小彩灯控制电路设计
数字电路课设彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，及其相连接的LED 会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V cc均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、计数器及逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识及理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言01．课程设计目的22．课程设计要求23．电路组成框图44．元器件清单55．各功能块电路图55.1 脉冲信号发生器55.1.1 555定时器55.1.2 多谐振荡器85.2 顺序脉冲发生器105.3 彩灯循环系统156．仿真电路总图177．结果分析178．总结18参考书目19附录20引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
51单片机彩灯控制器的设计
51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。
其设计目的是实现LED的多彩灯光效果，丰富室内环境，提高生活品质。
二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时，我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。
8051单片机拥有丰富的外设资源，易于编程控制，并且具有较高的稳定性和可靠性。
2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯，可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。
在设计中，我们选用了高亮度的RGBLED，以确保灯光效果的良好。
3.驱动电路为了驱动RGBLED，我们设计了一套驱动电路，其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。
恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定，而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。
4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。
通过单片机控制按键输入，并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。
同时，显示屏可以实时显示LED的参数信息，方便用户操作。
5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电，可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电，以满足不同环境下的使用需求。
三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块：按键输入模块、LED控制模块和显示模块。
按键输入模块负责接收用户的按键输入，LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度，显示模块实时显示LED的参数信息。
2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态，并根据按键的状态进行相应的处理。
例如，当用户按下“颜色+/颜色-”按键时，按键输入模块会向LED控制模块发送指令，控制LED颜色的变化。
3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。
当接收到按键输入模块发送的指令时，LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值，实现LED 颜色的变化和亮度的调节。
4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息，包括LED的颜色、亮度等参数。
彩灯循环显示电路的设计
74161的QD输入端，分两种路径连接到两块74138， 连接到第一块的G2AN和G2BN，作用是只使得该 74138接收计算机的前8种状态，用以一一控制8盏 灯。连接到第二块74138的方法为：先分别以正反 两信号接到74151中（如前文所述），再由该 74151的Y输出端接到第二块74138的G1端。 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；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11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6路彩灯实行8-8两路同时闪烁。
（G1、G2AN、G2BN为H、L、L; A\B\C高电平有效，y7 -Y0非低电平有效）A、B、C为3个输入，有8种组 合，即可输出彩灯的8路，使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。设 定第一块74138输出的灯为L1~L8，第二块为L9~L16。
2、两块74151对74138进以彩灯输出；一块74161
及两块74151皆用语控制彩灯的亮法；输入 断INPUT1的功能为控制16路彩灯是否间隔输 出：0为间隔，1为依次；INPUT2控制是否分 两路：1为两路，0为顺序输出。
