数电课程设计-四花样彩灯控制器
课程设计--四花样彩灯控制器
课程设计--四花样彩灯控制器2012 ~ 2013 学年第二学期《数字电子技术》课程设计报告题目：四花样彩灯控制器专业：电子信息工程班级： 11 电信一班姓名：孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安亚王劲松王亮亮王向阳魏伟指导教师：***电气工程系2013年5月30日任务书课题名称四花样彩灯控制器指导教师（职称）周旭胜执行时间2012~ 2013 学年第 2学期第 14 周学生姓名学号承担任务王安亚1109121033 设计总电路图1汪宏俊1109121031 设计总电路图2陶轮1109121030 负责对比两个总电路图汪义涛1109121032 设计555时钟脉冲产生电路王向阳1109121036 设计四种码产生电路王劲松1109121034 设计输出电路魏伟1109121037 设计开关电路王亮亮1109121035 查找参考资料孙叶林1109121029 负责写课程设计报告设计目的通过设计方案的比较，对比电路的复杂与简单，器件的市场价格等方面因素，来选择一种比较好的可行性设计方案设计要求(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。
摘要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。
数字电子技术课程设计——四花样彩灯控制器
一、设计要求1.1 设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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。
（三）主要参考元器：555定时器，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。
二、系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成，它们分别是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图2.1所示：由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路，由双D 触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟控制双D触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器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。
4路彩灯控制器课程设计数电
电子技术课程设计---彩灯控制器学院：电子信息工程学院班级：姓名学号：指导教师：彩灯控制器一、设计任务与要求：设计一个彩灯控制器，要求：1.四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。
2.四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。
3.四路彩灯同时点亮，时间间隔为1秒，然后同时变暗，时间为1秒，反复4次。
二、总体框图图（1）总体框图根据设计要求，电路设计大体思路如下：由脉冲发生器发出频率脉冲信号，利用计数器加法计数功能输出0000~1111的脉冲信号，经过数据选择器分别在0000~0011，0100~0111，1000~1111三个时段输出不同的高低电平，控制移位寄存器实现右移→左移→置数功能，从而控制彩灯按照设计要求实现亮灭。
三、选择器件本次课程设计所用器件如表一：表一本次课程设计所用器件1.同步二进制计数器74LS163表二7-3 74LS163功能表输入输出CP EP ET Q↑×0 ××全“L”↑0 1 ××预置数据↑ 1 1 1 1 计数× 1 1 0 ×保持× 1 1 ×0 保持根据逻辑图、波形图、功能表分析，74LS163具有如下功能：管脚图逻辑符号1)1是同步4位二进制加法计数器，M=16，CP上升沿触发2)2既可同步清除，也可异步清除。
同步清除时，清除信号的低电平将在下一个CP上升沿配合下把四个触发器的输出置为低电平。
异步清除时，直接用清除信号的低电平把四个触发器的输出置为低电平。
3)3同步预置方式：当LD = 0时，在CP作用下，计数器可并行打入预置数据.当LD = 1时，使能输入PT同时为高电平，在CP作用下，进行正常计数。
4)PT任一为低时，计数器处于保持状态。
5) 5 CO为进位输出，可用来级联成n位同步计数器。
2．四位双向移位寄存器74LS19474LS194内部原理图74LS194四位双向移位寄存器具有左移、右移、并行数据输入、保持、清除功能。
四花样彩灯控制器1
四花样彩灯控制器1课程设计说明书课程设计名称：电子技术（数字电路部分）课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：100415学号：27 姓名：夏亮晶评分：教师：叶臻2012年10月08日目录摘要 (1)第1章前言 (2)第2章系统组成及工作原理 (3)第3章电路方案选择 (5)第4章单元电路设计与计算 (7)4.1时钟脉冲产生电路 (7)4.2四种码产生电路 (9)4.3彩灯自动转换控制电路 (13)4.4花样输出电路设计 (14)第5章整机电路设计 (17)第6章电路仿真 (19)6.1软件介绍 (19)6.2仿真电路 (19)结论 (23)参考文献 (24)附录1 花样彩灯控制器原理总图 (25)附录 2 元器件明细表 (26)摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D触发器。
当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。
数电课程设计四花样彩灯控制器
