多功能多路流水灯控制电路的设计仿真与制作
Proteus虚拟仿真案例---流水灯制作
Proteus虚拟仿真案例-——流水灯制作一、原理图设计1.打开proteus，新建文件2.选择元器件(1)选择单片机芯片左侧快捷菜单栏里按下，按下P，在“关键字”栏中输入“8951”,选择AT89C51(2)选择晶振：输入crystal，选择CRYSTAL(3)选择电容：输入22p，左边类别中选择Capacitors，右边选择CERAMIC22P(4)选择电阻：输入10k,左边类别中选择Resistors，右边选择RESISTORS库的3WATT10K(5)选择led:输入led，左边类别中选择Optoelectronics，右边选择led—yellow(6)选择按钮：输入button,选择USERDVC库的BUTTON(7)选择好的元器件如图所示3.放置器件振荡电路:(1)放置AT89C51单片机：在DEVICES栏中选中AT89C51，然后在绘制区放置到合适的位置(2)放置晶振，隐藏text属性（菜单-模板—设置设计默认值—显示隐藏文本不勾选）(3)分别将晶振的两脚与AT89C51的19、18脚相连(4)放置两个22p的电容,一端与晶振相连，另一端互连(5)放置地节点（左侧快捷菜单栏里按下—-GROUND），与两个电容相连复位电路:a.放置电源节点(左侧快捷菜单栏里按下——POWER）b.放置地节点c.放置电容,电阻，电阻一端接地，一端与电容相连，电容一端接+5V电源d.AT89C51第9脚接电阻、电容中间e.放置按钮，接电容两端f.右击按钮——编辑属性——元件参考:BUTTON，并取消“本元件不用于PCB制版”g.修改C3电容的值：右击——编辑属性—-Capacitance改为10u绘制流水灯：a.放置电阻、led，右击led——编辑属性——隐藏元件值,连接电阻和ledb.使用块复制，复制7组电阻和ledc.放置电源，分别与D1—D8的一端连接d.总线绘制:左侧选择“总线模式”,绘制一条总线,连接P1口与R2-R9e.使用属性分配工具进行快速网络标号：按下a，出现属性分配窗口,“字符串”框输入“net=D＃”，单击P0口的8条线，进行编号，再次按下a，出现属性分配窗口，“字符串”框输入“net=D#”，单击R2—R9的8条线，进行编号f.批量修改R2-R9的值：按下a，出现属性分配窗口，“字符串”框输入“VALUE=100”，确定二、系统仿真1.编写源代码(1)菜单——源代码——添加/删除源文件—-new——文件名输入pmd。
基于Proteus花样流水灯控制电路的设计与仿真
基于Proteus花样流水灯控制电路的设计与仿真作者：刘立军来源：《消费电子·理论版》2013年第02期摘要：在Proteus仿真软件与Keil编程软件的基础上设计了基于80C51单片机为控制核心的八位LED花样流水灯的控制电路。
整个电路的设计由硬件电路、软件编程与仿真等部分构成，其中软件程序的编写基于硬件电路的连接，最终通过硬件电路的仿真，验证了电路设计的正确性。
整个电路的设计过程，实现了将Proteus与Keil的完美结合，为单片机控制电路的设计提供了一种设计思想。
关键词：Proteus；LED；花样流水灯；控制电路中图分类号：TP369.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 04-0072-01当前随着信息化技术的突飞猛进，人们对电子智能化的要求越来越高，因而传统的利用单片机控制电路的设计流程得到了前所有未的挑战。
传统的电路设计流程需要经过电路原理图的设计、硬件电路的搭建、调试、功能验证、制版焊接等一系列流程，其过程复杂、开发周期长，效率较低。
本文采用了英国Labcenter公司开发的针对单片机仿真的Proteus软件来设计电路，大大的提高了电路设计的效率，降低了成本，缩短了开发周期[1，2]。
一、硬件电路设计本文是利用Proteus与Keil软件结合来实现电路设计与仿真的。
Proteus主要负责电路硬件的设计与搭建，而Keil软件主要是利用C语言对Proteus中的80C51单片机进行编程，实现相关的指令控制。
具体所设计的电路要求能够实现如下功能：（1）按下K1键，启动LED灯，LED灯依次点亮，先向下点亮，再向上点亮，循环往复；（2）按下K2键，所有LED灯熄灭；（3）在（1）的状态下，按下K3键，所有LED灯闪烁3次，然后熄灭；（4）在（1）的状态下，按下K4键，先单数LED向下流动点亮，再偶数LED灯向上流动点亮，循环往复。
本电路硬件结构由一片80C51单片机、八个LED灯、八个电阻、四个按键开关等组成。
流水灯(电路和汇编)-Proteus和Keil仿真演示实例知识讲解
流水灯(电路和汇编)-P r o t e u s和K e i l仿真演示实例示例要求：在80C51单片机的P2口连接8个发光二极管指示灯，编程实现流水灯的控制，轮流点亮指示灯。
在KEIL 51中编程序，形成HEX文件；在PROTEUS中设计硬件，下载HEX文件，运行看结果。
第1篇：PROTEUS电路设计1、打开PROTEUS的ISIS软件，如图1所示。
新建电路图文件，将文件保存到E：\projectio （新建文件夹projectio）下面，文件基本名为io，扩展名默认。
选择元图1 ISIS窗口图2、在component mode模式下单击选择元件按钮P，打开元件选择对话框，如图2所示。
图2 元件选择窗口在元件选择对话框的keywords窗口中输入元件关键字可换搜索元件，找到元件后，双击元件则可选中元件，添加元件到图3的device列表栏。
在这里依次添加元件单片机80C51、电阻RES、电容CAP、按键BUTTON、晶振CRYSTAL、发光二极管LED-RED，如图3所示。
图3 添加元件的device列表栏3、选择devices元件列表中的元件放到工作窗口，注意放置在工作窗口合适的位置，在元件放置时可对元件进行移动、旋转等操作；如图4所示。
电源（POWER）与地（GROUND）：（右键-放置-终端里选）。
图4 放置元件图4、连接导线，如图5所示。
连接后存盘。
图5 连接元件图5、在Keil软件中设计软件程序，形成HEX文件（具体过程见第2篇Keil软件编程）。
保存软件项目到电路文件相同的文件夹E：\projectio下。