本案可现实四种彩灯亮法，该四种方法用两
个开关INPUT1和2控制： 1.00状态下：16路彩灯隔一盏闪烁； 2.01状态下：8-8两路同时隔一闪烁； 3.11状态下：8-8同时连续闪烁； 4.10状态下：16路彩灯连续闪烁； 电路具有总开关“EN”，置1工作。 电路具有清零开关CLEAR。
上面74151中，A、C、GN接地，B接全电路的一个 开关EN（工作时置1），所以当工作时，此块 74151的输出Y恒为0，WN恒为1，这使得两块 74138的各有部分控制借口处于工作状态。 下面74151中，输出端WN悬空；Y的输出结果由输 入端B控制，而B即是本电路的亮法控制按钮 INPUT2；当input2置0时，Y输出结果为D0，D0即 是计数器74161的QD输出端；当input2置1时， Y=D2，D2是74161 QD的反信号。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)1.1总体设计思路 (3)1.2基本原理 (3)1.3电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)2.1方案一 (4)2.2方案二 (6)2.3方案比较与选择 (8)第三章循环电路的总体设计 (9)3.1由74L S194及555定时器组成的功能图 (9)3.2由74L S138及74L S192组成的移位寄存电路 (9)第四章实验结果的调试及检测 (11)4.1调试使用的主要仪器 (11)4.2调试技巧的方法 (11)4.3调试中出现的故障、原因及排除方法 (11)第五章总结 (12)第六章附录 (12)附录一 (12)附录二 (12)附录三 (13)评分表 (14)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194 芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制，并且可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭及左右移动的功能。
关键词：控制、循环、555定时电路彩灯循环控制电路的设计与制作第一章 系统组成及工作原理1.1 总体设计思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯左右移及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲，循环控制电路采用74LS194实现。
方案二中，主要是采用二进制译码器74LS138 及中规模集成电路74LS192实现彩灯的循环控制。
1.2 基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路的循环控制，通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入，由外围开关控制信号的移动方向，实现左移、右移及全灭全亮功能。
1.3 框图图1-1 设计框图第二章循环发光器的系统组成2.1 方案一：由74LS194 及555定时器组成循环发光器的系统(1)555定时电路产生时钟脉冲555 集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。
(完整版)单片机控制节日彩灯控制器(内含汇编程序)
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。
S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
S19—上，按此键则灯由上向下流动。
S20—下，按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。
数字逻辑课程设计—彩灯控制器电路设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《电子技术综合课程设计》报告设计题目彩灯控制器电路设计指导教师萍萍职称讲师姓名XXX学号2012110****日期2014年6月24日彩灯控制器电路设计计算机与信息工程学院12级计算机与科学技术(非师范) XXX 2012110****指导教师萍萍讲师摘要本文介绍了8路彩灯控制器功能的实现，主要通过计数器74LS161和移位寄存器74LS194两个芯片，同时借助了04芯片共同实现花型变化这个功能。
关键词74LS161;74LS194;彩灯控制器电路1 设计任务及主要技术指标和要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。
要求彩灯组成二种花型，花型Ⅰ——由两边到中间对称性依次亮，全亮后仍由两边向中间依次灭，花型Ⅱ——由中间到两边对称性依次亮，全亮后仍由中间向两边依次灭。
并且要求两种花型交替出现。
2引言8 路彩灯控制器主要通过 74LS161计数器送数使得74LS194移位寄存器左移右移，使得在输出端控制灯亮灭形成花型。
3工作原理电路利用移位寄存器 74LS194 的不同状态的改变,用74LS161控制串行输入。
8个并行输出端接到彩灯上，当双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移，S1=1,S0=0时,进行左移;十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。
可以利用它的Q3对74LS194进行控制。