课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级： 1１０４2２学号: 11０4２215 姓名：陈粤龙评分：教师：20 13 年 9 月 23 日数字电路课程设计任务书20 １2 －2０13 学年第 1 学期第１9 周- ２０周题目四花样彩灯控制内容及要求(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.进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备:2天2。
仿真、画PCＢ线路图：2天３。
领元器件、制作、焊接：3天4．调试：２天ﻫ5. 验收：1天6. 提交报告:201３－20１4学年第一学期2—3周学生姓名：陈粤龙指导时间:2周指导地点：E610 任务下达2013年 9月 2２日任务完成20１3 年 9 月2５日考核方式1．评阅□２.答辩□3．实际操作□4．其它□指导教师系(部）主任注：１、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结"、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理.本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器７4LS164实现八个彩灯的向右移动,从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器７４LS１61的输出端接与门74LS08和非门74LS0４产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS １５３的四个输入端,它的地址输入端接双Ｄ触发器7４LS74的两个输出端，74L Ｓ74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计1. 引言彩灯在人们的生活中起到了很重要的作用，特别是在庆祝活动和节日期间。
传统的彩灯只能显示单一的颜色，而现代的彩灯控制器可以实现多种颜色的变化和特效，给人们带来了更加丰富多彩的视觉体验。
本课程设计旨在通过学习四花样彩灯控制器的原理和设计，提高学生的电子电路设计能力和嵌入式系统的应用能力。
2. 学习目标通过本课程的学习，学生将能够： - 了解彩灯控制器的基本原理和工作原理； - 掌握彩灯控制器的硬件设计和电路连接方法； - 学会使用嵌入式系统进行彩灯控制器的编程和调试；- 设计和制作一个四花样彩灯控制器原型。
3. 教学内容3.1 彩灯控制器基础知识•彩灯控制器的概念和基本原理•彩灯控制器的分类和应用场景•彩灯控制器的硬件组成和工作流程3.2 彩灯控制器的硬件设计•彩灯控制器的电路连接方法•彩灯控制器的电源设计•彩灯控制器的按键和显示屏设计3.3 彩灯控制器的编程和调试•嵌入式系统的介绍和基本原理•使用Arduino进行彩灯控制器的编程•彩灯控制器的调试和测试方法3.4 四花样彩灯控制器的设计与制作•四花样彩灯控制器的功能设计•四花样彩灯控制器的电路图设计•四花样彩灯控制器的原型制作和调试4. 教学方法本课程设计采用理论与实践相结合的教学方法。
在理论教学环节，通过教师讲解和课件展示的方式，向学生介绍彩灯控制器的基本原理和设计方法。
在实践环节，学生将分组进行彩灯控制器的硬件设计和编程实验，通过实际动手操作和实验结果的分析，深刻理解彩灯控制器的工作原理和应用技术。
5. 教学评价学生的学习评价主要包括三个方面： - 课堂表现：包括课堂积极性、参与讨论和提问等； - 实验报告：根据实际的硬件设计和编程实验结果，撰写实验报告，评估学生对彩灯控制器的掌握程度； - 设计项目：根据课程要求，学生完成一个四花样彩灯控制器的设计和制作，通过设计方案和实际效果评估学生的设计水平。
6. 参考资料•《嵌入式系统设计与开发技术》•《Arduino编程与应用》•《电子电路设计导论》7. 结语通过本课程设计的学习，学生将能够掌握彩灯控制器的基本原理和设计方法，并能够设计和制作一个四花样彩灯控制器的原型。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握四种花样彩灯控制原理，包括亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制。
2. 学生能描述常见电子元件（如电阻、电容、二极管等）在彩灯控制器中的作用及相互关系。
3. 学生能运用基础电路知识，分析并解释彩灯控制器电路图。
技能目标：1. 学生能够独立设计并搭建一个简单的四花样彩灯控制电路。
2. 学生通过实际操作，掌握测试和调试电路的技巧，能够解决常见的电路故障。
3. 学生能够运用信息技术工具（如编程软件）对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果。
情感态度价值观目标：1. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力，尊重他人意见，共同完成项目。
2. 学生通过创意设计，激发创新思维，增强解决实际问题的自信心。
3. 学生能够意识到科技与日常生活的紧密联系，培养对电子科技的兴趣和爱好。
本课程针对初中电子技术课程设计，考虑学生年龄特点和认知水平，注重理论知识与实践技能的结合。
课程目标具体明确，可测量，旨在通过动手实践和项目导向学习，提高学生对电子科技的兴趣和实际应用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍电阻、电容、二极管等基础元件的功能和用途，对应教材第三章第一、二节。
- 电阻的阻值和种类- 电容的充放电特性- 二极管的单向导通原理2. 彩灯控制原理：讲解彩灯的亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制技术，对应教材第三章第三节。
- 亮度调节的原理与方法- 颜色变换的电路设计- 闪烁模式和序列控制的实现3. 电路图的识读与分析：学会识读并分析彩灯控制器电路图，对应教材第三章第四节。
- 电路图的常见符号- 彩灯控制器电路图的识读- 电路分析与故障排查4. 实践操作：动手设计并搭建四花样彩灯控制电路，对应教材第三章实验部分。
- 选用合适的电子元件- 搭建电路并进行测试- 调试电路并解决故障5. 编程与控制：运用编程软件对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果，对应教材第四章第一节。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计1. 项目概述本课程设计旨在设计一个四花样彩灯控制器，用于控制灯光的颜色和模式。