6、在PROTEUS电路图中，单击单片机80C51芯片，选中，再次单击打开单片机80C51的属性对话框，在属性对话框中的program file框中选择下载到80C51芯片中的程序。
这里是同一个文件夹下面的shili.hex文件。
如图6所示。
图6 下载程序到单片机7、单击仿真运行按钮play，运行程序。
流水灯的实验原理及步骤
流水灯的实验原理及步骤流水灯（也称为跑马灯）是一种由多个LED灯组成的电子显示器件，常常被用于电子实验、电子产品展示等场合中。
流水灯可以通过变化发光的方式来传递信息或者装饰环境，具有简单、实用、灵活的特点。
下面将详细介绍流水灯的实验原理及步骤。
实验原理：流水灯的实现原理是通过控制每个LED灯的点亮与熄灭来形成一种连续而有序的动画效果，使得LED灯看起来像是在“流水”一样运动。
一般来说，流水灯采用的是LED的时分多路复用技术，即通过定时器控制每个LED点亮和熄灭的时刻，使得它们按照一定的顺序依次发光。
实验步骤：1. 准备材料：LED灯（数量根据需要决定）、电阻（限流电阻，选择合适的阻值）、电路板、导线、面包板或焊接工具等。
2. 连接电路：根据所需的LED数量，设计电路图，按照图上的连线方式将LED 连接到电路板上，注意保持连线的正确性。
3. 添加电阻：根据LED的工作电压和电流需求，计算每个LED对应的限流电阻的阻值，将电阻依次与LED进行串联连接。
4. 供电测试：将电路板连接到电源上，确认电源电压是否符合LED的工作电压要求。
注意检查整个电路的连线是否正确，电阻是否接在了正确位置。
5. 编写程序：使用单片机或其他控制芯片来控制LED的点亮和熄灭。
根据所采用的开发平台和编程语言，编写相应的代码，控制每个LED的状态和时间间隔。
6. 调试程序：将编写好的程序下载到控制芯片中，并连接到电路板上。
通过电脑或其他输入设备控制程序运行，观察LED的点亮和熄灭效果。
根据需要调整程序中每个LED的点亮时间和顺序，使得LED灯看起来像是在流水一样运动。
7. 完善电路：根据实际需求，可以设计并添加其他功能模块，如按键控制、调节亮度等。
总结：流水灯实验是一种常见的电子实验，通过控制LED灯的点亮和熄灭来形成一种连续的流动效果。
实验的原理是利用LED的时分多路复用技术和控制芯片的编程来实现。
实验步骤包括准备材料、连接电路、添加限流电阻、供电测试、编写程序、调试程序和完善电路等。
多功能多路流水灯控制电路设计仿真及制作
附件1：学号：30课程设计题目多功能多路流水灯控制电路的设计仿真及制作学院信息工程学院专业电子信息工程班级电信1201姓名鲁玲指导教师孟哲2014年6月20日课程设计任务书学生姓名：鲁玲专业班级：电信1201指导教师：孟哲工作单位：信息工程学院题目: 多功能多路流水灯控制电路的设计仿真及制作初始条件：集成译码器、计数器、555定时器、移位寄存器、LED和必要的门电路或其他器件。
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、课程设计工作量：1周内完成对数字频率计的设计、仿真、装配及调试。
2、技术要求：①设计一个具有16路（或矩阵）LED不同显示方式或显示图形的控制电路。
②不同显示方式的控制可以是自动结合按键手控等。
③确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1）第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。
2）第3-4天，方案选择和电路设计仿真。
3）第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。
4）第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日前言21 设计方案31.1 设计意义31.2 设计目的31.3 原理图及工作原理32 电路板焊接技术介绍42.1 焊接操作要领42.2 注意事项52.3.焊接调试63 电路板的安装及制作63.1 确定电路板整体布线图63.2 555振荡电路63.3 74LS191计数部分73.4 74LS138译码电路和LED显示部分73.5 5V直流稳压电源电路74 电路板的调试84.1 调试方法和步骤84.2 出现的问题及处理方法85 电路实拍图106 总结及心得体会127 元件清单138 参考文献14附件15随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水彩灯凭着简易，高效，稳定等特点出现在我们日常生活中的各种场所，店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见。
多路流水灯课程设计
多路流水灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路流水灯的基本原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述多路流水灯电路的工作过程，了解编程控制原理。
3. 学生能掌握基本的数字电路知识，理解电路图的阅读与绘制。
技能目标：1. 学生能独立完成多路流水灯电路的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能运用编程软件编写控制程序，实现多路流水灯的功能。
3. 学生能通过团队合作，解决实际操作过程中遇到的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对电子制作的兴趣，激发创新意识。
2. 学生能在实践中体会团队协作的重要性，培养良好的团队精神。
3. 学生能关注电子产品在实际生活中的应用，认识到科技与生活的密切关系。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，以学生动手实践为主，结合理论知识学习。
学生特点：初中学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师需引导学生掌握多路流水灯的基本原理，注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神。
