彩灯流水电路的设计
流水彩灯课程设计
流水彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解流水彩灯的基本原理，掌握电路连接方式，了解彩灯色彩变化与电路设计的关系。
2. 学生能运用所学的物理知识与美术技巧，设计并制作出独特的流水彩灯作品。
技能目标：1. 学生能够运用绘图工具和手工制作技巧，完成流水彩灯的设计与制作。
2. 学生能够通过小组合作，学会沟通、协调、分工与协作，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在创作过程中，培养对美的感知和审美情趣，激发创新思维和创造力。
2. 学生通过流水彩灯的制作，体验传统文化与现代科技的结合，增强民族自豪感。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人，培养团队精神和责任感。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，结合物理、美术、传统文化等多学科知识，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
学生特点：五年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的手工制作能力和创新思维，但合作意识与沟通能力有待提高。
教学要求：教师应注重引导学生将理论知识与实践操作相结合，鼓励学生创新设计，关注学生在合作过程中的沟通与协作，提高学生的综合素养。
通过课程目标的分解，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的预期效果。
二、教学内容1. 彩灯原理与电路设计：- 彩灯的基本原理与电路连接方式（教材第四章第三节）- 电路设计中的串联与并联知识（教材第四章第四节）- 彩灯颜色变化与电阻的关系（教材第四章第五节）2. 彩灯制作与美术技巧：- 彩灯设计草图绘制（教材第三章第二节）- 彩灯材料选择与加工（教材第三章第三节）- 彩灯装饰技巧与色彩搭配（教材第三章第四节）3. 小组合作与团队协作：- 小组分工与协作方法（教材第五章第二节）- 沟通技巧与团队协调（教材第五章第三节）- 团队成果展示与评价（教材第五章第四节）4. 实践活动与综合应用：- 彩灯制作实践操作（结合教材第四章、第三章内容）- 创新设计与应用（教材第六章第一节）- 传统文化与现代科技相结合（教材第六章第二节）教学内容安排与进度：第一课时：学习彩灯原理与电路设计，进行电路实验，理解彩灯的基本原理。
流水彩灯功能与工作原理
流水彩灯功能与工作原理第一部分：流水彩灯功能在J1接入+5V直流电压，电源指示灯LED10点亮，流水灯LED0点亮。
一、开关S3置接通位置，拨码开关S4按下面操作：1．断开1开关，其它开关接通，按下微动按钮S2，流水灯LED1点亮，放开微动按钮S2，回到LED0点亮。
2．断开2开关，其它开关接通，按下微动按钮S2，流水灯LED2点亮，放开微动按钮S2，回到LED0点亮。
3．断开3开关，其它开关接通，按下微动按钮S2，流水灯LED4点亮，放开微动按钮S2，回到LED0点亮。
4．断开4开关，其它开关接通，按下微动按钮S2，流水灯LED8点亮，放开微动按钮S2，回到LED0点亮。
5．把拨码开关S4（1～4开关）按数字0→9进行编码（on为1），按下微动按钮S2，流水彩灯LED按编码数字点亮，放开微动按钮S2，回到LED0点亮。
二、开关S3置断开位置。
1．开关S1置断开位置，按微动按钮S2，流水灯从LED0点亮开始，每隔0.5s，轮流到LED1、LED2……、LED9→LED0点亮，以后便从LED0开始循环点亮。
放开微动按钮S2，停止循环点亮并回到LED0点亮。
2．把开关S1置接通位置，按微动按钮S2，流水灯从LED0点亮开始，每隔0.5s，轮流到LED9、LED8……、LED1→LED0点亮。
以后便从LED0开始反方向循环点亮。
放开微动按钮S2，停止循环点亮并回到LED0点亮。
第二部分：流水彩灯工作原理电路接入直流电源+5V，经二极管VD1向电路提供V CC直流电压。
由IC1及其它元器件组成了振荡电路，产生周期约XXs的矩形波信号，从IC1引脚3输出进入IC2-A引脚1、2，集成块IC2是一块四2输入与非门，与非门IC2-A引脚3输出了与输入信号反相、周期约XXs的矩形波信号，且分别输入到IC2-C引脚8和IC2-D引脚12。
IC2-B引脚5、6连接开关S1和电阻器R3，电阻器R3与另一端V CC直流电压相接。
流水彩灯的设计与制作
2.石英晶体多谐振荡器
1）
串联式振荡器
2）并联式振荡器来自四、施密特触发器施密特触发器具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压 波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲，成为适合于数字电路需要的脉 冲，而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。施密特触 发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
1
无触发信号输入时电路工作在稳定状态
2
vI下降沿触发
3
暂稳态的维持时间
4
自动返回（暂稳态结束）时间
5
恢复过程
1
输出脉冲宽度tW
2
恢复时间tre
3
最高工作频率fmax