通过该控制器，用户可以选择不同的颜色和模式，实现彩灯的灵活变化，为场景创造出不同的氛围和效果。
2. 项目目标本项目的目标是设计一个能够控制四个灯泡的彩灯控制器，实现以下功能：•控制四个灯泡的开关状态；•控制灯泡的颜色；•控制灯泡的闪烁模式和速度；•控制灯泡的亮度。
3. 硬件设计3.1 芯片选择本设计选用Arduino UNO作为主控芯片。
Arduino UNO是一款开源的基于ATmega328P芯片的单板微控制器，广泛用于原型制作和教育领域。
3.2 电路设计根据设计要求，我们需要四个LED灯泡，分别代表四个彩灯。
每个LED灯泡需要一个数字口进行控制，一个模拟口进行亮度调节。
可以通过以下电路连接方式实现控制：四个LED分别通过220欧姆的电阻连接电源的正极，共地接到Arduino UNO的GND 引脚上。
每个LED的控制引脚分别连接到Arduino UNO的数字口2、3、4和5上。
另外，每个LED的亮度控制引脚连接到Arduino UNO的模拟口A0上。
4. 软件设计4.1 软件框架本设计将使用Arduino IDE进行编程。
Arduino IDE是一款简单易用的开发环境，适用于Arduino开发板。
4.2 程序流程下面是程序的主要流程：1.初始化四个灯泡的控制引脚，将其设置为输出模式；2.进入主循环；3.读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度；4.根据用户输入，控制四个灯泡的状态、颜色和亮度；5.延时一段时间后回到步骤3。
4.3 程序代码以下是程序的示例代码：// 定义LED灯泡的引脚const int ledPins[] = {2, 3, 4, 5};// 定义LED灯泡的亮度控制引脚const int brightnessPin = A0;void setup() {// 初始化LED灯泡的引脚for (int i = 0; i < 4; i++) {pinMode(ledPins[i], OUTPUT);}}void loop() {// 读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度int switchStatus = digitalRead(SWITCH_PIN);int color = analogRead(COLOR_PIN);int mode = analogRead(MODE_PIN);int brightness = analogRead(brightnessPin);// 控制LED灯泡的状态、颜色和亮度for (int i = 0; i < 4; i++) {digitalWrite(ledPins[i], switchStatus);}analogWrite(brightnessPin, brightness);// 延时一段时间delay(100);}5. 测试与验证为了验证设计的正确性和可行性，需要进行以下测试：•测试开关功能：分别观察每个LED灯泡的状态，在不同的开关输入下进行验证；•测试颜色功能：通过改变颜色输入的模拟值，观察LED灯泡的颜色是否变化，验证颜色控制的正确性；•测试闪烁模式和速度：通过改变模式输入的模拟值，观察LED灯泡的闪烁效果，验证闪烁模式和速度的控制是否正常；•测试亮度功能：通过改变亮度输入的模拟值，观察LED灯泡的亮度变化，验证亮度控制的正确性。
数电课设四花样彩灯报告
目录前言 (5)第一章设计内容及要求 (6)1.1课题 (6)1.2设计要求 (6)1.3设计的主要元器 (6)1.4设计思路 (6)第二章系统设计方案选择 (7)第三章系统组成及工作原理 (10)3.1 系统组成 (10)3.2 工作原理 (10)第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 (12)4.1 时钟电路 (12)4.2 四种码电路 (12)4.3 开关电路 (14)4.4 数据输出电路 (15)4.5 总电路结构 (16)4.6各种芯片管脚图 (17)第五章实验、调试及测试结果与分析 (19)第六章收获与体会 (20)参考文献 (21)附录一 (22)第一节课程设计的课题和要求1.1 课题：四花样彩灯控制器1.2 设计要求：设计一四花样自动切换彩灯控制器，要求实现1.彩灯一亮一灭.从左向右移动2.彩灯两亮两灭，从左往右移动3.彩灯四亮四灭，从左往右移动4.彩灯从1—8从左往右逐次点亮，然后逐次熄灭5.四种花样自动切换1.3 设计的主要元器555定时器，模十六进制计数器74LS161，双D触发器74LS74，四选一数据选择器74LS153，8位移位寄存器74LS164。
1.4设计思路第一部分，由NE555与相关电容电阻等组成多谐振荡器，用来产生震荡脉冲，调节电位器可以改变震荡频率，即改变灯光的移动速度。
多谐振荡器输出的脉冲非别加在74 LS93与74LS164的cp端。
74LS93被接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号，该信号被传输到74LS153的数据输入端。
第二部分，555产生的脉冲信号输送到D触发器74LS74的cp端，在其输出端可以得到“00”到“11”4个逻辑状态并将其连接到74hc153的公共选择端A0、A1。
这样根据A0、A1端的状态就可以选定不同的输出端。
同时，74LS163在时钟脉冲作用下，数据在输出端QA到QH顺序移动。
这一移动的8位控制信号区驱动8路彩灯，就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯U1A74LS04D21U1B74LS04D43U1C74LS04D65U1D 74LS04D89U2B74LS08D 456U2C74LS08D9108U42Y92C0102C1112C2122C313A 14B 2~1G 11Y71C061C151C241C33~2G1574LS153DU6QA3QB4QC5QD6A 1B2~CL R 9CLK8QE10QF11QG12QH1374LS164DQA14QB13QC12QD11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LO AD 9~CL R 1CLK2U374LS161DU7A1D21Q5~1Q6~1CLR13~1PR474LS74DU7B2D122Q9~2Q8~2CLR1311~2PR1074LS74D第二章 系统设计方案选择方案设计在设计中更多的使用中,大规模集成电路，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。