在教学过程中，关注学生的个性化发展，激发学生的创新意识。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍多路流水灯的基本原理及电路构成。
- 分析常见电子元件（如LED、电阻、电容、二极管等）的作用及选型。
- 讲解数字电路基础知识，如逻辑门、触发器等。
- 结合教材相关章节，阐述编程控制原理及方法。
2. 实践操作：- 设计多路流水灯电路图，并进行电路搭建。
- 编写程序，实现多路流水灯的控制效果。
- 学习使用编程软件和调试工具，进行电路调试与优化。
3. 教学大纲：- 第一阶段：理论学习，包括电路原理、元件选型及编程控制方法。
- 第二阶段：实践操作，分步骤进行电路搭建、编程与调试。
- 第三阶段：成果展示与评价，展示学生作品，进行自评、互评和教师评价。
4. 教学内容安排与进度：- 理论知识部分，按照教材章节顺序进行教学，共计4课时。
流水灯电路的制作
流水灯电路的制作一、概述：随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。
所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，制作过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。
二、电路原理图三、电路工作原理多功能流水灯原理电路图如上图所示。
原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。
本文选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C1组成的多谐振荡器组成。
主要是为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲，灯光的流动速度可以通过电位器R3进行调节。
由于R3的阻值较大，所以有较大的速度调节范围。
灯光流动控制器由一个十进制计数脉冲分配器CD4017和若干电阻组成。
CD4017的CP端受脉冲发生器输出脉冲的控制，其输出端(Q0~Q9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。
输出控制的脉冲，其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。
10个电阻与CD4017的10个输出端Q0~Q9相连，当Q0~Q9依次输出控制脉冲时10个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光，形成流动发光状态，即实现正向流水和逆向流水的功能。
电源电路所采用的电源为5V。
四、PCB板的设计五、元器件清单六、电路的组装与调试1、电路的组装方法和步骤（1）筛选元器件。
对所有购置的元器件进行检测，注意它们的型号、规格、极性，应该保质量。
（2）按草图在PCB板上组装并焊接。
要求：①元器件布局整齐、美观，同类型元器件高度一致；②焊接良好，无虚焊、错焊、连焊等缺陷。
多功能流水灯设计_毕业设计说明书
多功能流水灯设计毕业设计说明书1 绪论1.1 课题背景及目的今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，数字逻辑电路的发展也日趋迅速，通常流水灯的设计会选择单片机编程，虽然单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，但是，选择单片机更大的增加了设计费用，并且对设计者的编程语言要求高，而在数字电路中，中规模集成电路以其功能强大、种类繁多，得到广泛应用。
很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能。
如本文所设计的流水灯电路，就是利用中规模集成电路的功能扩展，将移位寄存器构成移存型计数器，将其输出端接到多个LED指示上。
利用数字电路来控制灯的状态，并显示设计结果。
其主要的电路原理：整个流水灯电路由时钟产生，流水程序控制驱动及功率控制元件电源供给电路等电路组成。
1.2 课题研究方法常见的流水灯控制系统中，是使用微机控制，设备复杂，成本较高；另外应用单片机控制，虽然简单，但系统智能化及传输可靠性低，且对语言的编程能力要求较高，均不理想。
为了提高系统可靠性、实用性，从而研究了一种基于模拟电子技术和数字电子技术的循环控制系统。
这种设计不仅仅应用到流水灯的控制，也在工业生产中提高自动化循环控制得到利用。
为了发光二极管形成流水效果，将电源加在555定时器中，定时发送脉冲，通过CD4017循环计数，由CD4066控制开关，使发光二极管逐个接受高电平，循环亮起，设计中，选用四种颜色的发光二极管，从而形成更好的流水效果。
1.3 基本要求设计方案（1）设计一个彩灯控制电路，使其能够产生一个控制信号控制彩灯实现灯光变换的功能。
（2）该彩灯控制电路，在完成基本变化的基础上，可以实现彩灯的流向性，间歇性变化的要求，从而使彩灯更加丰富化。
（3）给彩灯流水控制电路一个控制信号，并能够使其通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等全方位功能。
（4）该多功能流水灯具有定时功能。
多功能流水灯设计实验报告
多功能流水灯的设计一．设计要求：1.设计一8盏彩灯控制电路，使彩灯可以向左，向右流动、全亮、全灭四种功能。
功能变换可以手控也可以自控。
2.自动功能变换时间10秒。
二．总体方案构思：用Verilog语言来为单片机编程，通过编程来控制单片机各引脚在不同时间输出的不同的电平，进而控制个发光二级管的亮灭，以及控制流水灯的流速和流动方向。
1.使用按钮（auto）来控制手动或自动。
2.因为需要向左，向右，全亮，全灭四种功能，所以需要两个开关（btn1和btn2），分别用开和关两种状态表示，即（00,01,10,11）。
3.使用clk时钟来记时和触发事件。
