彩灯循环显示电路
装饰七色循环彩灯电路原理图
装饰七色循环彩灯电路原理图装饰七色循环彩灯电路原理图该七色彩灯是根据三基色原理，以红、绿、蓝三种基色组成一个可变色彩单元。
将三种基色灯装入磨砂玻璃罩内，通过灯罩的混色作用（混色原理是：红色+绿色=**，蓝色+红色=紫色，绿色+蓝色=青色，红色+蓝色+绿色=白色）对外循环显示七种颜色，即红、蓝、绿、紫、青、黄、白。
工作原理：七彩装饰灯的电路如图所示： 220V交流电经C1降压、DW稳压、VD整流、C2滤波后输出12V直流电压供控制电路工作。
IC1时基集成电路NE555和R1、RP、C3组成一个可调节器的时钟脉冲发生器，为后级电路提供所需的时钟脉冲信号。
IC2为C180，它是一块具有同步加法计数功能的COMS集成电路，在它的复位端（R）连接C5、R2，使电路每次连通电源瞬间自动清零复位。
CP是时钟脉冲输入端，Q1～Q4为输出端，其输出逻辑状态见真值表。
从表中可以看出，当从C180的CP端输入第一个时钟脉冲时，其Q1端输出为高电平，三极管V1导通，触发双向可控硅SCR1导通，第一个基色灯泡H1点亮，灯罩显示红色；当第二个时钟脉冲触发C180时，其Q2端输出为高电平，V2、SCR2导通，第二个基色灯泡H2点亮，灯罩显示绿色，当第三个时钟脉冲触发C180时，Q1、Q2端同时输出高电平，V1、V2、SCR1、SCR2均导通，H1、H2同时点亮，根据混色原理，灯罩显示**；当第四个时钟脉冲触发C180时，Q3端输出高电平，第三个基色灯泡H3点亮，灯罩显示蓝色。
依此类推，C180的Q1、Q2、Q3端输出组成7种逻辑状态，可使三基色灯H1、H2、H3的混色有7种颜色，因而灯罩可以显示出7种彩色灯光。
当第8个时钟脉冲触发C180时，Q4输出高电平，C180复位，电路又开始循环上述过程。
S为定色开关，若需要固定哪种颜色时，断开开关S即可。
元件选择与安装：RP选择470K电位器，它可调节该灯色彩循环速率。
C1选用耐压值400V金属膜纸介质无极性电容器。
八路循环彩灯电路原理图
工作原理
该电路先由光敏电阻、继电器、9014三极管组成光控制电路，电路的光敏电阻受到光的照射下，光敏电阻呈低阻状态，使9014三极管的基极电位降低，处于截止状态，继电器K不吸合，灯不亮；当光敏电阻不受到光照条件，光敏电阻的阻值逐渐变大，9014三极管的基极电位上升，当上升到一定程度后，9014三极管导通，继电器K吸合，电路有输出，灯亮。
再由555定时器、74LS90计数器、74LS138译码器组成八路彩灯循环电路（如图2）。
74LS90计数器的时钟
由555震荡电路提供，改变555的震荡频率可改变计数器的计数快慢，即可控制彩灯的闪烁快慢，计数器输出信号输入至138译码器，由138译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制138译码器译码得到8种不同的输出信号，决定控制彩灯的循环变化。
显然，不同的计数器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。
若译码器不变，在计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
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。
74ls175循环彩灯电路的设计
74ls175循环彩灯电路的设计
循环彩灯主要由桥式变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、555定时器、741s193计数器、3-8译码器等部分组成。
首先是将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥
式整流将电压加到直流负载上从而输出直流电压，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，使555定时器通过调节滑动变阻器实现
秒脉冲震荡器，加到计数器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计数，通过译码器从而实现循环彩灯功能。
将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流
后输出电压加到负载上，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，通过开关控制使555定时器通过调节滑动变阻器实现秒脉冲震荡器，通过秒脉冲加到741s193计数器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计数，通过计数器的输出来改变7411s138的输入使译码器轮流
点亮发光二极管从而实现循环彩灯功能。
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。
431365$wz3506305$彩灯循环显示电路(Multisim)
计算机科学学院课程设计报告课程数字逻辑题目彩灯循环显示电路年级2007级专业计算机科学与技术学号学生任课教师2009年 5 月26日课程设计题目彩灯循环显示电路验收时间2009.05.26验收地点9#307指导教师小组成员具体分工备注课题总体设计思想概述以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。