四路彩灯控制系统----------数电课设
摘要彩灯常常用于商业、家居或者其他室内外装饰，成本低廉、变化多样、，深受大家喜爱。
四路彩灯系统设计主要由秒脉冲发生器、分频器、节拍控制器、移位计数器、彩灯显示系统组成。
其中，秒脉冲发生器由NE555构成的多谐振荡器产生，分频和控制器由74HC163构成，移位计数器为74HC194。
关键字：彩灯控制分频器节拍控制器秒脉冲发生器移位计数器绪论 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)彩灯控制系统设计 (4)第一节系统电路方案设计与论证 (4)1. 基本原理 (4)2. 方案设计 (6)第二节直流电源设计方案 (6)第三节单元电路设计 (7)1. 直流稳压电源的工作原理 (7)2. 时钟脉冲产生电路 (8)3. 分频电路设计 (9)4. 循环控制电路设计 (10)5. 彩灯输出电路 (11)第四节总电路设计及仿真 (12)调试及测试结果分析 (14)参考资料 (15)附录 (16)4位双向移位寄存器 (17)心得体会 (18)设计任务设计并制作一套彩灯控制系统设计要求1.四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。
2.四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。
3.四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒，反复四次。
4.按照以上技术要求设计电路，撰写设计报告，绘制电路图。
5.电源：220V/50Hz的工频交流电供电。
彩灯控制系统设计第一节系统电路方案设计与论证1.基本原理四路彩灯有四路输出，所以设输其出设依次为Q0n+1Q1n+2Q2n+1Q3n+1若用“1”表示灯亮，则“0”表示灯灭，由设计要求可知四路彩灯显示系统要求如表1.1-1所示的输出显示。
表1-1由表1.1-1可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s，然后反复循环这三个节拍。
一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
分频及节拍控制可以用一个12进制计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74HC194来完成，因为它既可以实现左移又可以实现右移的功能。
四花样彩灯设计
电子课程设计报告题目名称：四花样彩灯控制器姓名：专业：班级学号：同组人：指导老师：摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D触发器。
当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。
经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。
关键字：时钟脉冲分频自动转换控制器数据选择器目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计课题及要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成框图 (3)2.2 工作原理分析 (3)第三章电路方案设计 (5)3.1 电路图设计 (5)3.2 方案比较 (5)第四章单元电路设计与计算 (8)4.1 555时钟脉冲产生电路 (8)4.2 四种码产生电路 (9)4.3 彩灯自动转换控制电路 (11)4.4 花样输出电路 (13)4.5 各芯片管脚图 (14)第五章实验、调试及测试结果分析 (16)5.1 结果的调试及分析 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录1 花样彩灯控制器的原理总图 (19)附录2 元器件清单 (20)前言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，现简单介绍如下：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。
数电课程设计-四花样彩灯控制器
数电课程设计-四花样彩灯控制器(总22页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级： 110422 学号：姓名：陈粤龙评分：教师：20 13 年 9 月 23 日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第 1 学期第 19 周－ 20周题目四花样彩灯控制内容及要求(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。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备：2天2. 仿真、画PCB线路图：2天3. 领元器件、制作、焊接：3天4. 调试：2天5. 验收：1天6. 提交报告：2013-2014学年第一学期2-3周学生姓名：陈粤龙指导时间:2周指导地点： E610 任务下达2013年 9月 22日任务完成2013 年 9 月 25日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
数字电子技术课程设计——四花样彩灯控制器