三．实验器材：电脑和LED设备四．程序如下：module LED(clk,auto,btn1,btn2,led);input clk;input auto;input btn1;input btn2;output reg [7:0] led;reg [29:0] count;//1ns的计数器reg [3:0] count_10;//10秒的计数器reg [1:0] status;//记录当前LED灯流动的情况:"00左到右，01右到左，10全亮，11全灭"reg [1:0] type;reg second_1;//1秒的标志reg second_10;//10秒的标志initialbeginstatus<=2'b00;type<=2'b00;count<=30'b0;count_10<=4'b0;second_1<=1'b0;second_10<=1'b0;endalways@(posedge clk)//给出1s的标志和10s的标志beginif(count<25000000)//等待1s的到来begincount<=count+1;second_1<=0;second_10<=0;endelsebegincount<=0;second_1<=1;count_10<=count_10+1;if(count_10>=4'd10)beginsecond_10<=1;endendendalways@(posedge clk)//当自动的情况时，每10s变化一次流动状态beginif(auto==1 && second_1==1)beginif(second_10==1)beginif(status==2'b11)beginstatus<=2'b00;endelsebeginstatus<=status+1;endendendendalways@(posedge clk)//设置总变化状态等于手动或自动的状态beginif(second_1==1)beginif(auto==1)//自动begintype<=status;endelse//手动begintype<={btn1,btn2};endendendalways@(posedge clk)//根据type设置LED灯情况beginif(second_1==1)beginif(type==00)//左到右beginif(led==8'b00000000 || led==8'b11111111)beginled<=8'b10000000;endelsebeginled<=led>>1;endendelse if(type==01)//右到左beginif(led==8'b00000000 || led==8'b11111111)beginled<=8'b00000001;endelsebeginled<=led<<1;endendelse if(type==10)//全亮beginled<=8'b11111111;endelse//全灭beginled<=8'b00000000;endendendendmodule五．测试图如下：六．个人体会：在这次实验中收货颇丰，我学会了使用简单的Verilog语言，更加深入的学习了数字逻辑，还有更多的，我学会和同学们合作，讨论，去解决问题。
多功能流水灯实验报告
多功能流水灯实验报告第一篇：多功能流水灯实验报告课程设计报告设计课题：多功能流水灯专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：题目多功能流水灯一、课程设计目的1、掌握数字系统的设计方法和测试方法。
二、课程设计题目（问题）描述和要求设计一个四模式三路彩灯（红、绿、黄三种颜色）显示系统。
该系统的显示模式由外部输入Z、Y控制，要求开机自动置入初态后便按规定模式循环运行。
设各路彩灯均为8个（红灯序号为r1-r8，绿灯序号为g1-g8，黄灯序号为y1-y8），各模式规定如下： XY=00时，系统的显示模式在以下六个节拍间循环：第一节拍，依次点亮奇号红灯（r1亮→r1、r3亮→r1、r3、r5亮→r1、r3、r5、r7亮），其余灯均灭。
第二节拍，依次点亮偶号红灯，其余灯均灭。
第三节拍，依次点亮奇号绿灯，其余灯均灭。
第四节拍，依次点亮偶号绿灯，其余灯均灭。
第五节拍，依次点亮奇号黄灯，其余灯均灭。
第六节拍，依次点亮偶号黄灯，其余灯均灭。
XY=01时，系统的显示在第一、二节拍间循环。
XY=10时，系统的显示在第三、四节拍间循环。
XY=11时，系统的显示在第五、六节拍间循环。
三、系统分析与设计根据课程设计题目问题描述和要求，完成：主要器件：绘制电路原理图：确定选用的元件及其封装形式，完善电路。
原理图设计过程：进行电子电路设计时，首先要有一个设计方案，而将电路设计方案表达出来的最好方法就是画出清晰、正确的电路原理图。
根据设计需要选择出元器件，并把所选用的元器件和相互之间的连接关系明确地列出，直观地表达出设计概念。
电路原理图的基本组成是电子元器件符号和连接导线，电子元器件符号包含了该元器件的功能，连接导线则包含了元器件的电气连接信息，所以电路原理图设计的质量好坏直接影响到PCB印制电路板的设计质量。
绘制原理图的两大原则：首先应该保证整个电路原理图的连线正确，信号流向清晰，便于阅读分析和修改；其次应该做到元器件的整体布局合理、美观、实用。
多功能流水灯设计毕业设计
多功能流水灯设计毕业设计毕业设计：多功能流水灯设计一、引言多功能流水灯是一种常见的电子灯具，其特点是能够根据预定的规律产生流动的灯光效果。
在本毕业设计中，我们将设计一款具有多种功能的流水灯，包括不同的灯光模式切换、亮度调节等功能。
本设计将以STM32微控制器作为核心控制器，并通过外部电路和软件编程实现多种流水灯效果。
二、设计方案1.硬件设计本设计中，我们将使用STM32微控制器作为核心控制器，具有丰富的GPIO引脚和定时器功能。
通过连续改变GPIO引脚的电平状态，我们可以实现流水灯的亮灭效果。
同时，我们还将使用一些外部元件，如电阻、电容和三极管等，来实现灯光的亮度调节和控制。
2.软件设计本设计将使用Keil C编译环境进行软件开发。
首先，我们需要编写相关的GPIO和定时器驱动程序，实现对流水灯的控制。
其次，我们还需要编写额外的模式切换和亮度调节功能的程序，通过按键或旋钮等输入方式来改变流水灯的工作模式和亮度。
三、具体实现1.灯光模式切换功能我们将设计一个菜单界面，通过按键输入来切换不同的流水灯工作模式。
在菜单界面中，用户可以选择要显示的流水灯模式，如单色流水灯、多色流水灯等。
通过编写相应的程序代码，我们可以通过按键触发事件来实现模式的切换。
2.亮度调节功能我们将使用旋钮或调光器等输入方式来实现对流水灯亮度的调节功能。