（二）主要参数估算
三、多谐振荡器
1.电路组成
（一）用555定时器构成的多谐振荡器
2.主要参数的估算
（1）
电容充电时间T1
（2） （3）
（二）工作原理
二、单稳态触发器
单稳态触发器具有下列特点：第一，它有一个稳定状态和一 个暂稳状态；第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻 转到暂稳状态；第三，暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到 稳定状态。暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路 本身的参数。
（一）电路组成及工作原理
流水彩灯的设计 与制作
了解555定时器的逻辑功能； 了解单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器的 工作原理。
掌握555定时器的仿真测试； 掌握555定时器的简单应用； 能使用仿真软件进行555应用电路的设计。
流水彩灯的设计要求完成的技术指标如下。 （1）彩灯能够自动循环点亮。 （2）彩灯循环显示且频率快慢可调。 （3）该控制电路具有8路以上输出。 流水彩灯控制电路主要由三部分组成，其整体框图如图9-1所示。
课程设计--多功能流水灯
数字电子课程设计——多功能流水灯学院：电子信息工程系专业、班级：自动化132602班目录一、设计任务与要求 (3)二、总体框图 (3)三、选择器件： (4)四、功能模块 (13)五、总体设计电路图： (16)六．课程设计心得体会 (17)七、出现的问题 (17)八、参考文献 (18)多功能流水灯一、设计任务与要求1．要求彩灯有单向流水效果。
2．彩灯的流向可以改变。
可以正向流水，也可以逆向流水。
灯流动的方向可以手控，也可以自控，自控往返变换时间为5秒钟。
3．彩灯可以间歇流动，10秒钟间歇一次，间歇时间为一秒。
4. 彩灯的流速以人眼看清为准。
二、总体框图（一）设计思路：彩灯流水控制电路，其主要部分是实现定时功能，即在预定的时间到来时，产生一个控制信号来控制彩灯的流向,间歇等,可利用中规模集成器件可逆计数器和译码器来实现正,逆流水功能,利用组合电路实现自控,手控方向控制等.利用555定时器组成一个多谐振荡器，发出连续脉冲，作为计数器的时钟脉冲源。
彩灯流向可以改变，应该选用加减计数器，但考虑到加减计数器无法实现时间间歇，所以不考虑。
计数器的输出接寄存器以实现流水的效果。
如图（1－1）所示：图（1－1）：多功能流水灯总体框图用74LS161N芯片16进制同步计数器及非门、四输入与门实现8个彩灯间歇1秒的功能，用74LS194N双向移位寄存器。
来实现正向逆向流水的功效。
三、选择器件(一)555定时器（1）555内部简介：国产双极型定时器CB555电路结构图。
它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管T D三部分组成。
V H是比较器C1的输入端V12是比较器C2的输入端。
C1和C2的参考电压V R1和V R2由V CC经三个五千欧电阻分压给出。
在控制电压输入端V CO悬空时，V R1=2/3V CC,V R2=1/3V CC。
如果V CO外接固定电压，则V R1=V CO,V R2=1/2V CO.R D是置零输入端。
彩灯循环电路设计说明
目录摘要 (Ⅰ)1 理论知识准备 (1)2 方案论证 (2)2.1 备选方案 (2)2.2 方案选择 (5)3 电路设计 (7)3.1 选择器件 (7)3.1.1 555定时器 (7)3.1.2 74LS194移位寄存器 (8)3.2 功能模块 (10)3.2.1 时钟脉冲产生电路 (10)3.2.2 彩灯维持电路 (12)3.2.3 显示电路 (14)4 电路调试 (15)4.1 总体电路仿真 (15)4.2 电路布线 (16)4.3 电路调试结果 (17)心得体会 (18)参考文献 (19)1 理论知识准备本次做的彩灯循环控制其实也可以看成是不是用单片机而实现的流水灯电路，流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。
流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。
循环彩灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。
通常用左移寄存器实现灯的单方向移动；用双向移位寄存器实现灯的双向移动。
控制程序中，关键在于数据移位方向的控制。
单方向控制的流水灯，使用左移寄存器可容易地实现。
如果流水灯的点亮顺序是双向的，则使用双向移位寄存器进行控制。
由于本次设计只是设计了单向的彩灯循环电路，所以彩灯控制电路由三个模块构成，显示电路﹑秒脉冲电路和维持电路。
秒脉冲电路全程为电路提供矩形波信号使彩灯定时发亮；显示电路为维持电路提供电源：维持电路在显示电路部分提供电源的情况下为电路提供一段较长的高电平，使彩灯在全部变亮后保持一段时间。
同时结合显示电路部分所带元件（主要是74LS194）的性质，使彩灯从右到左依次由暗变亮，亮后维持一段时间，然后熄灭，并且不断重复。
由于本次设计并不是很复杂，所以本设计只采用数字集成电路的555定时器和移位寄存器，产生相应的控制信号，从而控制彩灯的闪烁。
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。
16路流水彩灯课程设计