一、设计要求1.1 设计课题及要求(一)题目：四花样彩灯控制器(二)基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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)四亮四火，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。
555定时器，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。
二、系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计，每一个模块完成特定的功能，再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成，它们分别是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图 2.1所示：由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路，由双 D 触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟控制双D触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器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。
数字电路课程设计之四花样彩灯控制器
课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第一学期第 6 周－7 周题目四花样彩灯控制器内容及要求〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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。
〖主要参考元器件〗555,74LS93，74LS74,74LS153,74LS164进度安排1.布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备：2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试＋验收：2.5天4. 提交报告：2012-2013学年第一学期9～13周学生姓名：、指导时间：第6～7周指导地点： E 楼、室任务下达2012 年、月、日任务完成20 12 年、月、日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师、系（部）主任、注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
目录前言……………………………………………………………………………………、第一章设计要求………………………………………………………………………、1.1 设计课题及要求…………………………………………………………、第二章系统组成及工作原理………………………………………………………、2.1 系统组成框图………………………………………………………………、2.2 工作原理分析……………………………………………………………、第三章电路方案设计…………………………………………………………………、3.1 电路图设计…………………………………………………………………、3.2 方案比较…………………………………………………………………、第四章单元电路设计与计算……………………………………………………、4.2 四种码产生电路…………………………………………………………、4.3 彩灯自动转换控制电路……………………………………………………、4.4 花样输出电路………………………………………………………………、第五章实验、调试及测试结果分析……………………………………………、结论…………………………………………………………………………………、参考文献…………………………………………………………………………、、、第一章设计要求1.1 设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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。
四路彩灯设计
课程设计四路彩灯显示系统一、设计目的⑴熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。
⑵掌握计数、译码器的工作原理及应用。
⑶熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。
二、设计任务与要求设计一个4路彩灯控制器，要求：开机后可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。
⑴开机后可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。
⑵彩灯花形又3个节拍组成。
第一节拍：逐次渐亮，灯亮时间1S，共用4S。
第二节拍；4路彩灯按逆序渐灭，也需4S。
第三节拍；4路彩灯同时亮0.5S，然后同时变暗0.5S，要进行4次，所需时间也为4S，3个节拍完成一个循环。
⑶彩灯用发光二级管（LED）模拟。
三、设计仪器与器件⑴数字电路实验箱。
⑵器件：74LS04、74LS08、74LS10、74LS32(两片)、74LS161、74LS194分析以上设计任务，该控制系统完成如图1所示的控制流程，系统结构框图如图2所示。
图1：四路彩灯控制流程图图2：四路彩灯控制系统结构框图（1）74LS161的功能表74LS194的功能表（2）根据电路图根据74LS161的功能表310Q Q Q LD ••= 所以只要1=LD ，则芯片一直运行记数功能，132M Q Q =+，10M M = ，所以01=M 时，10=M 实现右移，10=Q 当11=M 时，00=M ，实现左移，03=Q设161的输出分别为，0Q 1Q 2Q 3Q ，194的输出分别为A Q B Q C Q D Q输出：n n A n AQ CP Q Q 31•↑+=+，n nB n B Q CP Q Q 31•↑+=+ n nC n C Q CP Q Q 31•↑+=+，n nD n DQ CP Q Q 31•↑+=+ 3Q 为1时，与CP 脉冲经过与门，随着CP 脉冲的变换，与门输出结果发生变换，8种情况，即明暗各变换4次。