通过读取旋钮当前的位置或调节器的电阻值，我们可以确定亮度的大小。
然后，我们将通过改变PWM信号的占空比来实现对流水灯亮度的控制。
3.故障检测和保护功能为了保证流水灯在长时间使用过程中的稳定性和安全性，我们还将设计故障检测和保护功能。
例如，我们可以通过检测电流和电压等参数来判断灯管是否损坏，并及时发出警报提醒用户更换。
同时，我们还可以设置过压、过流和过载保护功能，以防止灯具因异常情况而损坏。
四、测试与验证在完成硬件和软件设计后，我们将进行测试和验证。
首先，我们将验证流水灯的各项功能是否正常工作，包括模式切换、亮度调节等。
流水灯仿真 原理图与程序(汇编+C语言)
简单流水灯仿真（入门级实验）实验介绍：简单流水灯实验是通过单片机控制几个发光二极管（常见控制8个）的点亮状态，形成一个流动的效果，所以称为流水灯实验。
流水灯实验是闪烁灯实验的进阶，也属于入门级实验。
流水灯效果在普遍应用于路边的广告牌以及各式的霓虹灯。
实验目的：该实验的主要目的是通过流水灯效果的控制，熟悉单片机I/O接口的使用。
学习移位指令（汇编语言：RR、RL，C语言：_crol_、_cror_）的使用方法。
仿真原理图：在仿真软件Proteus中绘制仿真仿真原理图如上图所示。
（注意事项：在仿真过程中，电阻R2~R9的大小要合适，太大LED将无法点亮。
仿真时如果想使用P0口，则需要添加上拉电阻。
注意发光二极管的极性，如果发光二极管接反了，则无法点亮。
）程序HEX代码如下：:03000000020832C1:0C083200787FE4F6D8FD75810702081DF0:10080000E4FFFEE4FDFC0DBD00010CBC03F8BDE8F7:0C081000F50FBF00010EEF64644E70E7AE:01081C0022B9:10081D0075A0FEAFA07801EF08800123D8FDF5A0EB:05082D0012080080EE3E:00000001FF程序HEX使用方法：1）新建txt文档2）将HEX代码复制到txt文档中，保存3）将该txt文档另存为“程序名.hex”,例如：pro.hex 4）在仿真软件中打开即可实现仿真。
汇编语言代码以及C语言代码如下：汇编语言代码1(移位方法)：ORG 0HJMP MAINORG 30HMAIN:MOV A,#0FEHX1:MOV P2,ACALL DELAYRL AJMP X1DELAY:MOV R2,#20X3:MOV R3,#40X2:MOV R4,#250DJNZ R4,$DJNZ R3,X2DJNZ R2,X3RETEND汇编语言代码2(直接赋值方法)：ORG 0HJMP MAINORG 30HMAIN:MOV P2,#0FEHCALL DELAYMOV P2,#0FDHCALL DELAYMOV P2,#0FBHCALL DELAYMOV P2,#0F7HCALL DELAYMOV P2,#0EFHCALL DELAYMOV P2,#0DFHCALL DELAYMOV P2,#0BFHCALL DELAYMOV P2,#7FHCALL DELAYJMP MAINDELAY:MOV R2,#20X3:MOV R3,#40X2:MOV R4,#250DJNZ R4,$DJNZ R3,X2DJNZ R2,X3RETEND注意：对于指令“MOV A,#0FEH”中，“#”后面的数字“0”不可以省略。
多路流水灯课程设计
多路流水灯课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解并掌握多路流水灯的工作原理和设计方法，培养学生的电子技术和编程能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解多路流水灯的电路原理，掌握常用的数字逻辑元件及其功能，了解编程语言的基本语法。
技能目标：培养学生进行多路流水灯设计和搭建的能力，提高学生的编程和调试技能，使学生能够独立完成简单的电子项目。
情感态度价值观目标：培养学生对电子技术的兴趣和热情，提高学生的问题解决能力和创新意识，使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括多路流水灯的电路原理、数字逻辑元件的使用、编程语言的学习和电子项目的实践。
具体安排如下：1.多路流水灯的电路原理：介绍多路流水灯的基本概念、工作原理和电路图。
2.数字逻辑元件的使用：介绍常用的数字逻辑元件如逻辑门、触发器、计数器等，并学习其功能和应用。
3.编程语言的学习：学习编程语言的基本语法和编程技巧，掌握编写程序的方法。
4.电子项目的实践：进行多路流水灯的设计和搭建，通过实践提高学生的电子技术应用能力。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解多路流水灯的电路原理和数字逻辑元件的使用，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入思考和探讨问题，提高学生的理解能力和问题解决能力。
3.案例分析法：通过分析典型的多路流水灯设计案例，使学生了解实际应用中的问题和解决方法。
4.实验法：通过动手搭建和调试多路流水灯，培养学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用合适的电子技术教材，提供系统的理论知识学习。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和拓展知识。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，以直观的方式展示电路原理和编程技巧。
【电子设计】多变流水灯控制电路
多变流水灯控制电路(1)电路结构与特点多变流水灯控制电路如图2S所示。
图中的多谐振荡器由非门U5；A、U5：B及R1、R2、C1组成，其振荡频率为2H2。
三极管开关电路由R3、v1组成，它并联在R2(决定频率的元件之一)的两端。
当v1饱和时，相当于R2两端并联一电阻，多谐振荡器的频率将变为原来的3倍。
多谐振荡器产生的方波由两路输出，其中b4日1u5：A输出的一路输入U4的12级串行二进制计数分频器。
该计数分频器将输入端信号输出，分频作用于v1。