16路流水彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握16路流水彩灯电路原理，包括电路组成、工作流程等。
2. 学生能运用所学的电子元件知识，正确识别并使用电阻、电容、二极管等元器件。
3. 学生能运用串并联电路知识，设计并搭建16路流水彩灯电路。
技能目标：1. 学生能够独立完成16路流水彩灯电路的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过调整电路参数，实现流水彩灯的不同变化效果，培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术的兴趣和热情，提高学习积极性。
2. 学生通过小组合作完成项目，培养团队协作精神，增强沟通与表达能力。
3. 学生能够关注电子技术在日常生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系，提高社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新意识。
学生特点：六年级学生具备一定的电子元件知识和电路原理基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，使学生在实践中掌握电子技术知识。
教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程目标的分解，确保学生能够达到预期学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学大纲：1. 电子元件知识回顾：复习电阻、电容、二极管等常用电子元件的原理与功能，为搭建16路流水彩灯电路打下基础。
2. 电路原理学习：讲解串并联电路的特点，引导学生理解16路流水彩灯电路的工作原理。
- 并联电路的电压、电流特点- 串并联电路在流水彩灯中的应用3. 流水彩灯电路设计：教授如何设计并搭建16路流水彩灯电路。
- 电路图绘制- 电子元件选型- 电路搭建方法4. 实践操作：学生分组进行16路流水彩灯电路的搭建与调试。
- 搭建电路- 调试电路，实现流水彩灯效果- 优化电路，调整变化效果5. 总结与展示：各小组展示搭建的流水彩灯，分享经验与收获。
流水灯设计
第一章多功能流水灯的设计方案1.多功能流水灯的设计方案及框图1.1 基本要求设计方案1) 设计一个多功能彩灯流水控制电路。
其主要部分实现定时功能，即在预定的时间到来时，将如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等。
2) 通过利用中规模集成电路中可逆计数器、译码器和定时器来实现正逆流水功能，并利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
1.2 提高设计方案1) 本次设计的电路只具有单向流水的功能，即正向流水和逆向流水两个功能，可以通过改变电路来实现多向流水的功能，即流水灯的流向可以通过电路的改变而改变。
2) 本次设计的流水灯电路只使用了一个芯片CD4017，可以通过增加芯片CD4017的个数，使流水灯的流向更加美观。
3) 在考虑流水灯单向和多向流水的功能的同时，可以采用更多的CD4017芯片和发光二极管来实现流水灯的闪烁，即由流水灯组合成各种图案，在流水灯发光的同时，闪烁各种美观旋律的图案。
1.3 设计框图基本原理设计框图如下图(1)所示第二章多功能流水灯设计方案单元模块电路设计2.多功能流水灯电路的设计2.1 多功能流水电路原理电路图设计的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。
在设计电路时，本次选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C3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RP进行调节。
由于RP的阻值较打，所以有较大的速度调节范围。
灯光流动控制器由一个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。
12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6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。
流水彩灯的设计.
目录1.技术要求 (1)2.设计方案及其比较 (1)2.1方案设计要求 (1)2.2基本原理 (1)2.2.1原理概括 (1)2.2.2主要元器件简介 (1)2.3方案一 (5)2.3.1方案原理 (5)2.3.2软件仿真 (6)2.4方案二 (7)2.4.1 方案原理 (7)2.4.2 软件仿真 (8)2.5方案三 (8)2.5.1 方案原理 (8)2.5.2 软件仿真 (10)2.6方案比较 (11)2.6.1方案元件比较 (11)2.6.2方案功能比较 (11)2.6.3方案可实现性比较 (11)3.实现方案 (12)3.1方案元件 (12)3.2方案原理 (12)3.2.1谐振模块 (13)3.2.2计数模块 (14)3.2.3译码模块 (14)3.2.4发光电路 (15)3.3实现过程 (15)3.4小结 (16)4.调试过程及结论 (16)4.1调试过程 (16)4.2结论 (16)5.心得体会 (16)6.参考文献 (17)圈式流水灯电路的设计1.技术要求设计一种利用发光二极管作为流水灯指示,实现连接成圆圈式的发光二极管依次循环点亮形成移动的光点,要求可以实现流水灯的循环时间可以调节。
