可编程彩灯控制器课程设计报告
彩灯控制器课程设计报告
数字电子技术课程设计报告专业名称:班级:姓名:学号:日期:目录一、设计要求 (1)二、设计的作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计、分析与仿真 (2)3、电路的安装与调试 (6)四、心得体会及建议 (7)五、附录 (7)六、参考文献 (8)设计报告一、设计要求说明:1.以十个指示灯作为显示器件,能自动的从左到右、从右到左的依次被点亮,如此周而复始,不断循环。
2.打开电源时可自动清零,每个指示灯被点亮的时间约为0.5S—2S 范围内。
3.用计算机画出电路设计图,进行仿真分析验证其正确性。
4.写设计说明书一份。
二、设计的作用、目的1、为了培养学生运用相关课程的基础理论和技能解决实际问题,并进一步提高学生抓也基本技能、创新能力的重要实践教学环节。
2、培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风。
3、通过课程设计,学生受到设计与写作方法的初步训练,能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计。
4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
5、熟悉各种芯片的功能和应用。
6、完成彩灯控制器的设计,绘出电路原理图。
7、调试电路,是否能正常工作。
重庆理工大学课程设计:彩灯控制器三、设计的具体实现1)系统概述此电路主要由三部分组成,其整体框图如图(一)所示。
振荡电路计数译码驱动电路显示电路图(一)2)方案论证与实现(1)振荡电路主要用来产生时间基准信号(脉冲信号)。
因为循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号,电路如图二所示。
图(二)(2)计数器/译码分配器计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。
在此电路中采用十进制计数/分频器4017,它是一种用途非常广泛的电路。
其内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序就是O0、O1、O2….O9依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。
plc彩灯循环控制课程设计
plc彩灯循环控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理,掌握彩灯循环控制的相关知识点。
2. 学生能掌握PLC编程软件的使用,学会编写简单的彩灯循环控制程序。
3. 学生了解彩灯循环控制中所涉及的电子元件,如继电器、传感器等,并理解它们的工作原理。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行彩灯循环控制程序的编写,实现彩灯的有序循环点亮。
2. 学生能够通过实际操作,解决彩灯循环控制过程中可能出现的问题,提高实际操作能力。
3. 学生能够运用已学知识,对彩灯循环控制系统进行创新设计,提高创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习PLC彩灯循环控制,培养对自动化技术的兴趣和热情,增强学习动力。
2. 学生在学习过程中,养成合作、探究的学习习惯,培养团队协作精神。
3. 学生能够认识到PLC技术在现实生活中的广泛应用,增强对科技改变生活的认识,提高社会责任感。
本课程针对高年级学生,结合PLC技术的实际应用,注重理论知识与实践操作的紧密结合。
在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,引导他们通过自主探究、合作学习等方式,达到课程目标。
课程目标的设定旨在使学生在掌握PLC彩灯循环控制技术的基础上,提高实践操作能力和创新能力,培养良好的学习态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理、特点及应用领域,使学生了解PLC技术的基本概念。
2. 彩灯循环控制原理:讲解彩灯循环控制的基本原理,包括彩灯的点亮顺序、循环方式等。
3. PLC编程软件操作:教授PLC编程软件的使用方法,使学生能够熟练操作软件,编写简单的彩灯循环控制程序。
4. 电子元件及其应用:介绍彩灯循环控制中涉及的电子元件,如继电器、传感器等,并讲解它们的工作原理及在PLC控制系统中的应用。
5. 彩灯循环控制程序编写:详细讲解彩灯循环控制程序的编写方法,引导学生学会使用PLC编程软件进行编程。
数字电子课程设计可编程彩灯控制器的设计与制作3
数字电路课程设计报告书——可编程彩灯控制器的设计与制作学院:班级:学号:姓名:可编程彩灯控制器的设计与制作一、设计任务及主要技术指标和要求:用彩灯(LED发光二极管)构成一个发光矩阵,也可以连接成其他各种形状,用来显示各种图案和字符。
要求用LED设计安装一块8*8或16*16的发光矩阵板及其驱动功放电路,用RAM或EPROM存放待显示的图案或字符,设计循还显示字符或图案的控制电路,控制字符或图案按要求显示。
二、选定方案的论证及整体电路的工作原理:1、555多谐振荡器由555定时器和外加的两个电阻R1、R2和一个电容C1构成的多谐振荡器如图所示电容充电时间T1T1=0.7(R1+R2)C电容放电时间T2T2=0.7R2C电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C输出波形占空比qq=(R1+R2)/(R1+2R2)多谐振荡器为整个电路提供脉冲信号。
2、74161计数器74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,他可以灵活的运用在各种数字电路,以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能,:管脚图介绍:时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP,CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出CR CP LD E P ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф ФФ Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1<74LS161功能表>从74LS161功能表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。
可编程彩灯控制器课程设计报告