（3）根据以上分析，得到状态转移图六、设计分析四路彩灯既有四路输出，设依次为dQ 、c Q 、b Q 、a Q ，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。
(完整版)四花样彩灯控制器--毕业课程设计
摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D触发器。
当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。
经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。
关键字：时钟脉冲分频自动转换数据选择器目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计课题及要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成框图 (3)2.2 工作原理分析 (3)第三章电路方案设计 (5)3.1 电路图设计 (5)3.2 方案比较 (5)第四章单元电路设计与计算 (8)4.1 555时钟脉冲产生电路 (8)4.2 四种码产生电路 (9)4.3 彩灯开关电路 (11)4.4 花样输出电路 (13)4.5 各芯片管脚图 (14)第五章实验、调试及测试结果分析 (16)5.1 结果的调试及分析 (16)结论………………………………………………………………………… (17)参考文献 (18)附录 1 花样彩灯控制器的原理总图 (19)附录 2 元器件清单 (20)前言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，现简单介绍如下：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。
四花样彩灯控制器--课程设计123
1 课题要求及目的1.1 题目彩灯控制器逻辑电路设计1.2基本要求在电子技术实验教学中设计了一种四花样自动切换的彩灯控制器。
其电路简单、取材容易，无需调试。
即使不懂电子技术，只要按图连接，亦能制作成功。
彩灯控制器的第一种花样为彩灯一亮一灭，从左向右移动；第二种花样为彩灯两亮两灭，从左向右移动；第三种花样为彩灯四亮四灭，从左向右移动；第四种花样为彩灯1到8从左到右逐次点亮，又从左到右逐次熄灭。
4种花样自动变换，循环往复。
1.3 实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．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。
3. 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。
4. 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
2 电路原理2.1 电路组成原理彩灯控制器电原理。
ICl、IC2由555接成多谐振荡器。
IC3由4位2进制计数器74LS93接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号。
IC4是双D触发器74LS74，在这里接成两位2进制加法计数器。
IC5是双4选l数据选择器74LSl53，这里只用了它的一组4选1数据通道。
IC6是3位单向移位寄存器74LSl64，它是产生移动灯光信号的核心器件。
驱动电路用8只三极管组成8路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的8只双向可控硅，以控制彩灯发光。
电路的十5V电源由220V／9V变压器降压，经D1一D4桥式整流，7805稳压后给控制电路供电。
2.2 电路工作原理从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚；另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚。
调节RWl改变ICl的振荡频率，可以改变灯光的移动速度，以得到不同的动态效果。
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关。
IC2输出的计数脉冲经IC4两位二进制计数，在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态。
电子课程设计彩灯控制器
电子课程设计彩灯控制器一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握电子课程设计彩灯控制器的基本原理和制作方法。
知识目标要求学生掌握彩灯控制器的工作原理、电路图的识读和电子元件的选用；技能目标要求学生能够独立完成彩灯控制器的制作和调试，并具备一定的创新和改进能力；情感态度价值观目标要求学生培养对电子科技的兴趣和热爱，增强实践能力和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括彩灯控制器的工作原理、电路图的识读、电子元件的选用和制作方法。
首先，介绍彩灯控制器的工作原理，让学生了解彩灯控制器的基本功能和作用。
其次，通过电路图的识读，让学生学会分析电路图的组成和连接方式。
然后，介绍电子元件的选用方法，让学生了解如何根据实际需求选择合适的电子元件。
最后，教授制作方法，让学生动手实践，独立完成彩灯控制器的制作和调试。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式。
首先，采用讲授法，向学生讲解彩灯控制器的工作原理、电路图的识读和电子元件的选用方法。
其次，采用讨论法，让学生在课堂上互相交流和讨论制作过程中的问题和经验。
同时，采用案例分析法，分析一些成功的电子设计案例，激发学生的创新思维。
最后，采用实验法，让学生动手实践，培养其实际操作能力和团队合作精神。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备了一系列的教学资源。