74LS161是四位二进制同步加数器,除了有二进制加法计数功能外,还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能，如表一所示表一74LS161功能表从图一可知当CR、LD、P、T等于1时74LS161实行计数功能，记录16个状态。
74LS194 是一个4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等如表二所示表二75LS194功能表在彩灯控制电路设计中只用了74LS194左移右移功能，来实现彩灯的花型，双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移，S1=1,S0=0 时,进行左移,十六位计数器 74LS161可以从0000到1111进行计数。
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;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 方案设计1.1.1 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。
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。
彩灯控制电路设计
总成绩：一、设计任务彩灯控制电路设计二、设计条件本设计基于学校实验室的环境，根据实验室提供的实验条件来设计完成任务。
实验室为该设计提供的仪器设备和主要元器件如下：直流稳压电源一台双踪示波器一台函数信号发生器一台数字万用表一只EEL-69模拟、数字电子技术实验箱一台“集成运算放大器应用”实验板一块移位寄存器74LS194、与非门74LS00、74LS20、同步加法计数器74LS161、555定时器、电阻、电容、导线若干三、设计要求本设计要求利用移位寄存器74LS194为核心元件设计一个八路彩灯循环系统，要求彩灯显示以下花型：花型Ⅰ—8路彩灯由中间到两边对称地依次点亮，全亮后仍由中间向两边依次熄灭。
花型Ⅱ—8路彩灯分成两半，从左自右顺次点亮，再顺次熄灭。
要求利用一个开关实现花型Ⅰ和花型Ⅱ的切换。
要求利用555时基电路和计数器74LS161设计秒脉冲发生器做为时序脉冲。
四、设计内容1.电路原理图（含管脚接线）607811BU37416113456210791413121115C L RA B C DCLK ENT ENP LOAD QA QB QC QD RCO 0D0C110uX1555D 12345678G N DTRIGGEROUTPUT RESET CONTROL THRESHOLD DISCHARGEV C C400U6A742061245C U27419410923456151311147121S1S0SR AB CD QA QC CLK QB SLQD C L R30U17419410923456151311147121S1S0SR AB CD QA QC CLK QB SLQD C L R2C20.01uV15Vdc1R11kCLK0R271.635kH I0VL OA SwitchU4A7400123501. 计算与仿真分析花型-Ⅰ花型-Ⅱ2. 元器件清单直流稳压电源一台数字万用表一只EEL-69模拟、数字电子技术实验箱一台移位寄存器74LS194、与非门74LS00、74LS20、同步加法计数器74LS161、555定时器、电阻、电容、导线若干3.调试流程先调试由555时基电路和计数器74LS161构成的秒脉冲发生器，产生1Hz 的时钟信号，其中电阻R2接可变电阻，根据实际输出改变为合适值。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
数字电子技术课程设计报告题目名称：彩灯循环控制电路设计姓名：程小松学号：150712162班级：15电本6班指导教师：张媛山西工程技术学院信息工程与自动化系数电课程设计任务书一、设计题目：彩灯循环控制电路设计二、设计任务：1）巩固和加强《数字电子技术基础》课程的理论知识；2）掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程；3）掌握电子电路安装和调试及故障排除方法，学会用Multisim软件对进行电路仿真操作；4）通过查阅手册和文献资料，提升独立分析问题和解决问题的能力；5）培养创新能力和创新思维。
三、设计报告：1、格式要求：⑴页面：A4，上下左右页边距2.0厘米。
⑵题目：小二黑体加粗；大标题：三号黑体加粗；小标题：小四黑体加粗；正文：五号宋体。
⑶页码：底部居中。
2、报告内容：1.封面2.内容提要3.正文1)设计要求2)题目分析3）设计思路与原理4）电路图的仿真5）心得体会6）参考文献四、进度安排：五、参考资料：[1] 康华光.电子技术基础-数字部分[M].华中理工大学教研室.[2] 高吉祥.电子技术基础-实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.[3] 付子仪.电子技术课程指导书[M]. 河南理工大学.目录一、内容提要 (1)二、课程设计目的 (2)三、课程设计要求 (2)四、电路组成框图 (3)五、元器件清单 (4)六、各功能块电路图 (4)6.1 脉冲信号发生器 (4)6.1.1 555定时器 (4)6.1.2 多谐振荡器 (6)6.2 顺序脉冲发生器 (8)6.3 彩灯循环系统 (11)6.4仿真电路总图 (13)七、结果分析 (14)八、总结 (14)一、内容提要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
彩灯控制器的设计
彩灯控制器的设计图1用74LS194实现的循环电路这个电路图实现循环主要是依靠74LS194的移位功能来完成的。