前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它不但能巩固我们已所学的电子技术的理论知识,而且能提高我们的电子电路的设计水平,还能加强我们综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养我们的实验技能和动手能力,启发我们的创新意识几创新思维。
现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制电路很多,构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门,而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的,例如,用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器,译码器,分配器和移位寄存器等集成等。
编者:周滨2009年1月目录一、课题名称 (1)二、设计目的 (1)三、设计要求 (1)四、设计方案 (1)五、基本原理框图 (4)六、模块设计思想 (5)七、所需元器件 (8)八、实际操作 (9)九、具体电路 (10)十、电路图设计 (10)十一、安装与调试 (10)十二、存在的不足与新设想 (11)十三、心得与体会 (11)十四、参考资料 (13)附件一 (13)附件二 (14)附件三 (14)一、课题名称可编程彩灯控制器二、设计目的电子课程设计是电类专业学生重要基础实践课是工科专业的必修课。
经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。
理论联系实际,提高和培养创新能力,为后续课程的学习,毕业设计,毕业后的工作打下基础。
学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。
完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡;学会设计报告的撰写方法。
三、设计要求1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路;2、用发光二极管行队列(1×16)作为显示电路,显示内容的动面感要强;3、能用按键切换不同的显示组合,至少有3个按键切换;4、每种组合至少有3种变化,每种组合内图形能连续循环;5、要有数码管显示当前是第几种组合(或是第几个按键);6、图形显示间隔(显示频率)至少有3种可选;7、控制器可有2种控制方式:(1)规则变化:变化节拍有0.5秒和0.25秒,交替出现,每种节拍可有多种花样各执行1或2个周期后轮换;彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等;(2)随机变化。
可编程彩灯控制器课程设计
可编程彩灯控制器课程设计1. 项目背景随着科技的不断发展,人们对于生活质量和娱乐体验的要求也越来越高。
彩灯作为一种新型的照明设备,可以通过调节颜色和亮度来创造出各种不同的氛围和效果,广泛应用于家庭、商业和娱乐场所等领域。
为了满足用户对于彩灯控制的个性化需求,可编程彩灯控制器应运而生。
2. 设计目标本课程设计旨在培养学生对于可编程彩灯控制器的设计和开发能力,具体目标如下:- 理解彩灯控制器的工作原理和基本组成 - 掌握可编程彩灯控制器的硬件设计和软件开发技术 - 能够根据用户需求设计并实现多种不同效果的彩灯控制程序 - 能够与其他设备进行通信,实现智能化控制功能3. 课程大纲3.1 彩灯控制器基础知识•彩灯控制器的分类和应用领域•彩灯控制器的工作原理和基本组成3.2 可编程彩灯控制器硬件设计•彩灯控制器的硬件选型和参数设计•电路原理图绘制和PCB布局设计•硬件调试和性能测试3.3 可编程彩灯控制器软件开发•嵌入式系统概述和开发环境配置•嵌入式软件开发基础(C语言编程、数据结构与算法)•彩灯控制程序的设计和开发3.4 彩灯控制器通信技术•串口通信协议与实现•无线通信技术(蓝牙、Wi-Fi)与实现3.5 可编程彩灯控制器应用案例分析与实践•使用可编程彩灯控制器实现不同场景下的照明效果•结合其他设备(如音乐播放器、传感器等)实现智能化控制功能4. 教学方法与评价方式4.1 教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法,包括课堂讲解、案例分析、实验操作等形式。
通过理论与实践相结合的方式,提高学生对于可编程彩灯控制器的理解和应用能力。
4.2 评价方式学生的评价将综合考虑课堂表现、实验报告、课程设计作品等因素。
评价方式主要包括平时成绩、实验成绩和课程设计成绩。
5. 可能遇到的问题与解决方案5.1 硬件设计问题•问题:硬件选型不合适,导致功能无法实现或性能不达标。
•解决方案:在选型前充分调研,选择合适的硬件组件,并进行充分测试和验证。
数电课程设计报告彩灯控制器
一、设计题目彩灯控制器 要求:1、有10只LED ,L 0、L 1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L 9; 2、显示方式:① 先奇数灯依次熄灭; ② 再偶数灯依次熄灭; ③ 再由L 0 到L 9 灯依次熄灭; 3、显示间隔可自定。
注意:由于本题在Multisim10上做的仿真,所以此题仿真电路只能在Multisim10版本或以上运行。
二、实验器材74161 2个 与非门 1个 函数信号发生器1个+5V 电源 2个 74LS138 5个 与门 若干LED 灯10个非门10个三、设计方案 1、按课程设计题目来看,要求实现彩灯的23 种状态,此处可以用一个23 进制的计数器实现,从0 到22 种状态来控制这23 种状态(00000-10110),然后把计数器用译码器译成可以实现的高低电平。
再写出这23 种状态和计数器数字对应的真值表,计算出逻辑式,便可实现题目要求的彩灯控制。
由上分析可知需要一个23进制的计数器,然后需要一个5-32译码器,然后在由门电路连接LED 灯。
如下图所示:2、各个模块的原理(1)、 23 进制计数器:用2 个74161进行并行连接成23 进制计数器; (2)、5-32 译码器:用5 个74LS138 实现5-32 译码功能; (3)、各门电路的连接:根据真值表,用与门将各个电路和LED 灯连接起来。