教材方面，选用《电子技术基础》作为主教材，辅助以《电子制作实战》等参考书籍。
多媒体资料方面，准备了一些电子元件的图片、电路图和制作过程的视频教程。
实验设备方面，准备了一批彩灯控制器制作所需的电子元件和实验工具，确保每个学生都能动手实践。
同时，还准备了一些成功的电子设计案例，供学生参考和借鉴。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。
数字电子课程设计-- 彩灯控制器
数字电子课程设计 - 彩灯控制器引言彩灯控制器是一种常见的数字电子设备，用于控制彩色灯光的亮度、颜色和灯光效果。
数字电子课程设计旨在帮助学生综合应用数字电子技术的知识和技能，设计和实现一个功能完善的彩灯控制器。
本文档将介绍彩灯控制器的设计要求、主要功能以及具体的实现方案。
设计要求彩灯控制器的设计要求如下：1.支持至少三种颜色的灯光控制，例如红色、绿色和蓝色。
2.支持灯光的亮度调节，可以实现灯光的明亮和昏暗。
3.支持多种灯光效果，例如呼吸灯、闪烁等。
4.支持用户输入，例如通过按钮或旋钮来调整亮度和选择不同的灯光效果。
5.具备良好的用户界面，可以显示当前的灯光状态、亮度以及选定的灯光效果。
主要功能彩灯控制器的主要功能包括：1.控制灯光颜色：用户可以通过选择不同的颜色来控制LED灯的亮度，并实现彩色灯光的效果。
2.调节灯光亮度：用户可以通过旋钮或按钮来调节灯光的亮度，实现灯光的明亮和昏暗效果。
3.选择灯光效果：用户可以通过按钮或旋钮来选择不同的灯光效果，例如呼吸灯、闪烁等，增加灯光的变化和趣味性。
4.显示当前状态：用户界面可以显示当前选择的灯光颜色、亮度和效果，方便用户了解当前的灯光状态。
实现方案彩灯控制器的实现主要涉及到硬件和软件两个方面。
硬件设计硬件设计包括以下组成部分：1.控制器芯片：选择一款适用的微控制器或单片机作为控制器芯片，用于控制灯光的亮度和颜色，以及处理用户输入和显示当前状态。
2.彩灯模块：选择合适的LED灯模块，支持至少三种颜色的灯光控制，例如使用RGB灯模块。
3.输入设备：选择适当的输入设备，例如按钮、旋钮或触摸屏，用于用户调节亮度和选择灯光效果。
4.显示设备：选择合适的显示设备，例如LCD屏幕或LED显示，用于显示当前的灯光状态、亮度和选定的灯光效果。
软件设计软件设计包括以下主要任务：1.控制器程序：设计控制器程序，实现灯光亮度和颜色的控制，以及处理用户输入和显示状态。
2.输入处理：编写代码处理用户输入，例如监听按钮或旋钮的状态变化，并根据输入调整灯光亮度和选择效果。
数字电子技术课程设计-彩灯控制器的设计
彩灯控制器的设计一、设计任务与要求（1）以半导体数码管作为控制器的显示器，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），然后又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，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。
二、方案设计与论证彩灯循环显示控制电路组成方框图如上图所示,脉冲时钟信号输出高低电平,通过四个计数器依次计数,再由译码器译码,通过数码管显示出自然序列、奇数列、偶数列、音乐序列，序列循环的显示由计数器来控制,每一个序列循环完毕后,计数器会产生一个进位信号,该信号通过计数器进而使序列循环起来。
奇数列和偶数列的循环为自然序列和音乐序列的二分频，这样能做到每一次显示的时间相同。
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,再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。
电路如图这个部分主要用到的芯片是74HC390计数器和74HC139译码管,他们的功能表和引脚图分别如下图和表所示。
74HC390功能表74HC139的功能表74HC390的引脚图 74HC139的引脚图三、单元电路设计与参数计算数列显示部分这个部分是利用74LS160D计数器来实现的。
根据数列不同的特点来连接电路的。
电路图如图（以自然序列为例）数列显示电路原理图其中主要使用的是74LS160D来实现的，其功能以及引脚图如下图所示。
74HC160引脚图74HC139的功能表脉冲信号的产生选用多谐振荡器，它是一种在接通电源后，就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，常作为脉冲信号源。
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课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：110422学号：姓名：陈粤龙评分：教师：20 13 年9 月23 日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第 1 学期第19 周－20周题目四花样彩灯控制内容及要求(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。
进度安排1.?布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备：2天2.?仿真、画PCB线路图：2天3.?领元器件、制作、焊接：3天4.?调试：2天5.?验收：1天6.?提交报告：2013-2014学年第一学期?2-3周学生姓名：陈粤龙注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
前 言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，现简单介绍如下：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，这样一指导时间:2周 指导地点： E610 任务下达2013年 9月 22日任务完成2013 年 9 月 25日考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它□ 指导教师系（部）主任摘 要 彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D 触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D 触发器。