先让开关SW1拨至与电源相接，就是接入高电平，这样移位寄存器有了脉冲信号之后就可以实现置数的功能，四个输出端为1000，再将开关SW1拨至与地相接也就是接入低电平，这时寄存器就可以实现移位的操作了，然后通过脉冲信号的触发下，寄存器的输出就可以从1000→0100→0010→0001，这样依次循环了。
然后四个输出端用来控制计数器的信号控制端就可以控制序列输出了。
循环电路的设计采用74LS194移位寄存器，通过74LS194移位寄存器的四个输出端子分别控制四个计数器工作，74LS194的功能表和原理图分别如下表和图所示。
输入输出清零C LR控制信号串行输入时钟CLK工作状态S1 S0 右移左移0 ×××××01 0 0 ×××保持1 0 1 0（1）×↑右移1 1 0 ×0（1）↑左移1 1 1 ××↑置数方案二：要让四个数列依次循环则采用一个2线--4线译码器和一个四进制计数器。
用译码器的输出依次去控制芯片清零端，在通过一个四进制计数器去控制译码器输入，使其在四个输出间不断循环，而计数器的时钟脉冲则可通过每个芯片的进位端经过一四输入或门输出来控制。
这个部分主要用到的是芯片74HC390计数器和74HC139译码管，它们的功能表如下表所示。
表2 74HC390的功能表输入输出R 01R02S91S92CPACP BQ D Q C Q B Q A1 1 0 ×××0 0 0 0 1 1 ×0 ××0 0 0 0 0 1 1 ×× 1 0 0 10 1 1 ×× 1 0 0 1R01 R02=0S91S92=0CP 0 二进制计数0 CP 五进制计数CP Q A8421码十进制计数Q D CP 5421码十进制计数表3 74HC139的功能表输入输出G B A Y3Y2Y1Y01 ×× 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1三、单元电路设计与参数计算1、自然序列由于74HC160本身就是一个十进制计数的芯片，因此对于这个部分就只需按照其功能表来接电路就可以实现十进制自然序列输出了。
彩灯循环显示控制电路设计
题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件：数字电子技术基础知识、电子技术实验室彩灯循环显示控制电路设计要求：用74LS194，74LS153，74LS04，CC40161要求完成的主要任务:彩灯循环显示控制电路设计设计功能为：(1)、以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字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），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列…….，如此周而复始，不断循环。
（2）、打开电源时，控制器可自动清零。
（3）、每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5s到2s范围内连续可调设计报告的具体内容：1、原理电路的设计[这部分内容应包括以下几个部分]（1）、你考虑过哪些方案，分别画出框图，说明原理和优缺点。
经过比较后，你选择了哪个方案。
（2）、单元电路的设计和元器件的选择。
（3）、画出完整的电路图和必要的波形图，并说明主要的工作原理。
（4）、计算出个元件的主要参数、并表在电路图中恰当的位置2、在安装调试中遇到那些问题，是怎样解决的？（或者仿真结果及分析）3、整理好性能测试数据，并分析是否满足要求。
4、有那些收获、体会和建议5、元器件清单6、主要参考文献资料目录摘要 (2)1设计要求.................................................. 错误!未定义书签。
2原件功能介绍.. (4)2.1 555定时器介绍 (4)2.2 CC40161四进制计数器简介 (6)2.3 74HC139/74HC138介绍 (7)3系统方案的选择和论证 (9)3.1 方案一系统总框图 (9)3.2 三十进制循环电路 (9)3.3 循环数字设置电路 (10)3.4 555定时器设定数字显示时间 (11)3.5 自动清零电路 (12)3.6备选方案二 (12)4仿真与测试................................................ 错误!未定义书签。
四路彩灯控制器电路设计1
四路彩灯控制器电路设计1一、设计背景随着技术的发展，彩灯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而控制彩灯的变化模式、颜色、频率等功能的彩灯控制器也因此得到了广泛的应用。
本文介绍了一种基于单片机的四路彩灯控制器电路设计方案。
二、电路设计1.控制器整体方案本控制器采用了基于单片机的设计方案，整个系统分为控制器主板和四路输出板两部分。
主板的任务是采集用户的操作信息，控制输出板的状态。
主板使用ST公司的STM32F103VET6单片机，有良好的性能和工作效率。
同时，主板还安装了一个12864点阵液晶屏幕，以实时监测运行状态。
2.主控芯片选型经过多次筛选，本设计方案选用了ST公司的STM32F103VET6单片机作为主控芯片。
该单片机采用了ARM Cortex-M3内核，最高主频可达72MHz，拥有丰富的外设接口，特别是具备了大容量的FLASH存储和SRAM存储器，使得它能够满足本控制器对于高速和大容量数据处理的需求。
3.控制方法用户通过按键控制，选择不同的模式，可以实现彩灯的不同效果。
并且，通过对LED 灯电路的控制，可以实现彩灯的不同颜色或频率。
同时，本控制器还支持通过遥控器或手机APP实现远程控制。
4.输出接口设计本控制器的输出模式采取PWM调制方式，可以控制LED灯的亮度和灯光的闪烁频率。