3、真值表由23进制计数器输入一个五位二进制数(00000-10110),输出彩灯所对应的状态(1表示灯亮,0表示灯灭),对应的真值表如下:10个LED灯各个门电路的连接5-32译码器函数信号发生器23进制计数器L0L1L2L3L4L5L6L7L8L90 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 0 1 1 1 1 1 13 1 0 1 0 1 1 1 1 1 14 1 0 1 0 1 0 1 1 1 15 1 0 1 0 1 0 1 0 1 16 1 0 1 0 1 0 1 0 1 07 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 0 1 1 1 1 1 1 1 1 19 0 1 0 1 1 1 1 1 1 110 0 1 0 1 0 1 1 1 1 111 0 1 0 1 0 1 0 1 1 112 0 1 0 1 0 1 0 1 0 113 1 1 1 1 1 1 1 1 1 114 0 1 1 1 1 1 1 1 1 115 0 0 1 1 1 1 1 1 1 116 0 0 0 1 1 1 1 1 1 117 0 0 0 0 1 1 1 1 1 118 0 0 0 0 0 1 1 1 1 119 0 0 0 0 0 0 1 1 1 120 0 0 0 0 0 0 0 1 1 121 0 0 0 0 0 0 0 0 0 122 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0四、各个模块的制作1、23进制计数器23进制计数器是由两个16进制计数器构成,并且将23进制计数器的每个状态输出,令其对应LED的每一种状态,计数器实现如下图:图1 23进制计数器注:上图中左侧的5个输出从左到右电位依次升降低。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步,现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中,微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言,利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序,利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说,需要实现以下功能:1. 彩灯颜色切换:通过按键进行彩灯颜色的切换;2. 彩灯亮度调节:通过按键进行彩灯亮度的调节;3. 彩灯闪烁效果:通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下:1. 单片机:STC89C52;2. LED彩灯模块;3. 5V直流电源;4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想,将整个程序分为三个模块:LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中,LED控制模块主要实现对彩灯的控制;按键扫描模块用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块;主函数模块则是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程(1)LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下:a. 初始化:设置P1口为输出口;b. 颜色切换:通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换;c. 亮度调节:通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节;d. 闪烁效果:通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
(2)按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下:a. 初始化:设置P3口为输入口;b. 扫描按键状态:循环检测P3口输入电平,如果检测到输入电平为低电平,则说明相应的按键被按下,将按键状态传递给主函数模块。
(3)主函数模块主函数模块是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下:a. 初始化:调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数;b. 循环执行:循环检测按键状态,根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
基于plc的彩灯课程设计
基于plc的彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在彩灯控制中的应用。
2. 学生掌握彩灯电路的基本构成和设计方法,能够运用PLC进行彩灯控制程序的编写。
3. 学生了解并掌握PLC编程软件的使用,理解程序指令和逻辑表达在彩灯控制中的作用。
技能目标:1. 学生能够独立设计彩灯电路,并运用PLC进行程序编写,实现彩灯的多样控制效果。
2. 学生通过实践操作,培养解决问题的能力,提高创新实践技能。
3. 学生通过小组合作,提升团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电气工程和自动化技术的兴趣,增强对现代科技的认识和探索精神。
2. 学生在学习过程中,培养耐心、细致、严谨的科学态度。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对生活的影响,增强环保意识和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实践操作,使学生在动手实践中掌握PLC在彩灯控制中的应用。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程知识,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生将理论知识与实践操作相结合,鼓励学生创新思考,培养解决问题的能力。
在教学过程中,注重学生的主体地位,关注个体差异,确保每个学生都能在课程中取得实际的学习成果。
通过课程目标的分解,为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 理论知识:- PLC的基本原理与结构- 彩灯电路设计基础- PLC编程指令与逻辑表达- 彩灯控制程序设计方法2. 实践操作:- PLC编程软件的使用与操作- 彩灯电路的搭建与调试- PLC彩灯控制程序的编写与优化- 小组合作完成彩灯控制项目教学大纲:第一周:PLC基本原理与结构学习,了解彩灯电路设计基础。
第二周:学习PLC编程指令与逻辑表达,进行编程软件的实操训练。
第三周:分组进行彩灯电路搭建,编写控制程序,进行初步调试。
第四周:优化彩灯控制程序,完成项目展示与评价。
节日彩灯plc控制课程设计
节日彩灯plc控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作方式,掌握节日彩灯的PLC控制技术。
2. 学生能掌握相关的电子电路知识,了解传感器在PLC控制系统中的应用。
3. 学生能够运用所学知识,分析和设计节日彩灯的PLC控制程序。