这次的课程设计主要是用计数器来实现的，这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
而这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。
设计目的以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、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。
设计原理基本组成方框图:这个设计主要靠计数器来实现的，电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。
通过电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个以为寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。
循环彩灯控制电路设计
循环彩灯控制电路设计1. 任务背景在日常生活和娱乐活动中，我们经常会看到各种颜色鲜艳、循环变化的彩灯。
通过控制电路的设计，可以实现彩灯的自动循环变换，提供更加丰富多样的视觉效果。
本文将介绍循环彩灯控制电路的设计原理、硬件实现和软件编程等方面的内容。
2. 设计原理循环彩灯控制电路的设计原理基于以下关键要素：2.1. 电源供电循环彩灯的运行离不开稳定的电源供应。
一般情况下，采用直流电源供电，电压稳定在5V或12V。
2.2. LED彩灯选择适合的LED彩灯作为光源，一般选择RGB LED灯。
RGB LED灯具有红、绿、蓝三种基本颜色的发光二极管，可以通过调节电压来调整不同颜色的亮度，同时通过控制三个通道的电压来生成各种颜色。
2.3. 控制电路控制电路负责通过控制信号来实现彩灯的循环变换。
一般常用的控制电路有微控制器、Arduino等。
2.4. 软件编程使用软件编程来控制彩灯的循环变换。
通过编写程序来控制控制电路的输出信号，实现彩灯颜色和模式的切换。
3. 硬件实现循环彩灯控制电路的硬件实现需要以下元件：•电源模块：用于提供稳定的直流电源，确保彩灯正常运行。
•RGB LED灯：作为光源，提供不同颜色的发光。
•控制电路模块：负责接收控制信号，并控制LED灯的亮度和颜色。
•控制设备：如Arduino等，用于编程和控制控制电路模块。
3.1. 连接电源将电源模块连接到电网，确保提供稳定的电源供应。
根据实际需求选择适当的电压和电流。
3.2. 连接RGB LED灯将RGB LED灯的各个引脚依次连接到控制电路模块的输出端口。
一般情况下，红色针脚连接到红色通道，绿色针脚连接到绿色通道，蓝色针脚连接到蓝色通道。
3.3. 连接控制电路模块将控制电路模块的输入端口连接到控制设备上，如Arduino的数字输出引脚。
4. 软件编程软件编程是实现彩灯循环变换的关键步骤。
以下是一个示例程序，使用Arduino编写。
void setup() {// 设置控制引脚为输出模式pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() {// 红色亮digitalWrite(redPin, HIGH);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 绿色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, HIGH);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 蓝色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, HIGH);delay(1000); // 延迟1秒}通过上述程序，可以实现彩灯的红、绿、蓝三种颜色之间的循环变换。
8路输出的彩灯循环控制电路数电说明书(内附电路图)
绪论数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。
特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。
本设计是一个彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化。
本次课程设计在编写时参考了大量优秀教材，并得到太原科技大学机械电子工程学院测控技术与仪器教研室刘畅老师的大力支持，他提出来许多的意见和建议，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，本设计说明书难免出现不妥之处，恳请老师和广大读者给与批评并提出宝贵的意见，我将由衷地欢迎与感激。
编者2010年于太科大目录绪论 (1)一、课程设计题目 (3)二、课程设计目的 (4)三、课程设计基本要求： (4)四、课程设计任务和具体功能 (5)五、工作原理 (5)六、设计总框图 (6)七、电路元器件的说明 (6)八、总电路图 (27)九、调试与检测 (28)十、误差分析： (28)十一、设计心得体会。