同时，通过四路输出板，可以实现四个LED灯的控制，具备了较高的扩展性。
5.电路保护设计进行电路保护设计是有效防止单片机和LED灯等元器件受到损坏的重要措施。
本设计方案采用了电流限制电路、过压保护电路和过流保护电路等多种保护措施，从而可以确保整个系统的稳定性和安全性。
三、总结评价本文介绍的四路彩灯控制器电路设计方案采用了基于单片机的设计思路，具备了高速、高效、低功耗等多种优点。
通过对多种保护措施的引入，可以有效保护电路的性能，使得整个系统稳定可靠。
同时，该设计方案还支持多种控制方式，方便用户进行操作。
因此，本方案具有重要的现实意义和应用价值，具有广阔的市场前景和发展潜力。
简易彩灯控制器电路
摘要：本文介绍了8路彩灯控制电路即流水灯的功能实现.分别利用JK触发器,移位寄存器74LS194、非门、555定时器等芯片实现彩灯电路的重复循环功能。
第一章设计目的（一）熟悉设计方法和设计规范；（二）增强同学们查阅文献的能力；（三）学会元器件的选择和使用；（四）掌握必要的画图软件；（五）学会整理报告文档。
第二章功能设计要求（一）要求电路能够控制8个以上的彩灯；（二）要求彩灯组成四种以上花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流显示。
第三章设计方案及基本组成和原理设计本次数字电路首先根据课本芯片知识,然后结合实验电路的要求选择合适的芯片.总体电路可分为3部分:时钟信号电路、控制部分和显示部。
图3-1整体设计框图第一节彩灯电路的组成图根据设计要求，本系统由控制电路、编码发生电路和显示电路等组成。
其彩灯控制器的总体框图如图3-2所示。
图3-2彩灯控制电路图第二节编码器产生四种花型编码发生器根据花形要求，按节拍送出8位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
因为彩灯数少，花形要求不多，可选用移位寄存器输出8位数字信号，控制彩灯发。
编码发生器采用两片4位通用移位寄存器74LS194来实现。
74LS194具有异步清除和同步预置、左移、右移、和保持等多种功能，控制方便灵活。
8路彩灯采用两片74LS194组成8位移位寄存器，花形设计比较灵活。
输出状态编码如表3-1所示。
表3-1输出状态编码第三节 555定时器构成多谢振荡器555定时器构成的多频振荡器，CMOS非门构成的振荡器的振荡周期T=1.4RC，555构成的振荡器的振荡周期T=0.7（R1+2R2）C。
当接通电源后，电容C被充电。
Vc上升，当Vc上升到 2/3 VCC时，触发器被复位，同时放电BJT导通，此时Vo为低电平，电容C通过D2、R2和BJT放电，使Vc下降。
当Vc下降到1/3VCC时，触发器又被复位，Vo翻转为高电平。
电容器C放电所需时间为tPL= 0.7R2C当C放电结束时，T截止，VCC将通过R1、D1向电容器C充电，Vc 由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为tPh=0.7R1C当vc上升到2/3VCC时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为f=1/( tPL+ tPh)=1.43/[(R1+2R2)C]由于555内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。
彩灯控制器电路课程设计
彩灯控制器电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握彩灯控制器电路的基本原理，包括电路组成、功能及其工作流程。
2. 学生能够描述常用电子元件在彩灯控制器电路中的作用，如电阻、电容、二极管、三极管等。
3. 学生能够运用相关的物理知识，解释彩灯控制器电路中的现象。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的彩灯控制器电路。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用绘图工具，绘制彩灯控制器电路图，并进行电路仿真。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣，增强学习动力。
2. 学生在学习过程中，培养严谨、细致的学习态度，提高自主学习能力。
3. 学生能够认识到电子技术在生活中的应用，增强科技创新意识，提高社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 本课程属于电子技术领域，具有较强的实践性和应用性。
2. 学生为初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，但需加强电子技术方面的知识。
3. 教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，培养学生的创新能力和实践操作能力。
课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、实验演示和自主学习，使学生掌握彩灯控制器电路的相关知识。
2. 技能目标：通过实践操作、小组合作和电路仿真，提高学生的动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的学习态度和价值观。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：电阻、电容、二极管、三极管等电子元件的特性及在电路中的作用。
2. 彩灯控制器电路原理：介绍彩灯控制器电路的组成、工作原理及其功能。
- 电路组成：电源、控制单元、驱动单元、显示单元等。