技能目标:1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计,实现对节日彩灯的点亮、熄灭、闪烁等控制效果。
2. 学生能够通过实际操作,解决PLC控制过程中遇到的问题,提高实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术、自动化控制技术的兴趣,激发创新意识。
2. 学生通过团队协作完成课程任务,培养沟通、合作能力,增强集体荣誉感。
3. 学生能够关注我国传统节日文化,将所学知识与实际应用相结合,提高对传统文化的认识和尊重。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合电子技术、自动化控制技术,以节日彩灯为载体,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子电路知识和编程基础,对实践操作有较高的兴趣。
教学要求:结合课本知识,注重理论与实践相结合,强调学生的动手能力,提高学生对PLC控制技术的应用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度和情感态度,引导他们积极投入到课程学习中。
通过课程目标的分解,使学生在学习过程中取得具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的发展历程、结构组成、工作原理,使学生了解PLC的基本概念和功能。
2. PLC编程软件使用:教授学生如何使用PLC编程软件,包括软件的安装、界面认识、基本操作等。
3. 电子电路基础知识:回顾与PLC控制相关的电子电路知识,如传感器、继电器、开关等。
4. 节日彩灯控制要求:分析节日彩灯的控制需求,如点亮、熄灭、闪烁等效果,以及不同模式切换方法。
5. PLC控制程序设计:根据节日彩灯控制要求,教授学生如何设计PLC控制程序,包括编程语言、指令、逻辑表达式等。
plc彩灯循环课程设计
plc 彩灯循环课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和操作方法。
2. 使学生了解彩灯循环的电路设计及其与PLC的关联。
3. 帮助学生理解PLC编程中常用的指令和程序结构。
技能目标:1. 培养学生运用PLC进行彩灯循环控制的设计与编程能力。
2. 提高学生动手实践能力,能够独立完成彩灯循环电路的搭建和调试。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,使其能够针对实际需求调整程序。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术及其应用的兴趣,激发学生的创新意识。
2. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中注重节能与环保。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论讲解和实际操作,帮助学生掌握PLC彩灯循环控制技术。
学生特点:学生具备一定的电子电路基础知识,对PLC技术有一定了解,喜欢动手实践,但编程能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,采用任务驱动法,引导学生主动探究,注重理论与实践相结合,提高学生的综合应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的工作原理、硬件组成、输入输出接口等基本知识,对应教材第二章。
2. 彩灯循环电路设计:讲解彩灯循环电路的原理、元器件选择、电路图绘制,对应教材第四章。
3. PLC编程指令与技巧:学习PLC编程中常用的指令,如逻辑运算、定时器、计数器等,对应教材第五章。
4. 彩灯循环控制程序设计:结合实际案例,设计彩灯循环控制程序,分析程序结构和编程技巧,对应教材第六章。
5. 实践操作与调试:指导学生进行彩灯循环电路的搭建、编程、调试和优化,提高学生的动手能力,对应教材实践环节。
教学进度安排:1. 2课时:PLC基本原理与结构学习。
2. 2课时:彩灯循环电路设计与元器件选择。
3. 3课时:PLC编程指令与技巧学习。
4. 3课时:彩灯循环控制程序设计。
彩灯控制器设计及实验报告三篇
彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一:多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)实习目的: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。
5.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3.注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4.注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
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。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
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,前者将花型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。
可编程彩灯课程设计
可编程彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解可编程彩灯的基本原理,掌握相关电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能掌握编程软件的基本操作,学会编写简单的控制程序。
3. 学生了解彩灯电路的设计与搭建过程,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
技能目标:1. 学生能够运用编程软件,独立设计并实现可编程彩灯的控制程序。
2. 学生能够通过小组合作,共同完成彩灯电路的搭建和调试。
3. 学生能够运用所学知识,创新设计出具有个性的彩灯作品。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣,激发学生的创新意识。
2. 培养学生合作、探究的学习态度,提高学生解决问题的能力。
3. 培养学生关注环保、节能的理念,认识到科技在生活中的应用。