在U4的13脚输出的一个方波的前半段，其输出电平为“o”，v1截止，振荡器频率保持2H2；在后半段v1饱和，使振荡频率变为6Hz。
非门U5：B输出至U1的BCD可预置数同步可逆计数器。
其4、12、13、3脚为BCD码数据预置端，6、11、14、2脚为BCD码数据输出端。
9脚为清零端，当其为高电平时，输出的数据为咖零数。
l脚为置数允许端，当其为高电平而9脚为低电平时，输出的数据与4、12、13、3脚预置数相同。
I o脚为加、减计数控制端，高电平为加计数，低电乎为减计数。
5脚为进位输入端，无进位时，固定为低电乎。
15脚为时钟脉冲输入端，脉冲上升沿有效。
U1输出直接至U2的咖十进制译码器，将BcD码数据译为十进制码，从相应的十进制码数输出端输出。
电路中Ul的4、12脚接高电乎，13、3脚接低电乎，故预置数为o011，即十进制数的3。
u1的10脚由U4的输出端提供控制信号，当U1的15脚连续不断地输入时钟脉冲时，如果u1的10脚为高电平，则U1输出的比D码数据经U2译码，U2的3、14、2、15脚依次输出高电平。
当U2的1 脚输出高电平时，经R5、C2稍加延时输入非门U5：D、U5lc整形，将经RC延时使前沿变得较平滑的波形重新整形为方波，以避免ul同步计数器产生信号丢失。
整形后的高电乎至U1的9脚时，U2的3脚迅速变为高电乎输出。
于是开始了3、14、2、15脚依次输出高电乎的重复过程。
流水灯控制电路的设计
流水灯控制电路的设计1.实验目的（1）掌握555定时器的基本结构和工作原理。
（2）掌握74SL163，74SL138芯片的功能及应用。
（3）加深对组合和时序逻辑电路的理解。
（4）通过实验掌握基本电路在实际生活中的应用。
2.总体设计方案或技术路线74SL163为集成4位同步二进制加法计数器，；利用它的同步置数功能可获得N进制计数器。
74SL138为3线-8线译码器，它有3个输入端、8个输出端，使8个LED发光二极管实现按一定方向的循环亮灭。
由555定时器构成脉冲发生器，并由LED发光二极管监视电路是否工作；将74SL163接成二进制计数器，在Q D端用LED发光二极管监视计数器工作状态；取74SL163的低三位Q C Q B Q A接到74SL138的地址控制端CBA，74SL138的8个输出端依次与排成一排的8个LED发光管相接。
8个发光二极管按一定方向循环亮灭3.实验电路图多谐控制电路J2流水灯控制电路4. 仪器设备名称、型号NE555时基控制芯片 1个74SL163芯片 1个74SL138芯片 1个示波器 1台电源 1台LED发光二极管 10个导线若干试验箱 1个5.理论分析或仿真分析结果在NE555芯片构成的多谐控制电路中，输出信号的频率f=1.43/(R1+2R2)C1,可以通过改变接入的电阻和电容来改变输出信号的频率，从而改变8个LED循环发光的速度。
根据74SL138 3线-8线译码器的特点，通过改变LED接入74SL138芯片的输出端从而改变其发光的顺序或者循环的方式。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）7.实验结论8.实验中出现的问题及解决对策9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议10．参考文献。
流水灯(电路和汇编)-Proteus和Keil仿真演示实例
示例要求:在80C51单片机的P2 口连接8个发光二极管指示灯，编程实现流水灯的控制，轮流点亮指示灯。
在KEIL 51中编程序，形成HEX文件；在PROTEUS中设计硬件，下载HEX文件，运行看结果。
第1 篇: PROTEUS电路设计1、打开PROTEUS的ISIS软件，如图1所示。
新建电路图文件，将文件保存到E:\projectio （新建文件夹projectio）下面，文件基本名为io,扩展名默认。
图1 ISIS窗口图2、在component mode模式下单击选择元件按钮P,打开元件选择对话框，如图2所示。
图2元件选择窗口Root sheet 1IF在元件选择对话框的 keywords 窗口中输入元件关键字可换搜索元件，找到元件后，双击元件则可选中元 件，添加元件到图3的device 列表栏。
在这里依次添加元件单片机 80C51、电阻RES 、电容CAP 、按键BUTTON 、晶振CRYSTAL 、发光二极管 LED-RED ，如图3所示。
3、选择devices 元件列表中的元件放到工作窗口， 注意放置在工作窗口合适的位置，在元件放置时可对元件进4所示。
电源（POWER ）与地（GROUND ）：（右键-放置-终端里选）。
Fil* JJi ** Edit Ts< Vetixn 肆紛h 命af” U 俺峙 Litrsrv 1 也Svct K*lp国W;踞輕丨==■■-!□] x|行移动、旋转等操作；如图 图3添加元件的device 列表栏配輔證 S I?) K I S E I EIF記汨益器心 呼Tn •冒l-H-一 -4、连接导线，如图5所示。
连接后存盘。
Pile V] ew Edit l^els Dess EHScfirct Betur Latr KT ?" IflEwlute Svster M<lp|D I ^S 虚id 旨3|[囱書]舟 命迫旦塹口|]叭c x %e.^z z■ ■狀 ]ls tnsi iasH.^10^71^连接元件图5、 在Keil 软件中设计软件程序，形成 HEX 文件（具体过程见第 2篇Keil 软件编程）。
流水灯电路的制作
流水灯电路的制作一、概述：随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。
所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，制作过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。
二、电路原理图三、电路工作原理多功能流水灯原理电路图如上图所示。
原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。
本文选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C1组成的多谐振荡器组成。