- 工作原理：信号输入、信号处理、信号输出及控制过程。
3. 实践操作：设计并搭建简单的彩灯控制器电路。
- 电路设计：根据彩灯控制器原理，设计电路图。
- 电路搭建：动手搭建电路，进行实际操作。
节日小彩灯控制电路设计
课程设计报告题目：节日小彩灯控制电路设计课程名称：电子技术课程设计学生姓名：学生学号：年级： 2014 专业：通信工程班级：指导教师：电子工程学院制2016年3月节日小彩灯控制电路设计前言在现代日常生活中，美丽、可爱的小彩灯越来越多的成为人们生活中的装饰品，被用于很多情况中，比如娱乐场所或是用于各式各样的电子玩具等等，不仅能美化环境、渲染气氛，还可以供人们娱乐，下面就开始彩灯控制器电路的设计。
1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务采用555、74HC163和74LS154作为控制器，LED 作为彩灯制作十六路循环彩灯。
1.2 课程设计的要求综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。
2节日小彩灯控制电路方案制定2.1 方案原理本课程设计由555构成多谐振荡器来产生方波脉冲，让74LS191加减计数器计数，74LS154来进行译码，使得LED 灯的亮灭。
2.2 节日小彩灯控制电路设计设计的技术方案图1 控制电路设计流程图3 节日小彩灯控制电路设计方案实施 3.1 单元模块功能及电路设计 (1)555时序电路在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。
因此把555定时器接成多谐震荡器。
R2、R3、C1.C2为定时元件。
振荡电路计数译码驱动电路 显示电路图2 555多谐振荡器(2)74LS191计数部分因为在试验中需要一个16进制的计数器，因此采用74LS191加减计数器。
我们可以改变计数器的加减来控制LED亮灭的方向。
置数端A、B、C、D分别置0。
4脚接地11脚为异步置数控制端，高电平有效，接高电平。
14脚接脉冲信号，同555定时器的OUT 脚向接。
通过单刀双掷开关来控制74LS191计数器的加减。
图3 74LS191计数器（3）74LS154译码电路与LED显示部分74LS154为1—16线译码器，有16个输出端，实验中需要的就是十六输出的译码器。
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实验5 彩灯控制电路
一、实验目的
1. 掌握彩灯控制电路的设计和实现；
2．综合运用所学器件进行简单电路的设计；
3．熟练掌握74LS00、74LS86、74LS90、74LS138的综合应用。
二、实验设备
1、函数信号发生器
2、数字双踪示波器
3、集成电路：74LS00
4、集成电路：74LS86
5、集成电路：74LS90
6、集成电路：74LS138
7、发光二级管、电阻、开关等
三、实验内容
1、彩灯控制电路要求控制4个彩灯；
2、两个控制信号：S1S0= 00 灯全灭；
S1S0=01 右移，循环显示；
S1S0=10 左移，循环显示；
S1S0=11 灯全亮。
四、实验结果
1.彩灯控制电路简单的系统框图介绍：
↓
↓
↓
2.详细设计思路：
S1S0每个状态下4个彩灯有四种状态变化，用74LS90产生脉冲，按照四进制接法，接入74LS138作为74LS138芯片的驱动信号，然后进行译码操作，从而实现彩灯的控制电路的设计，下面列出该实验的真值表
其中：QA、QB为74LS90的输出端，G1为74LS138的控制端，A、B、C为输入端，Y0-Y7为输出端，X0、X1、X2、X3为四个彩灯的状态显示，0表示灭，1表示亮。
3.彩灯控制电路逻辑真值表：
彩灯控制电路的真值表
4.由此可以得到相应的逻辑关系如下：
C=S1
B=QA
A=QB
G1=S1⊕S0
X0=Y0+Y4+S1S0
X1=Y1+Y7+S1S0
X2=Y2+Y6+S1S0
X3=Y3+Y5+S1S0
5.实验仿真电路图如下所示：
(1)其中函数信号发生器设置为方波，1Hz；
(2)开关S1中上面为S1，下面为S0，左拨为0，右拨为1；
(3)四个彩灯使用红色发光二极管显示，从左到右的循环等价于图中从上到下的循环，从右到左的循环等价于图中从下到上的循环显示，另外每个二极管各添加了一个500欧的电阻来限制电流，防止二极管烧坏。
6.实验结果显示：
S1S0=00，彩灯全灭
仿真图形如上图所示：
S1S0=01（右移或者下移，循环显示）仿真图形如下：
S1S0=10（左移或者上移，循环显示）仿真图形如下：
S1S0=11（彩灯全亮）
仿真图形如下：
五、故障排除
在搭接电路的过程中，由于对仿真软件不是特别熟悉，以前只是在模电实验中用到过，这次仿真实验刚开始很多原件找了很长时间才找到。
本次实验所用的芯片比较多，引脚也很多，第一次调试的时候出现了错误，然后弹出了崩溃的提示，后来经过仔细排查，发现74LS138的引脚连接错误，进而导致仿真结果不出来，再次重新布置线路，连接调试，最终得到了实验所要求的结果。
六、心得体会
这次实验是要求使用Multisim仿真软件完成，而且提供的芯片比较多，基本上是综合了前几次数电实验所用到的所有的芯片，这是一次综合性的实验，有助于我们从整体上把握认识这些芯片的相互关系，用他们共同实现一个复杂的功能。
我们要完成这次实验就要提前对给定的芯片的功能有一个清楚详细的认识，进而进行逻辑分析，列出真值表，然后才能进行电路的搭接和仿真，其次我感受的是这次实验的连线真的是很复杂，引脚太多，稍不注意就会连接出错，所以细心和有耐心是很重要的。
通过本次实验，我加深了对以前所用到的芯片的了解，而且能够通过恰当巧妙的组合来
用他们共同搭接电路，实现一个非常常见也是很有趣味的数电实验。