课程性质:本课程属于实践性、综合性课程,结合电子技术、编程和艺术创作等多个领域,旨在培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的物理知识和逻辑思维能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生通过小组合作、自主探究的方式,掌握可编程彩灯的设计与制作方法,提高学生的综合素养。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 了解彩灯电路原理:通过教材相关章节,学习基本的电路知识,了解电阻、电容、二极管等电子元件的作用,以及彩灯的工作原理。
- 教材章节:第二章 电子元件及其应用,第三节 彩灯电路原理与应用2. 学习编程软件操作:学习编程软件的使用方法,掌握基本的编程指令,能够编写简单的控制程序。
- 教材章节:第三章 编程软件及应用,第一节 编程软件的认识与安装,第二节 基本编程指令与操作3. 彩灯电路搭建与调试:根据教材内容,动手搭建彩灯电路,学会使用编程软件进行调试,实现彩灯的控制效果。
- 教材章节:第四章 实践项目,第一节 彩灯电路的搭建与调试4. 创新设计与应用:结合所学知识,开展创新设计,完成具有个性化的彩灯作品,并应用于实际场景。
彩灯控制plc课程设计
彩灯控制plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能。
2. 学生能掌握彩灯控制中PLC的编程方法,包括逻辑控制、定时器和计数器的应用。
3. 学生能描述彩灯控制系统中常用的传感器及其工作原理。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计简单的彩灯控制PLC程序。
2. 学生能够通过实际操作,完成彩灯控制PLC的接线与调试。
3. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写、修改和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,使其在项目实施过程中形成合作共赢的意识。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中关注节能、高效、环保。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学,旨在培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电气基础和编程能力,对新技术有较高的学习兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手实践,鼓励学生主动探究和解决问题。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保学生达到课程目标。
通过课程学习,使学生具备实际应用PLC技术解决彩灯控制问题的能力。
二、教学内容1. PLC基础知识:介绍PLC的定义、组成、工作原理及其在工业控制中的应用。
教材章节:第一章《PLC概述》2. 彩灯控制原理:分析彩灯控制系统的需求,讲解彩灯控制的基本原理和方法。
教材章节:第二章《PLC控制系统设计基础》3. PLC编程软件操作:学习PLC编程软件的使用,包括程序编写、下载和调试。
教材章节:第三章《PLC编程软件的使用》4. 彩灯控制PLC程序设计:讲解逻辑控制、定时器、计数器在彩灯控制中的应用,指导学生设计简单的彩灯控制程序。
教材章节:第四章《PLC编程技术》5. 传感器及其应用:介绍彩灯控制系统中常用的传感器,如光电传感器、温度传感器等,并讲解其工作原理和应用。
plc彩灯控制实验报告
plc彩灯控制实验报告PLC彩灯控制实验报告摘要:本实验旨在利用PLC(可编程逻辑控制器)控制彩灯的亮灭和颜色变化,通过实验验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性。
实验结果表明,PLC彩灯控制具有良好的效果,能够实现精准的控制和多种颜色的变化。
引言:随着科技的不断发展,PLC在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。
彩灯控制是其中的一个重要应用场景,通过PLC可以实现对彩灯的精准控制,包括亮灭和颜色的变化。
本实验旨在验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性,为工业生产和生活提供更加智能化的解决方案。
实验目的:1. 了解PLC的基本工作原理和控制方法;2. 掌握PLC彩灯控制的硬件和软件配置方法;3. 验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性。
实验设备和材料:1. PLC控制器;2. 彩灯模块;3. 电源供应器;4. 串口通信线;5. 电脑;6. PLC编程软件。
实验步骤:1. 将PLC控制器和彩灯模块连接好,并接入电源供应器;2. 通过串口通信线将PLC控制器连接到电脑上,并打开PLC编程软件;3. 编写PLC程序,实现彩灯的亮灭和颜色变化控制;4. 上传程序到PLC控制器,并进行调试;5. 观察实验现象,记录实验数据。
实验结果:经过实验验证,PLC彩灯控制具有良好的效果。
通过PLC程序的编写和调试,我们成功实现了对彩灯的亮灭和颜色变化的精准控制。
无论是单色灯还是多色灯,PLC都能够满足需求,并且具有较高的稳定性和可靠性。
结论:本实验验证了PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性,为工业生产和生活提供了更加智能化的解决方案。
PLC彩灯控制技术的应用将为人们的生活带来更加丰富多彩的体验,也将在工业生产中发挥重要作用。
希望通过本实验,能够进一步推动PLC技术在彩灯控制领域的应用和发展。
plc彩灯控制实验报告
PLC彩灯控制实验报告简介本实验旨在使用PLC(可编程逻辑控制器)控制彩灯的颜色和亮度。
PLC是一种常见的工业自动化设备,用于控制各种机械和设备。
通过本实验,我们可以学习如何使用PLC编程语言控制彩灯。
材料清单在进行本实验之前,我们需要准备以下材料: - PLC设备 - 彩灯 - 电源线 - 连接线 - 计算机实验步骤步骤一:连接PLC和彩灯1.将PLC设备连接到电源,并确保其正常工作。
2.将彩灯连接到PLC设备上的输出端口。
确保连接正确,以免损坏设备。
步骤二:编写PLC程序1.打开计算机上的PLC编程软件。
常见的PLC编程软件有Siemens S7、Rockwell RSLogix等。
2.创建一个新的程序,并为其命名。
3.在程序中添加必要的变量和数据。
这些变量将用于控制彩灯的颜色和亮度。
例如,你可以添加一个变量来表示红色通道的亮度,另一个变量表示绿色通道的亮度,以此类推。
4.编写逻辑控制语句来控制彩灯的颜色和亮度。
例如,你可以使用if-else语句来根据输入信号的状态设置彩灯的颜色。
你还可以使用数学运算来控制彩灯的亮度。
步骤三:上传程序到PLC设备1.将计算机与PLC设备连接。
通常可以通过串口、以太网或USB进行连接。
2.在PLC编程软件中选择上传程序的选项。