2.设计方案及其比较2.1方案设计要求（1）按照技术要求，提出自己的设计方案（多种）并进行比较；（2）掌握计数、译码、控制及显示电路的工作原理及其电路结构，以NE555时基集成电路、74LS161和74LS138为主，设计一种圈式流水灯电路（实现方案）；2.2基本原理2.2.1原理概括圈式流水灯电路主要包括两部分电路，第一部分电路产生矩形脉冲波，该部分电路可由555定时器构成多谐振荡器产生。
第二部分电路实现选通发光二级管的功能，通过计数器和译码器实现圈式排列的灯循环闪亮，该部分电路的实现可采取多种方案。
由于555定时器产生矩形脉冲的周期取决于外接电阻和电容，所以流水灯发光时间的调节可以通过改变第一部分多谐振荡电路外接电阻阻值或电容大小实现，也可以通过改变第二部分电路的频率即进制来实现。
深圳大学数电实验3[1].14_彩灯流水电路的设计
![深圳大学数电实验3[1].14_彩灯流水电路的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d8612e10650e52ea55189835.png)
深圳大学实验报告
课程名称：数字电路
实验项目名称：彩灯流水电路的设计
学院：信息工程学院
专业：电子信息工程
指导教师：张志鹏
报告人：学号：2011130 班级：电子3
实验时间：2012.12.16
实验报告提交时间：2012.12.29
一、实验目的
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。
二、实验内容和步骤
使用一片4位二进制同步计数器（74LS161）、一片3线——8线译码器（74LS138）和一片六合反向器（74LS04）来实现彩灯流水电路。
（一）.4位二进制同步计数器（74LS161）的引脚排列图如图1所示：（二）.3线——8线译码器（74LS138）的引脚排列图如图1所示：（三）.六合反向器（74LS04）的引脚排列图如图3所示：
三、实验结果和数据分析
接线图如下：
四、实验结论
实验思路并不复杂，但是接线过程中一定要细心，否则会因为一小点的差错导致整个实验无法进行，实验过程中，仪器的性能的好坏对实验的实现也有影响。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年月日。
七彩循环灯电路设计
摘要循环装饰灯，流水灯在我们的日常生活中应用广泛，并且深受人们的喜爱，因此欲设计一种七彩循环装饰灯，使其实现不同的流水模式，在设计中，大量使用模拟电子基础的知识，用到了双D触发器，二进制计数器，缓存器，以及555脉冲触发器等，通过双D触发器和二进制计数器来完成分频的作用，通过缓存器来实现七彩灯的三种流水模式的循环。
同时通过分频器的作用我们可以是实现，三亮一灭的循环和一亮一灭的循环移位，以及逐个点亮的效果，对于家居装饰具有很好的彩灯效果。
关键字：七彩灯循环流水模式目录1 设计任务 (1)1.1 设计目的和意义 (3)1.2电路要求 (3)2 系统设计2.1 总体方案设计 (3)2.2具体电路设计 (3)2.2.1 频率控制电路电路的设计 (3)2.2.2 时钟信号电路的设计 (4)2.2.3流水模式控制电路的设计 (5)2.2.4 彩灯演示电路电路的设计 (5)2.3 系统总体电路 (6)2.4 系统所用元器件 (7)3系统调试 (8)3.1基本CP脉冲产生电路波形图与分频电路波形图 (8)3.2测试波形 (8)4.总结 (9)4.1 该系统的总结 (9)4.2 心得体会 (9)1 设计任务1.1 设计目的和意义让我们在实践中进一步掌握数字电路课程所学的理论知识，并且熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
同时了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题，培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
而且电子技术课程设计是大学中为我们提供的一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
1.2电路要求要求完成《七彩循环装饰灯控制器设计》，其能够完成7路彩灯至少三种流水模式下的循环， 彩灯用发光二极管LED 模拟；2 系统设计2.1 总体方案设计根据系统的要求，确定系统的总体方案如图所示。
系统总体设计方案2.2具体电路设计2.2.1 频率控制电路电路的设计由一片151和一片74级联实现。
彩灯流水电路(流水灯)的设计
彩灯流水电路(流水灯)的设计对于彩灯流水电路的设计，我们一般采用LED流水灯的形式。
LED流水灯的原理是通过输入一个时钟信号，来控制LED灯的亮灭顺序，从而实现LED灯的流水效果。
下面就以一个8位LED流水灯电路为例，来分步骤介绍如何进行彩灯流水电路的设计。
1. 材料与元器件的准备该8位LED流水灯电路所需要的材料与元器件如下：（1）芯片：AT89C51（2）时钟：11.0592MHz（3）LED数码管：8款（4）电阻：九个330欧姆电阻（5）电容：两个22pF陶瓷电容（6）稳压管：7805（7）热熔胶枪（8）面包板2. 电路原理图设计接下来，我们需要根据电路的设计要求，来进行电路原理图的设计。
如下图所示，该电路原理图包含了AT89C51芯片、时钟、稳压管、电容以及LED数码管等元器件。