主要是为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲，灯光的流动速度可以通过电位器R3进行调节。
由于R3的阻值较大，所以有较大的速度调节范围。
灯光流动控制器由一个十进制计数脉冲分配器CD4017和若干电阻组成。
CD4017的CP端受脉冲发生器输出脉冲的控制，其输出端(Q0~Q9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。
输出控制的脉冲，其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。
10个电阻与CD4017的10个输出端Q0~Q9相连，当Q0~Q9依次输出控制脉冲时10个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光，形成流动发光状态，即实现正向流水和逆向流水的功能。
电源电路所采用的电源为5V。
四、PCB板的设计五、元器件清单六、电路的组装与调试1、电路的组装方法和步骤（1）筛选元器件。
对所有购置的元器件进行检测，注意它们的型号、规格、极性，应该保质量。
（2）按草图在PCB板上组装并焊接。
要求：①元器件布局整齐、美观，同类型元器件高度一致；②焊接良好，无虚焊、错焊、连焊等缺陷。
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附件1：学号：0121209310130课程设计题目多功能多路流水灯控制电路的设计仿真与制作学院信息工程学院专业电子信息工程班级电信1201姓名鲁玲指导教师孟哲2014 年 6 月20 日课程设计任务书学生姓名：鲁玲专业班级：电信1201 指导教师：孟哲工作单位：信息工程学院题目: 多功能多路流水灯控制电路的设计仿真与制作初始条件：集成译码器、计数器、555定时器、移位寄存器、LED和必要的门电路或其他器件。
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、课程设计工作量：1周内完成对数字频率计的设计、仿真、装配与调试。
2、技术要求：错误!未找到引用源。
设计一个具有16路（或矩阵）LED不同显示方式或显示图形的控制电路。
错误!未找到引用源。
不同显示方式的控制可以是自动结合按键手控等。
③确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1）第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。
2）第3-4天，方案选择和电路设计仿真。
3）第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。
4）第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日前言 (2)1 设计方案 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计目的 (3)1.3 原理图及工作原理 (3)2 电路板焊接技术介绍 (4)2.1 焊接操作要领 (4)2.2 注意事项 (5)2.3.焊接调试 (6)3 电路板的安装与制作 (6)3.1 确定电路板整体布线图 (6)3.2 555振荡电路 (6)3.3 74LS191计数部分 (7)3.4 74LS138译码电路和LED显示部分 (7)3.5 5V直流稳压电源电路 (7)4 电路板的调试 (8)4.1 调试方法和步骤 (8)4.2 出现的问题及处理方法 (8)5 电路实拍图 (10)6 总结及心得体会 (12)7 元件清单 (13)8 参考文献 (14)附件 (15)随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水彩灯凭着简易，高效，稳定等特点出现在我们日常生活中的各种场所，店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见。
与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如广告装潢、家居装饰、店铺招牌灯等等。
所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
本次课程设计要设计一个多功能多路流水灯控制器（用16只发光二极管显示），是多功能流水彩灯中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本设计方案中利用NE555构成多谐振荡产生连续脉冲作为74LS191计数器的脉冲源，在经过74LS138驱动输入到发光二极管。
首先要分析设计要求，从要实现多功能、多路入手推导出要使用的芯片。
多功能流水灯，就是要具有一定的变化规律的功能，主要考察了数字电路中的计数器、、多谐振荡等，多谐振荡电路给其它的电路提供脉冲源，设计过程中需要了解相关芯片（NE555、74LS191、74LS138）的具体功能，引脚图，真值表等，认真布局，在连接过程中更要仔细认真。
1.设计方案1.1设计意义（1）熟悉多功能多路流水灯的原理与功能；（2）掌握数字电路的功能，学会如何用555时钟电路产生方波信号；（3）熟悉掌握计数器、译码器的功能与原理；（4）了解时序电路与逻辑电路的功能与应用。
1.2设计目的（1）掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；（2）进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；（3）提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；（4）提高自己焊接电路板的能力；（5）培养书写综合实验报告的能力。
1.3 电路图及工作原理本设计采取的方案由用555多谐振荡器一个、74LS191一片、74LS138两片、可变电容、电阻、电容、LED组成。
74LS191计数器的时钟信号由555多谐振荡器提供，改变55的振荡频率即可改变计数器的快慢，从而控制彩灯闪烁的快慢。
计数器输出信号输入至138译码器，控制138译码器译码得到不同的输出信号，决定流水灯的循环变化。