这将把编写好的程序上传到PLC设备中。
3.等待程序上传完成,并确保没有出现错误或警告。
步骤四:测试彩灯控制1.打开PLC设备,确保其正常运行。
2.检查彩灯是否连接正确,并确保电源供应正常。
3.根据编写的PLC程序,给PLC设备输入相应的信号。
这些信号可以来自于传感器、按钮或其他输入设备。
4.观察彩灯的变化。
如果PLC程序正确,你应该能够通过改变输入信号来控制彩灯的颜色和亮度。
结论通过本实验,我们学习了如何使用PLC设备控制彩灯的颜色和亮度。
我们了解了PLC编程语言的基本概念,并学会了使用PLC编程软件来编写控制程序。
通过实验的步骤,我们成功地实现了彩灯的控制,并能够通过改变输入信号来改变彩灯的颜色和亮度。
彩灯控制系统课程设计报告
彩灯控制系统课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握彩灯控制系统的基本原理,理解电路组成及功能。
2. 学会使用常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并了解其在彩灯控制系统中的作用。
3. 掌握彩灯控制程序编写的基本方法,能运用编程软件设计简单的彩灯控制程序。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立搭建彩灯控制系统。
2. 提高学生问题解决能力,能针对彩灯控制过程中出现的问题进行分析和调试。
3. 培养学生团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成彩灯控制系统的设计与实现。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 增强学生的环保意识,让学生关注节能减排,提倡绿色生活。
3. 培养学生良好的学习习惯,严谨的科学态度,提高学生的自主学习能力和责任感。
本课程针对电子技术学科特点,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,以项目式教学为导向,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
通过本课程的学习,学生将能够掌握彩灯控制系统的基本原理和设计方法,提高动手实践能力和团队协作能力,同时培养科学精神、环保意识和责任感。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 彩灯控制系统基础知识:- 电路组成:介绍彩灯控制系统的基本电路,包括电源、控制器、执行器等部分。
- 常见电子元件:讲解电阻、电容、二极管、三极管等电子元件的基本原理和应用。
2. 彩灯控制程序设计:- 编程软件使用:学习使用编程软件进行彩灯控制程序编写。
- 程序设计方法:掌握彩灯控制程序的基本结构,学会编写简单的控制程序。
3. 实践操作与项目实施:- 搭建彩灯控制系统:分组进行实践操作,独立搭建彩灯控制系统。
- 系统调试与优化:针对彩灯控制过程中出现的问题,进行调试和优化。
教学内容依据教材相关章节进行组织,具体安排如下:- 第一章:电路组成及功能(第1-2节)- 第二章:常见电子元件及应用(第3-4节)- 第三章:彩灯控制程序设计(第5-6节)- 第四章:实践操作与项目实施(第7-8节)在教学过程中,注重内容的科学性和系统性,结合课程目标,确保学生能够掌握彩灯控制系统的基本原理和设计方法。
plc彩灯自动动控制课程设计
plc彩灯自动动控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握彩灯自动控制的基本知识。
2. 学生能描述PLC的输入输出接口、编程软件的使用方法,了解彩灯控制系统的组成和操作流程。
3. 学生掌握基本的PLC指令,并能运用这些指令设计简单的彩灯控制程序。
技能目标:1. 学生能够独立操作PLC编程软件,进行彩灯控制程序的设计、调试和优化。
2. 学生能够分析实际彩灯控制需求,设计出符合要求的PLC控制程序。
3. 学生具备团队协作能力,能够与同学共同完成复杂的彩灯控制项目。
情感态度价值观目标:1. 学生对PLC技术产生兴趣,认识到自动化技术在生活中的应用价值。
2. 学生培养良好的工程意识,注重实际操作中的安全、环保和节能。
3. 学生通过课程学习,增强自信心,勇于面对挑战,培养解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性课程,注重理论联系实际,提高学生的动手操作能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和创新精神。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生将理论知识与实际操作相结合,提高综合素养。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的定义、发展历程、基本组成和功能特点,使学生建立对PLC的整体认识。
教材章节:第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC硬件结构和输入输出接口:讲解PLC的硬件系统,重点介绍输入输出接口的类型、功能及接线方法。
教材章节:第二章 PLC硬件系统及其接线3. PLC编程软件的使用:教授PLC编程软件的安装、操作方法,让学生掌握软件的基本使用技巧。
教材章节:第三章 PLC编程软件的使用4. PLC指令系统:详细讲解PLC的基本指令、功能指令及其应用,为学生编写彩灯控制程序打下基础。
可编程彩灯控制器
可编程彩灯控制器设计11 可编程彩灯控制器一、设计内容和要求本课程设计要求设计一个可编程彩灯控制器,该控制器功能如下: 1( 设计脉冲发生电路、图形控制电路和存储电路。
2( 用发光二极管点阵(8×8)一块或多块作为显示电路,显示内容的动画感要强。
3( 图形能连续循环显示,图形共有32幅,图形显示时间间隔在2ms~2s范围内可以连续可调。
4( 能手动和加压清零,有自动选画功能。
本设计是通过对可擦除的可编程只读存储器(EEPROM2864)进行编程,将图形、文字储存,再用计数器控制图像的地址将其读出在二极管显示矩阵中显示出来。
系统所显示的内容可反复循环,直到手动或加压清零,便可回到初始地址。
由于图画和文字是连续显示出来的,所以看上去就有动画感,似乎在走动,因而形成彩灯。
该系统可以自由编程,用户可以通过编程获得自己所需要的各种不同的图画文字效果,十分方便。
二、系统原理框图和功能块划分脉冲发生电计数器控制译码驱动显示矩阵行控制路(高频) 电路电路低位脉冲发生电计数器控制存储单元高位列控制路(低频) 电路图1-1 系统原理框图三、设计思路和总体方案论证系统原理框图显示了整个系统的主要工作原理。
本系统的的最终效果是在显示矩阵上显示图形动画,思考矩阵是8×8的二极管显示点阵,它有16个管脚(管脚分布图见图1-2),有八个是行控制,八个是列控制。