当彩灯完成一种花样时，双D 触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。
经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。
关键字：时钟脉冲 分频 自动转换 控制器 数据选择器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。
第一章设计要求1.1 设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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。
（三）主要参考元器：NE555定时器，四位二进制计数器74LS93，双D触发器74LS74，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。
第二章 系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成，它们分别是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图2.1所示：各模块的组成及功能分析1.四种码产生电路:由四位二进制计数器74LS93产生四种码输出。
2.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。
3.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。
4.时钟电路：由两个555和电阻电容组成，构成两个多谐振荡器，一个周期为0．721秒，控制计数器和寄存器，另一个周期为14.01秒，控制双D 触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的滑动变阻器可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D 触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器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”分频计数器 数据选择器 移位寄存器 多谐振荡器 多谐振荡器多谐振荡器 开关电路 输 出 图2.1 系统组成框图“10”“01”“11”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。
第三章 单元电路设计与计算3.1 时钟脉冲产生电路用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲：图3.1.1 用555定时器构成多谐振荡电路其震荡周期为：T =0.7*(1R +2*2R )*1C要用两个555产生两个时钟脉冲,一个控制74LS93组成的模十六计数器和八位移位寄存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为1秒左右, 电阻值和电容值可设为：由公式（3-1）计算得：T=0.721S 电路图如图3.1所示: T=0.7*(11R +滑总R )*8C +0.7*滑R *8C =200*310*10*10图3.1 时钟电路另一个555产生的矩形脉冲控制彩灯的自动转换,其周期设为模十六计数器的20倍,改变R1、R2的阻值即可，可设为：T=0.7*(11R +滑总R )*8C +0.7*滑R *8C =200*310*10*103.2 四种码产生电路根据彩灯要实现的四花样,可确定移位寄存器输出的二进制码,即四种码产生电路要产生的码，如表3-1所示：表3-1 四种码要产生这四种码，可由十六进制计数器接组合逻辑门产生，十六进制计数器的真值表如表3-2所示花样状态要求周期（位） 码1 一亮一灭，从左向右移动82 两亮两灭，从左向右移动 83 四亮四灭，从左向右移动 84从1～8从00左到右逐次点亮，然后逐次熄灭16序号原状态[S(t)] Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 次态[N(t)] Q 4 Q 3 Q 2 Q 1输出 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4表3-2 计数器真值表由表3-2分析得：Z 1=Q 3Q 2Q 1 Z 2=Q 3Q 2 Z 3=Q 3 Z 4=Q 4 所以四种码产生电路如图3.2所示图 3.2 四种码产生电路3.3 彩灯自动转换控制电路要实现彩灯四花样的自动转换，就要使四选一数据选择器74LS153循环地输出Z1、Z2、Z3、Z4，也就要使它的地址输入端输入四种状态并循环转变，可0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 11 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 11 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1用双D 触发器实现。
双D 触发器的两个输出端Q1、Q2的状态方程为： Q 1n+1 = Q 2n （3—2） Q 2n+1 ＝ Q 1n （3—3）设双D 触发器的初始状态Q1Q2 = 00，由Q1、Q2的状态方程式（3—2）和式（3—3）可得，Q1、Q2的状态变换顺序为00—>01—>11—>10—>00，实现四分频。
用双D 触发器的输出端Q1、Q2控制选择器的地址输入端，使数据选择器自动选择一种码输出，实现彩灯花样的自动控制。
自动转换控制电路如图3.3所示：图3.3 自动控制电路令Q1Q2=AB ，74LS153数据选择器的功能表如表3-3所示：表3-3 数据选择器功能表由表3-3可知，数据选择器的地址输入端A 、B 循环转变，输出端1Y循环选择四种码Z1、Z2、Z3、Z4输出，使彩灯的四花样自动循环改变。