其中，AT89C51芯片作为电路的主控制芯片，时钟则用来控制电路的工作频率。
LED数码管则是用来实现LED灯的罗列效果。
3. 电路焊接装配电路原理图完成后，进入电路焊接与装配环节。
首先，我们需要将元器件逐一地焊接在面包板上。
这里，我们需要注意焊接的顺序和脚位。
接着，将电路连线固定在面包板上，然后接上电源线，即可启动LED数码管。
4. 代码编写最后，我们需要编写AT89C51芯片的代码。
该代码用来控制LED数码管的流水效果。
该代码的编写需要考虑以下几个方面：（1）如何将LED数码管控制程序放入芯片中？（3）如何实现不同的流水显示模式？（4）如何使用时钟来控制LED数码管的刷新速度？经过以上步骤的设计后，我们便可成功地制作出一款功能完善的彩灯流水电路产品。
如需实现更高级别的彩灯效果，还需不断探究和创新。
流水彩灯的设计18页PPT
闪亮方式1（函数dis_mode1）
从另一个角度去描述流程（P0、P2） P0、P2都为高电平； P0端口最低位为低(11111110) ，P2为全高(11111111)，等待一会； P0端口第二位为低(11111101) ，P2状态不变，等待一会； P0端口第三位为低(11111011) ，P2状态不变，等待一会； …… P0端口最高位为低(01111111) ，P2状态不变，等待一会； P0端口全部为高电平(11111111) ，P2端口最低位为低(11111110) ，等待一会； P0状态不变 ，P2端口第二位为低(11111101) ，等待一会； P0状态不变 ，P2端口第三位为低(11111011) ，等待一会； …… P0状态不变 ，P2端口最高位为低(01111111) ，等待一会； P0、P2都为高电平； 结束一次流程。
闪亮方式1（函数dis_mode1）
要求：从左上角第一个灯开始，每次亮一个灯，顺时针旋转。 设计步骤： 软件流程图设计（软件流程图就是用图形的方式绘制出软件的实际执行步骤和过程） 软件程序编写（按照软件流程图写出相应的语句）
软件流程图设计 使用文字语言描述流程： 先关闭所有灯，点亮左上角第一个灯（D1），等待一会； 关闭第一个灯（D1），点亮第二个灯（D2） ，等待一会； 关闭第二个灯（D2），点亮第三个灯（D3） ，等待一会； ……； ……； 关闭第十五个灯（D15），点亮第三个灯（D16） ，等待一会； 结束一次流程 画流程图 使用图形将上述流程画出来。 软件编写
软件设计
简单的程序设计可以很容易的整理出软件流程图（前一个项目），但是遇到复杂的程序设计，一张软件流程图是很难完全包含整个软件的执行过程（本次项目）。 针对于较复杂的软件设计，需要在设计之初对软件功能进行分析，整理出各个功能模块，然后对各功能模块进行分步设计，最终再将所有的功能模块进行综合设计。这就是常说的自下而上的软件设计方法。
实验彩灯流水电路的设计
深圳大学实验报告课程名称：数字电路实验项目名称：第四章实验四彩灯流水电路的设计学院：信息工程专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制实验目的与要求：设计性实验。
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。
实验仪器：1.DLE-2数字逻辑电路实验箱2.74LS90 十进制计数器74LS161 4位二进制同步计数器（异步清零）74LS138 3线—8线译码器74LS48 4线至7段译码器/驱动器74LS04 六反向器实验集成元件：实验任务：1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
实验方法：1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器（74LS90）的引脚MR1、MR2同时为1时，计数器给异步置0。
而当MS1、MS2同时为1时，计数器给异步置1。
●当把输出端Q0接到时钟输入端_____1CP时，可把计数器（74LS90）变成十进制计数器。
●如果要把计数器（74LS90）变成8进制计数器，还要把74LS90的最高为输出端接到MR1、MR2两个使能端上。
当计数器计到7时，下一个有效沿到来时会向8计数。
此时低三位全为0，而最高位为1（即输出1000）。
这样就可以用最高位的输出作为74LS90的8进制使能端。
当计到8时异步清零。
●这里把74LS90的四个输出端分别接到4段/7线译码器/驱动器（74LS48）上，给74LS90一个1Hz的时钟脉冲，在数码管上实现从0~7的显示，然后又回到0开始。
重复以上循环。
接线图如图1所示2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器74LS161的四个使能端CT P、CT T、_____CR、_____LD都为高电平时，计数器才进行计数工作。
LED流水灯设计
LED流水灯设计流水灯（also known as running lights）是一种常见的LED灯设计，它由一系列LED灯组成，可以连续地亮起和熄灭，就像水流般流动。
流水灯设计常见于节日装饰、舞台演出和彩灯效果等场合，具有独特的美观效果。
下面将介绍流水灯的原理、设计步骤以及相关应用。
一、流水灯原理流水灯的原理基于LED灯的亮灭控制和串并联电路的设计。
LED灯的亮灭控制是通过直流电源及驱动电路实现的，而流水灯的流动效果则是通过不同的亮灭顺序实现的。