本系统采用列为低电平有效,行为高电平有效,即当列有低电平输入的同时行有高电平输入,则两信号相交的二极管就会发亮。
控制不同的列就可以控制灯的亮灭。
由于EEPROM2864只有八个输出管脚,用它来控制行,而对于列,则采用74LS138的八个输出来控制。
74LS138的输出是低电平有效,因此可以直接把它的输出接到显示点阵上;而74LS138的输入,我们可以这样想,如果显示点阵的列输入信号从第1列到第8列按顺序给出,即显示点阵进行列扫描,则74LS138要从1到 8按顺序进行译码,所以74LS138的输入可以用74LS161计数器来实现。
可编程彩灯课程设计报告
摘要 (2)第一章系统概述 (4)1、设计思路及方案论证 (4)2、功能模块的划分与系统原理框图 (5)第二章单元电路的设计与分析 (6)1、脉冲发生电路 (6)2、计数器控制电路 (7)3、译码驱动电路 (8)4、存储单元模块 (9)5、图案显示模块 (10)第三章电路的安装与调试 (11)1、电路的安装 (11)2、电路的调试 (13)第四章结束语 (14)元器件明细表 (15)参考文献 (16)附图 (16)摘要题目:可编程彩灯控制器要求:1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路;2、用发光二极管行队列(1×16)作为显示电路,显示内容的动面感要强。
3、能用按键切换不同的显示组合,至少有3个按键切换;4、每种组合至少有3种变化,每种组合内图形能连续循环;5、要有数码管显示当前是第几种组合(或是第几个按键);6、图形显示间隔(显示频率)至少有3种可选。
7、完成电路全部设计后,通过实验箱验证设计课题的正确性。
摘要:由题目要求可知,本课程设计可以这样实现:通过对硬件编程,将图形、文字、动画存储在EEPROM中,通过计数器控制图形、文字、动画的地址,再利用显示矩阵显示出来。
系统所显示的内容可反复循环,直到手动或加压清零,便可使得EEPROM回到初始地址。
采用555定时器输出脉冲,高频通过计数器控制电路和译码电路,不断刷新显示矩阵的各行。
而低频产生脉冲,显示画面。
设计一个100进制的计数器,即可显示100幅图,此低频接在EEPROM的高位,而高频计数器控制电路的输出接在EEPROM的低三位。
显示什么样的图形就决定于EEPROM的编程,而最终显示在显示矩阵上。
由于显示矩阵是由64个发光二级管组成,则译码器输出接在显示矩阵的阴级,EEPROM接在显示矩阵的阳极,只有同时导通时,二极管才亮。
译码电路是低点平有效,每次只有一个输出有效,所以需要快速进新刷新。
此设计可以分为几个模块:脉冲发生电路包括一个产生高频和一个产生可调低频;计数电路包括一个需要八进制计数电路、一个100进制的计数电路;显示图案是第几种组合的两个八段数码管显示;接在显示矩阵上的译码器和EEPROM。
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前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它不但能巩固我们已所学的电子技术的理论知识,而且能提高我们的电子电路的设计水平,还能加强我们综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养我们的实验技能和动手能力,启发我们的创新意识几创新思维。
现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制电路很多,构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门,而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的,例如,用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器,译码器,分配器和移位寄存器等集成等。
编者:周滨2009年1月目录一、课题名称 (1)二、设计目的 (1)三、设计要求 (1)四、设计方案 (1)五、基本原理框图 (4)六、模块设计思想 (5)七、所需元器件 (8)八、实际操作 (9)九、具体电路 (10)十、电路图设计 (10)十一、安装与调试 (10)十二、存在的不足与新设想 (11)十三、心得与体会 (11)十四、参考资料 (13)附件一 (13)附件二 (14)附件三 (14)一、课题名称可编程彩灯控制器二、设计目的电子课程设计是电类专业学生重要基础实践课是工科专业的必修课。
经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。
理论联系实际,提高和培养创新能力,为后续课程的学习,毕业设计,毕业后的工作打下基础。
学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。
完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡;学会设计报告的撰写方法。
三、设计要求1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路;2、用发光二极管行队列(1×16)作为显示电路,显示内容的动面感要强;3、能用按键切换不同的显示组合,至少有3个按键切换;4、每种组合至少有3种变化,每种组合内图形能连续循环;5、要有数码管显示当前是第几种组合(或是第几个按键);6、图形显示间隔(显示频率)至少有3种可选;7、控制器可有2种控制方式:(1)规则变化:变化节拍有0.5秒和0.25秒,交替出现,每种节拍可有多种花样各执行1或2个周期后轮换;彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等;(2)随机变化。
变化花样相同,但节拍和花样的轮换随机出现。
四、设计方案(一)设计思路通过对硬件编程,将各种图形存储在EEPROM中,通过计数器控制各种图形的地址,再利用显示点阵显示出来。
系统所显示的内容可反复循环,直至加电清零,便可以回到初始画面。
(二)计划要实现的功能1.动态显示各种图形,并且显示速度是可以调节的;2.在图形显示过程中可以通过手动对电路进行暂停、停止、重新开始、从其中某幅图形开始;3.用LED数码管显示当前显示点阵所显示图形所在的组次;4.能用按键切换不同的显示组合,其中有3个按键切换图形,有四个按键切换组次;5.图形可以闪烁、循环、流动显示。
(三)创新之处在设计脉冲产生电路中,只用到了两个555定时器,通过分频设置了高中低三种频率的电路,其中高频电路控制显示一幅图形,中频电路控制显示组内图形,低频控制组间的变换。
五、基本原理框图六、模块设计思想(一)脉冲产生模块<高频电路、中频电路、低频电路>方案一三个555分别产生三种频率可调电路,直接连到控制电路中优点:频率可直接产生,直接进行通过电位器调节;缺点:使用较多555,电路出现重复,芯片使用较多,影响工艺,没有创新。
