选择器构成，输出电路由移位寄存器和彩灯构成，时钟电路由两个555构成。
通过改变多谐振荡器的电阻可改变彩灯流动的速度和各花样持续的时间，实现了彩灯花样的动态变化，增强了控制器的灵活性。
缺点：原因可能是数据选择器输出的两种码之间的间隔大于彩灯每一种状态持续的时间，使彩灯的一种花样完成后并没有进入另一种状态，当进入另一种状态时上一种状态的多余码进入下一个状态，故出现了混乱的状态，可改变双D触发器的CP脉冲，即改变多谐振荡器的电阻，使得一种花样完成后，数据选择器地址输入端状态改变，正好选择另一组码输出，彩灯花样改变，但是这样实现比较困难。
而且由555定时器构成多谐振荡器在产生小频率脉冲时并不稳定，比较难实现最终结果。
2.3.2 方案二：用模十六计数器74LS161的QD端作为双D触发器的时钟。
计数器每计八个数，QD 由低电平变为高电平，双D触发器的状态改变，四选一数据选择器74LS153选择下一种码输出，彩灯变为另一种花样，以后四种花样循环改变。
如图3.2所示。
图2.3.2优点:本电路图设计简单、结构清晰，可分为四种码产生电路、开关电路、输出电路和时钟电路这四个模块。
四种码产生电路由模十六计数器和组合逻辑门构成，开关电路由双D触发器和数据选择器构成，输出电路由移位寄存器和彩灯构成，时钟电路由晶振和分频器CD4060构成，产生的方波稳定。
缺点：虽然可以通过改变晶振电路可改变彩灯流动的速度和各花样持续的时间从而实现了彩灯花样的动态变化，但是操作比较复杂。
两种方法综合比较后选择了方案二。
2.3.3 单元电路设计，参数计算及器件选择(1) 时序脉冲电路时钟脉冲产生电路由晶振、一个电阻、两个电容及分频器CD4060构成。
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。
其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
时钟脉冲产生电路主要由分频器CD4060芯片来实现，CD4060芯片管脚图如图2.3.1所示。
图2.3.1 CD4060芯片管脚图CD4060芯片特性：1) 电压范围宽，应该可以工作在3V～15V，输入阻抗高，驱动能力差外，跟74系列的功能基本没有区别；2) 输入时，1/2工作电压以下为0，1/2工作电压以上为1；3) 输出时，1=工作电压；0=0V4) 驱动能力奇差，在设计时最多只能带1个TTL负载；5) 如果加上拉电阻的话，至少要100K电阻；6) 唯一现在使用的可能就是计数器，CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数引脚功能:/CP1：时钟输入端CP0：时钟输出端/CP0：反相时钟输出端Q4~Q10，Q12~Q14：计数器输出端/Q14：第14级计数器反相输出端VDD：电源正VSS：电源负CR：清零端时钟电路图如图2.3.2所示：图2.3.2时钟电路图(2) 四种码产生电路四种码产生电路的核心器件是74LS161构成十六位计数器，模十六计数器74LS161芯片管脚图如图2.3.3所示。
图2.3.3 74LS161管脚图74LS161具有以下功能：(1)异步清零。
当RD＝0，不管其他输入端的状态如何，不论有无时钟CP，计数器输出将直接置零(QD QCQBQA)=0000，称为异步清零。
(2)同步并行预置数。
当RD=1，LD=0时，再输入脉冲CP上升沿的作用下，并行输入端的数据dcba被置入计数器的输出端，即(QD QCQBQA)= dcba。
由于这个操作要与CP上升沿同步，所以称为同步预置数。
(3)保持。
当RD＝LD=1，且EP*ET=0，则计数器保持原状态不变。
这时，如EP＝0、ET=0，则进位信号Oc(Oc= QD QCQBQAET)保持不变；如ET=0则不管EP状态如何，进位信号Oc=0。
(4)计数。
当RD＝LD=EP=ET=1时，在CP端输入计数脉冲作用下，计数器进行二进制加法器计数。
74LS08是2输入四正与门集成电路芯片,74LS04是带有4个非门的芯片。
四种码产生电路如图2.3.4所示。
图2.3.4 四种码产生电路图四种码产生电路根据彩灯要实现的四花样,得到四种码产生电路要产生的码，如下表所示。
四花样产生表要产生这四种码，可由十六进制计数器74LS161接组合逻辑门产生，十六进制计器的真值表如表2.3.5所示。
表2.3.5 计数器真值表工作原理：四种码产生电路由74LS161构成十六位计数器。
74LS08是2输入四正与门集成电路芯片,74LS04是带有4个非门的芯片，用来控制和改变74LS161输出的数据，使计数器迅速复位。
最终产生四种不同的码，来实现彩灯的四花样。
数据从74LS161十六位计数器的输出端QA ，QB ，QC ，QD 输出，经过与门和非门用来控制和改变74LS161输出的数据，最终输入到四选一数据选择器74LS153的数据输入端1C0，1C1，1C2，1C3。
(3) 彩灯自动转换电路彩灯自动转换控制电路由双D 触发器和双四选一数据选择器74LS153，双四选一数据选择器74LS153芯片管脚图如图3.2.6所示。