具体原理如下：1.LED灯亮灭控制：LED灯是一种直流电源下的电子元件，在正向电流的作用下，LED灯发光；而在反向电流下，LED灯熄灭。
通过控制LED灯的电流流向，可以实现其亮灭控制。
2.串并联电路：将多个LED灯连接在一起时，可以采用串联或并联的方式。
串联时，LED灯依次连接在电路中，电流在各个LED灯之间流动；并联时，LED灯同时连接在电路中，电流在各个LED灯之间分流。
流水灯设计通常采用串联电路，通过控制电流流向的方式，实现LED灯的亮灭顺序。
二、设计步骤流水灯的设计步骤包括电路设计和程序编写两个方面。
具体步骤如下：1.电路设计：首先确定流水灯的LED灯数量和排列方式，然后根据输入电压和LED灯额定电压选择适当的电阻，用于限流并防止过电流。
接下来，根据串联电路的特性，设计LED灯的串联方式和连接顺序。
最后，根据电路设计，连接LED灯和电阻。
2. 程序编写：使用相应的开发工具，编写控制LED灯亮灭顺序的程序。
程序可以通过控制IO口电平的高低实现LED灯的亮灭控制。
流水灯设计中常用的控制方式有定时控制和状态机控制。
定时控制是通过设定每个LED灯的亮灭时间来实现，例如每隔100ms亮灭一个LED灯；状态机控制是通过设置多个状态，根据当前状态判断下一个LED灯的亮灭顺序。
三、相关应用流水灯设计在日常生活和各种场合都有广泛的应用1.节日装饰：流水灯常用于节日装饰，如圣诞节、新年等，给人们带来欢乐和节日气氛。
项目3流水彩灯单面PCB设计
•
知 识 目 标
会建立项目工程文件、SCH文件和PCB文件， 并以工程方式打开。
能添加/移除元器件库；能查找元器件。
能正确快速完成电路连线，会使用网络标号 建立电气连接。
能对电路图进行编译检查，并会简单排错。
会生成并阅读网络表，会输出原理图元件清 单。
会排除错误，梳理将原理图元器件封装和网 络关系装入到PCB文件。
项目3流水彩灯单面PCB设计
•任务3.2.1 加载元器件库
(1)元件库的加载 电路原理图主要包括元器件与线路两大元素。
•图3-12 加载Miscellaneous Devices.Intlib和Miscellaneous Connectors.Intlib常用库
项目3流水彩灯单面PCB设计
•任务3.2.1 加载元器件库
LED10-1 U2-11 ) ( NetR2_1 R2-1 R3-2 U1-7 ) ( NetR3_3 R3-3 U1-2 U1-6 ) ( NetU1_3 U1-3 U2-14 ) ( GND C1-2 C2-2 C3-1 JP1-1 R4-1 U1-1 U2-8 U2-13 U2-15 )
•2.在项目中创建原理图文 件
•1)执行【文件】→【创建】→【原理 图】，在“流水彩灯.PrjPCB”项目下完 成原理图文件的创建。 •2）在项目所在的目录中保存文件为
项目3流水彩灯单面PCB设计
•知识链接
任务3.2 绘制电路原理图
n 初涉电路原理图的绘制，最棘手的事不 知道元器件在哪里。本项目用到的元器件 如表3-1所示。
•图2-12 加载Miscellaneous Devices.Intlib和Miscellaneous Connectors.Intlib常用库(续)
流水彩灯音乐盒设的计与制作
流水灯电路protel图
严格按照接线工艺图进行电路安装；
分模块进行焊接： 555振荡电路，测试输出信号正常。 再安装CD4017的计数电路。 音乐芯片模块进行单独测试，测试正常后焊接进电路。 led模块。 电池模块
电路安装工艺要求
01
元件布置必须美观、整洁、合理；
03
连接导线应横平竖直，连接正确，尽量不交叉；走线美观、简洁。
10）杜邦线
11)排针
12）万用板
绘制实物装配图；以万用板的上层面为装配面。 绘制以铜皮面为主的装配、连线工艺图。
万用板的连线与装配
2
1
清理及测量元件；
绘制以铜皮面为主的连线、装配工艺图，绘制图时注意按功能来完成电路布局。
绘制实物原理图；
绘制实物装配图；
4
3
绘制音乐盒电路相关图的步骤：
电路制作流程
流水彩灯音乐盒设计与制作
202X
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼， 请尽量言简意赅的阐述观点。
演讲人姓名
实习目的
01
02
03
பைடு நூலகம்
04
实习作品欣赏
01
清理及测量元件；
02
画原理图，装配图（元件）和接线图（导线）；
03
焊接电路；
04
制作产品外观；
05
验收。
本次实习安排
电路由NE555、CD4017和10个LED组成流水灯电路，接通电源后，系统可以依次点亮每一盏LED灯，LED灯间隔亮的时间可以通过改变电位器的阻值来实现。电路硬件框图如图所示。
其他元件都分布在万用板上，然后电路板放在上盖和下盖之间；
05
led、电池、喇叭与万用板上的元件通过杜邦线相连。
彩灯流水电路设计
五、数据记录：
数据记录请检查附页
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习 操作及记录 （20分） （40 分）
数据处理 20 分
Hale Waihona Puke 结果与讨论 10 分思考题 10 分
总分
1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2
三、实验仪器：
1.DLE-2 数字电路实验箱
2.器件
74LS90
十进制计数器
74LS161 4 位二进制同步计数器
74LS138 3 线—8 线译码器
74LS04
六反向器
74LS20
双四输入与非门
1
四、实验内容和步骤：.