方案二一个555产生一个高频可调电路,通过二次分频产生中频和低频优点:使用芯片较少;缺点:调节555电位器过程中高低中三个频率均变化,不好控制频率比例,调试过程繁琐,操作性不高。
方案三两个555,一个产生高频脉冲,一个发生中频脉冲,通过分频发生低频脉冲优点:调试过程操作性强,功能强大,调节高频555发生器,可调节画面清晰度,并可通过观察,总结频率与画面清晰度关系;调解中频555发生器,进行粗调,通过计数器的进制调节,可改变动态显画速度以及画面间的显示速度。
因此,通过比较上述三种方案的优缺点,可以知道第三种方案相对其他两种是最优。
电路图设计如下:高频发生电路中、低频产生电路(二)显示模块(1)8*8显示点阵行扫描:对8*8显示点阵进行显示设置,利用74LS138进行行译码,EEPROM 进行列译码。
地址扫描:通过对EPPROM的寻址实现选画以及动态显示。
关键之处: 1.单幅图画的显示。
需要设计刷新电路,进行行刷新,利用人眼的反应时间有限,通过不断高频刷新,实现显示一幅画面。
EPPROM地址位低三位,A0A1A2用来存储一幅画的编码。
由于人眼每秒可分辨出24幅图,而高频计数器采用的8进制,则作为刷新频率的脉冲,此高频刷新电路输出脉冲的频率应大于24*8=192Hz。
为了使画面更清晰,高频采用的是约500Hz的脉冲,采用两个100K Ω的电阻。
2. 动态显画。
多幅图画连续循环显示构成动态图画,通过中频脉冲触发,使一系列静态图画动态显示。
实现用EPPROM 地址位A3A4A5。
3.组与组之间图画的变换。
设置10组图画,采用EPPROM 地址位A5A6A7A8编址。
(2)7段LED数码管显示实验中用以个7段LED数码管显示图形的组次,其中74LS48是一个二-十进制译码器,其输出端直接接到数码管即可,设计的电路如下:(三)控制模块(1)一幅图形的控制,图形包括汉字、英文、路标、花案,图形可以循环显示,并且可以通过手动实现图形的暂停、清零、从某一幅图开始;(2)用数码管显示当前演示动画是第几组设计;(3)74LS161、74LS160具有预置数、清零、保持等功能,通过管脚从而相应实现选画、停止、暂停功能;具体电路图如下:七、所需元器件见附件二八、实际操作前期准备:上完实验指导课,我就和搭档一起商量选题,为完成此次课程设计,实现设计题目的所有功能要求,我们进行了一系列的工作。
首先,我们进行双线操作-----分头去收集一些相关资料:一人从网络出发,利用丰富的网络资源去查找了一些彩灯控制器的实例,争取能在头脑中形成一个彩灯控制器的轮廓;一人从书本出发,利用已有的已学过的书本(主要是数字电子技术基础、电工电子实验教程、电子技术课程设计实用教程)查找相关芯片的详细资料,掌握和进一步明确各芯片的具体用途。
然后,我们利用已学过的理论知识结合本次设计的课题得出可编程彩灯控制器的原理,再画出可编程彩灯控制器的原理框图,确定各个功能模块。
其次,根据所画的原理框图设计可编程彩灯控制器的电路原理图,同时也就得到了主要元器件的明细表。
最后,我们一起去已经完成此次课程设计的其他班级,询问选了相同课题的同学有关在实际操作中需要注意的一些事项,避免少走弯路,吸取其经验和教训。
实际操作:1.开关数量选择。
设计之初我们需要的开关数量是16个,但在面包板上只提供了10个开关。
假如接入16个开关就显得冗余、占空间、不能更好的布局。
因此,我们就决定精简开关。
通过理论分析,最后确定开关的数量为10个,恰好充分利用了面包板上提供的开关,也是工艺美观了些许。
2.七段LED数码管的选择。
设计之初我们需要的数码管数量是2片,但在考虑图形的数量、选择、切换,决定只使用1片数码管,图形的组数由原来的16组每组4幅图精简到10组每组8幅。
3.74LS153的选择。
设计之初我们需要1片74LS153,通过它来选择中、低频率。
但是在实际中,我们并不需要4组不同的频率比,只要固定一组频率比就已足够,并且还能通过调节可调电阻达到频率的变化。
所以,我们放弃了74LS153,同时也少了2个开关。
这样就进一步达到了工艺的美化。
九、具体电路见附件一十、电路图设计设计之前和最终设计的电路图见附件三(其中第一张为设计之前的电路图,第二张为最终设计的电路图)十一、安装与调试当最终电路图确定下来后,便开始连接线路。
我和搭档实行先分工把小模块实现,然后对大的模块进行讨论之后两人一起实现。
首先,我们先检查各元件是否正常,其中也包括导线。
在检查的过程中配合使用万用表;之后开始模块的接线。
我们以芯片为最小单位,采用不同颜色的导线代表不同功能,比如:用红线代表接电源,用黑线代表接地等;接着就把各小模块连接起来实现整个实验的线路连接;在确保线路没问题的前提下,我们打开开关,初步结果是有了,但出现了很多问题。
第一个问题就是7段LED数码管显示数据不稳定而且没规律。
我们首先假设是数码管已烧坏,但经过检查就排除了这中假设;然后判断线路是否连接稳定,经过排查,效果不明显;最后决定从74LS48开始一级一级往上排查,但是最终效果不明显。
因此,只能暂时放弃解决这个问题。
第二个问题是8*8显示点阵不能正常显示。
首先假如点阵烧坏,但检查后排除了此中假设;然后往上检查,发现74LS138的三个控制端没有接,当正确接入导线后,发现点阵显示效果比之前要好。
由此受到启发,返回来解决第一个问题。
发现芯片中没用的管脚都处在悬空的状态。
因此,按照正确的接线把管脚接入。
终于数码管显示正常。
接下来就是存储器的编码。
通过互相学习,从其他同学那里了解到8*8显示点阵的正确接法。
经过一番改进线路的连接,把显示点阵正确接入。
输入编码到存储器并把它接入电路后,发现图形显示效果不明显。
经过前两个问题的排查和解决,推断是脉冲发生这模块发生了问题。
经过调节不同频率,发现图形显示效果开始明显。
到此实验基本完成。
十二、存在的不足与新设想存在的不足:自动控制较少电路中设计的暂停清零选画等功能均为手动,没有设置自动。
如果用热敏及光敏电阻,就可以根据温度调节显示速度改变显示画面,可以通过此原理设计一个温度显示器。
显示电路不够强大所能显示画面不够丰富,由于图画显示受EEPROM空间限制,一次只能显示简单的单幅图画,如果时间足够多及面包板足够大,可以设计两个显示模块。
图形不能在小组内实现循环当老师验收成果时,指出了我们没有能实现图形在小组内循环。
检查后细想,觉得要实现也不难,只是当时在设计前讨论时没有想到这个想法。
优点:实现功能较多充分利用了芯片的管脚和面包板上提供的开关。
抓住重点,主次分明本电路关键是脉冲发生与EPPROM的编程。
电路连接逻辑性强模块清晰,容易查错,让人容易理解。
新设想:加声光示电路显示更为丰富,更贴近实际。
将低频输出连接到音乐芯片,音乐芯片会根据频率的不同发出不同的声音,但是由于实验室提供的音乐芯片只有门铃,故我与搭档放弃了此项功能的实现。
同理,低频输出接到二极管,二极管会有不同效果的闪烁,如此一来可以根据声光判断画面变换速度。
十三、心得与体会关于前期准备工作俗话说“万事开头难”。