多功能流水灯电路图如图1-1所示。
在本设计中所使用的电源是自制的5V直流稳压电源，电路图如图1-2所示。
图1-1 设计电路图图1-2 5V直流稳压电源电路图2.电路板焊接技术介绍2.1 焊接操作要领2.1.2 焊前准备物料：含直接用料和辅料，留意焊接元件有否极性要求，元件脚有否有氧化、油污等。
焊接时，对焊接温度，时间有否特别要求；工/器具：视焊接元件而定，应有锡线座、元件盒、焊枪、焊台、镊子、剪钳等。
如有防静电要求，应注意采用防静电工/器具，同时操作员应戴好防静电手腕带。
2.1.2 实施焊接准备好焊锡丝和烙铁头，烙铁头要保持洁净；步骤：烙铁头对准焊点→烙铁接触焊点→加焊锡→移开焊锡丝→拿开电烙铁。
具体如下：1.加热焊件（同时加热元件脚和焊盘）；2.熔化焊锡：当焊件加热到能熔化焊料的温度后，将锡线置于焊点，焊锡开始溶化并润湿焊点；3.在焊点加入适当的焊锡后，移开锡线；4当焊锡完全湿润焊点后，以大致45°的角度移开烙铁。
以上过程对一般焊点在大约2～3秒钟完成，应注意在焊锡尚未完全凝固以前不要晃动接元件，以免造成虚焊。
2.1.3 焊接后的处理当焊接结束后，应检查有无漏焊、错焊（极性焊反）、短路、虚焊等现象，清理PCB板上的残留物如：锡渣、锡碎、元件脚等。
2.1.4 对焊点的基本要求1.焊点应具有良好的导电性；2.焊点应具有一定的强度；3.焊接点的焊料要适当；4.焊接点的表面应具有良好的光泽；（温度过高，焊接时间过长，都会使焊点发乌，影响焊点的强度）5.焊点不应有毛刺及间隙；6.焊接点表面要清洁。
2.2 注意事项1.焊接顺序。
器件焊接顺序以先焊接好的元件不影响后面元件的焊接为原则，一般先焊接体积较小的电阻电容等器件，后焊接体积较大的元件，接插件最后焊接。
2.合适的焊接时间。
焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学变化所需要的时间。
它包括被焊金属达到焊接温度的时间、焊锡的熔化时间、助焊剂发挥作用及生成金属合金的时间几个部分。
当焊接温度确定后，就应根据被焊件的形状、性质、特点等来确定合适的焊接时间。
焊接时间过长，易损坏元器件或焊接部位；过短，则易造成假焊或虚焊，达不到焊接要求。
一般，每个焊点焊接一次的时间最长不超过5s。
3、在电路板上焊接直插元件时，要将引脚尽量插到底。
4、避免导线交叉，尽量减少跳线。
5、焊接结束后，用列子夹住被焊元件适当用力拉拨一下，检查元件是否被焊牢。
如果发现有松动现象，必须重新进行焊接。
6、电烙铁应放在烙铁架上。
2.3 焊接调试1.按照焊接要领完成焊接。
2.用万用表电阻挡测量电源输入端，看是否有短路现象。
如有，应在加电前排除。
3.电路板的安装与制作3.1 确定电路板整体布线图根据设计电路原理图1-1和图1-2在纸上设计电路板的布线图。
此过程要参照第二章中的焊接注意事项。
3.2 555振荡电路555振荡电路原理图如图3.1所示。
参照第二章内容按照设计好的布线图摆放元件并焊接。
此部分焊接好后需给电路接上5V电压，观察绿色发光二极管是否正常发光，并用万用表测量555芯片各管脚电压是否正常。
如不正常则应先排除故障后才能进行下一部分电路的焊接。
在本次制作过程中，绿色发光二极管能正常发光，且555芯片各管脚电压正常。
图3-1 555振荡电路图3-2 74LS191计数电路3.3 74LS191计数电路74LS191计数电路原理图如图3-2所示。
参照第二章内容按照设计好的布线图摆放元件并焊接。
3.4 74LS138译码电路和LED显示部分74LS138译码电路和LED显示部分原理图如图3-3所示。
参照第二章内容按照设计好的布线图摆放元件并焊接。
因为74LS138译码器输出端低电平有效，所以LED显示部分采用共阴极接法。
在焊接时要注意不要发光二极管的正负极接反了，以免烧坏管子。
3.5 5V直流稳压电源电路参照图1-2进行安装与焊接。
因为变压器输入为220V交流电，所以在连接变压器插头时要格外仔细，确保连接好后用绝缘胶布将接口处包裹起来，以免发生漏电现象，对人体造成危害。
图3-3 74LS138译码电路和LED显示部分4 电路板的调试4.1 调试方法和步骤1.检查电路设计的原理图，确定连接无误；2.检测导线是否断路，再用万用表检测每部分是否完好；3.检查整个电路是否都正确，看每个发光二极管是不是都能正常发光，各部件均能正常工作，看流水灯是否能按要求正常工作。
4.2 出现的问题及处理方法1.第一次检查完电路板确定无误后，为安全起见，先用电池盒代替自制电源给电路供电，发现前8个流水灯全亮，而后8个流水灯全不亮，接在555定时器输出端的绿色发光二极管时亮时不亮。
用万用表测量555定时器各管脚电压，发现其他管脚电压正常，但输出管脚（即管脚3）电压为零。
在知道故障处后，又对照电路图反复检查了几遍，并确定电路焊接上没有虚焊情况，最后发现是74LS191及74LS138芯片的16管脚和8管脚没有相应的接电源和地。
排除故障后，接通电源，流水灯正常工作，根据双掷开关的通断情况相应的左循环和右循环。
且接通不同电容时，流水灯闪烁快慢相应变化。
2.确定多路流水灯电路能正常工作后，便改用自制5V直流稳压电源给其供电，插上插头后发现流水灯全不亮。
用万用表检测发现电源输出端没有电压显示，不一会儿电路突然冒起小火花，于是我们赶紧关了电源，开始仔细检查电源电路。
最后得出结论是导线接触不良，改善后再接通电源，电路和之前一样正常工作。
3.在课设答辩时，接通电源发现发光二极管全都不亮，于是我们又重新检查电路。
用万用表测试最后发现整流桥输入电压为二十几伏，而输出电压为零，由此确定是整流桥部分出现了问题。
请教了实验室学长后知道了是导线太细的缘故。
因为电源部分电流较大，若导线太细，会导致焊锡温度过高而融化，出现虚焊现象，甚至会烧坏元件。
解决了导线的问题后发现电路仍无法工作，经检查发现是整流桥器件已被烧坏，换上新的整流桥后电路正常工作。
5 电路板实拍图图5-1 多功能多路流水灯电路正面图图5-2 多功能多路流水灯电路反面图5-3 5V直流稳压电源实物图图5-4 总设计实物图6.总结及心得体会在这近一个星期的课程设计时间内，我感到忙碌又充实。
庆幸的是这期间我们没有考试，所以不必分心复习，有足够的时间来做课程设计。
我们组共三人，我的主要任务是焊电路板。