任务一：
1.将一片 3 线—8 线译码器 74LS161 和 74LS138 插入 RXB-1B 数字电路实验箱的 IC 空插座中，按图接线。
74LS138 是 3-8 线译码器，它能接受来自 74LS161 输入端来的三位 2 进制信号。 通过连接时钟，将在 LED 上持续不断的看到暗灯右移，即计数器从 0000 到 0111 状态。
任务二中，
74LS90 是异步十进制计数器，将 Q3 接入 RA、RB 接高电平，CP1 接 Q0 完成输出端十 进制里的逢 8 重新计数。通过接 74LS138 是 3-8 线译码器，完成彩灯设计。
一、实验目的
1.掌握彩灯流水电路的特点及设计方法； 2.进一步认识前面所学芯片的逻辑功能图；
二、实验原理：
这是设计 实验，实验用到 的芯片都在以前学 习过的，通过学 习了的知识，我们 用计数器 计数，逢 8 进位，重新计数，输出端连接译码器，再接在 LED 显示灯上，完成设计。
彩灯控制器课程设计--流水彩灯控制器
实验题目：流水彩灯控制器一 、实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
3熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二 、设计题目与思路本次数字电路课程设计我选择的题目是“彩灯控制器设计“。
设计要求1、控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红→ 红绿 → 绿 → 黄绿→黄→ 全亮 → 全灭 → 红，如此循环，产生“流水”般的效果。
2、彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
3、“流水”的速度由快到慢，再由慢到快循环变化。
三、总体方案的设计与选择1．总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。
第一块实现流水灯的演示，流水灯的控制及节拍控制；第二部分实现彩灯夜亮昼熄。
主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现流水灯的演示和控制；第二块实现节拍控制；，第三块实现彩灯夜亮昼熄。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如流水灯的控制。
主体框图如下：2．总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将流水灯控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。
如此设计，其优点在于：设计思想比较简单。
元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。
缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错。
且可能出现线与线关系。
要避免这些，则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定，抗干扰能力下降。
而后者则将以上两种功能分开设计，各单元电路只实现一种功能。
其优点在于：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。
缺点则是：节拍控制电路采用可编辑逻辑电路，原理相对复杂，不易理解。
流水灯控制电路简单，流水灯也比较简单。
基于以上原因，加上为了成功的实现课程设计，我选择了连线少，易于装和调试的方案二。
多彩流水灯课程设计
多彩流水灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过多彩流水灯的制作，让学生掌握基础的电子电路知识，了解并掌握简单的电路搭建和编程技巧，培养学生的动手能力和创新能力。
在知识目标上，学生需要理解电子元件的基本原理和功能，掌握基本的电路搭建方法和编程语言。
在技能目标上，学生需要能够独立完成多彩流水灯的制作，并能够进行简单的电路调试和故障排除。
在情感态度价值观目标上，学生通过参与制作过程，增强对科学和技术的兴趣和好奇心，培养团队合作精神和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子元件的认识、电路搭建的基本方法、编程语言的学习和多彩流水灯的制作。
首先，学生将学习电子元件的基本原理和功能，包括电阻、电容、二极管、晶体管等。
然后，学生将学习电路搭建的基本方法，包括电路图的阅读、元件的连接和电路的测试。
接着，学生将学习编程语言的基本知识，包括编程语法、变量、循环和条件语句等。
最后，学生将根据所学知识，亲手制作一个多彩流水灯，通过实践巩固所学知识。
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。
首先，将采用讲授法，教师将系统讲解电子元件的基本原理和功能，电路搭建的基本方法，编程语言的基本知识。
其次，将采用讨论法，学生将在小组内进行讨论，分享制作过程中的心得体会和解决问题的方式。
再次，将采用案例分析法，教师将提供一些实际案例，学生将分析并解决案例中的问题。
最后，将采用实验法，学生将亲手制作多彩流水灯，通过实践巩固所学知识。
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，将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，将选择内容全面、难易适中的电子电路教材。
参考书方面，将提供一些与电子电路和编程相关的参考书籍，供学生自主学习。
多媒体资料方面，将制作一些与课程内容相关的PPT和视频，帮助学生更好地理解课程内容。
实验设备方面，将准备一些基础的电子元件和实验设备，供学生进行实验和制作。
12路流水灯控制电路
一、概述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不断变化闪烁。
LED，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灯由于其丰富的灯光色彩建筑物已经成为一种时尚。
但目前市场上各式样的LED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。
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。
此外从功能效果上看，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。
因此有必要对现有彩灯控制器进行改进。
流水彩灯控制器在我们日常生活中有重要的应用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的流水彩灯控制器是其中较简单的，但这是复杂设计的基础。
设计要求：1、在选择器件时，应考虑成本。
2、根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。
3、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
技术指标：1、用中规模计数器设计该12路流水灯控制电路；2、要求每盏灯的点亮时间介于1s～1.2s之间；3、要求用555定时器设计时钟脉冲，12路流水灯采用12个发光二极管代替。
二、方案设计1 原理框图图1 12路流水灯设计原理图该电路主要由555定时器、74LS161计数器和74HC154译码器和LED 发光二极管。
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74SL161接成二进制计数器，74SL154的12个输出端依次与排成一排的12个LED 发光管相接。
161芯片的QC 、QD 端接与非门然后与161的LOAD 端相接；且161的LOAD 端通过非门与154芯片的G1与G2相接。
取74SL161的QD 、QC 、QB 、QA 接到74SL154的地址控制端D 、C 、B 、A ， 12个发光二极管按一定方向循环亮灭。
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深圳大学实验报告
课程名称：数字电路
实验项目名称：彩灯流水电路的设计
学院：信息工程
专业：
报告人：学号：班级：实验时间：
实验报告提交时间：
教务处制
实验目的与要求：
设计性实验。
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。
实验仪器：
1.DLE-2数字逻辑电路实验箱
2.74LS90 十进制计数器
74LS161 4位二进制同步计数器（异步清零）
74LS138 3线—8线译码器
74LS48 4线至7段译码器/驱动器
74LS04 六反向器
实验集成元件：
实验任务：
1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
实验方法：
1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器（74LS90）的引脚MR1、MR2同时为1时，计数器给异步置0。
而当MS1、
MS2同时为1时，计数器给异步置1。
●当把输出端Q0接到时钟输入端_____
1
CP时，可把计数器（74LS90）变成十进制计数器。
●如果要把计数器（74LS90）变成8进制计数器，还要把74LS90的最高为输出端接
到MR1、MR2两个使能端上。
当计数器计到7时，下一个有效沿到来时会向8计数。
此时低三位全为0，而最高位为1（即输出1000）。
这样就可以用最高位的输出作为
74LS90的8进制使能端。
当计到8时异步清零。
●这里把74LS90的四个输出端分别接到4段/7线译码器/驱动器（74LS48）上，给
74LS90一个1Hz的时钟脉冲，在数码管上实现从0~7的显示，然后又回到0开始。
重复以上循环。
接线图如图1所示
2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器74LS161的四个使能端CT P、CT T、_____
CR、
_____
LD都为高电平时，计数器才
进行计数工作。
当_____
CR为0时，对74LS161进行异步清零，不管其他使能端的输入。
●因为74LS161是一个十六进制的计数器，从0000~0111和1000~1111这两个范围内
第三位都是逐项相等的。
所以可以直接把74LS161的第三位作为8进制输出。
●这里把74LS161的三低位个输出端分别接到74LS138译码器的三个输入端上。
同时
把74LS138的8个输出端分别接到8个发光二极管上。
给74LS161一个1Hz的时钟脉冲，这时74LS138的输出端就会从0~7不断地输出信号。
这样就会看到发光二极管的暗灯从左到右地移动。
接线图如图2所示。
思考题：
1.只要按图2的接线，最后在74LS138的输出端接上一些反向器就行了，这样就可以实现
七暗一亮向右按一定节拍循环右移。
接线图如图3所示。
2.可以用一片或几片51单片机来控制。
用程序来控制彩灯的形状，亮度，循环次序等。
单片机部分
彩灯模块（液晶
屏或点阵）
电
源
实验结论：
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年月日备注：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。