(28)附录 (28)参考文献 (28)一、课程设计题目：8路输出的彩灯循环控制电路二、课程设计目的：1、巩固和加强“数字电子技术”、“模拟电子技术”课程的理论知识的理解和应用。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发的过程。
3、提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。
毕业设计55彩灯循环显示控制电路设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件：课程设计指导老师,电工电子实验室, EWB仿真软件,参考资料等，74LS160十进制同步计数器，74LS194移位寄存器，D触发器，显示管，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）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。
时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解，新1-02第18～19周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第20周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。
指导教师签名：2008年6月2日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (2)1．方案设计 (3)1.1 方案比较 (3)1.2 方案选择 (4)2．单元电路的设计 (4)2.1主要芯片 (4)2.1.1十进制计数器74LS160 (4)2.1.2 移位寄存器74 LS194 (5)2.1.3 LED显示数码管 (6)2.2自然序列循环发生器 (7)2.3奇数序列循环发生器 (9)2.4偶数序列循环发生器 (10)2.5音乐序列循环发生器 (11)2.6 循环控制电路 (13)2.7分频器 (14)2.8 振荡脉冲发生器 (15)2.9 复位电路 (16)3．总体电路及工作原理 (17)3.1总体电路图 (17)3.2工作原理 (17)4．仿真结果 (18)4.1 振荡脉冲发生器仿真 (18)4.2分频器 (19)4.3 复位电路 (20)4.4 总电路 (20)5 . 体会 (21)6．元件清单 (22)7．参考文献 (23)摘要由于中，大规模集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。
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。
CD4514循环彩灯控制电路
CD4514循环彩灯控制电路,CD4514 Lantern关键字：CD4514,CD40193,CD4069,彩灯控制电路图作者:李岗这个循环彩灯按照一定方向行进，但是在前进的过程中不时出现后退的变化；给人以克服困难、“不屈不挠”向前进的感觉。
电路工作原理电路图如图所示。
电路由双路脉冲信号发生器、加减计数器、16选1计数译码器组成。
脉冲计数器给出两路不同频率的脉冲信号，分别输入到加减计数器的输入端上；计数结果输出给16选1计数译码器CD4514。
在CD4514的16路输出端上接有16只发光二极管，用来显示输出结果。
16选1计数译码器可以按照不同的输入值，把16路输出端之中对应的一个输出端变成高电平，推动16只发光二极管轮流点亮。
对于CD40193加减计数器，它有两个计数输入端，分别进行加法和减法的计数；并且按照4位二进制数输出计数结果。
如果在40193的加计数输入端和减计数输入端分别输入脉冲信号，则40193按照两者的频率之差决定计数结果的总的趋势；当加法计数输入端的计数脉冲频率大于减法计数输入端时，计数器进行加法计算；反之则进行检法计算。
如果调整双路脉冲发生器的输出频率，使得输出到40193加计数和减计数的频率之差发生变化，则可以改变计数器输出结果的总趋势；这样，输出到16选1译码器的数值可以是递增的，也可以是递减的；反映在灯光显示结果上，如果把16只发光二极管摆成一排或者一圈，灯光会给出不同的移动速度和不同的移动方向。
当两路脉冲的频率比较接近的时候，则会出现一种特殊的情况。
那就是灯光移动的方向也会发生变化：一会儿向前、一会儿向后；但是总的趋势则只有一种，或者向前，或者向后。
在这种情况下，循环灯虽然看起来有时向前移动，有时向后移动，但最终还是向前移动；给人以一种“不屈不挠”向前进的感觉。
双路脉冲发生器采用4069组成两组脉冲振荡器：其中一组振荡频率为5Hz；另一组为可用电位器R5调节输出频率的振荡器，可输出2～50 Hz的脉冲信号。
彩灯循环显示电路74ls194
实验13 彩灯循环显示控制电路一、实验原理1. 由移位寄存器构成的彩灯循环电路（1）由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器74LS194是4位双向移位寄存器。
它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。
图S13-1为由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。
为了使计数器能够自启动，需引入附加反馈，即右移串行输入端C B A SR Q Q Q =⋅⋅。
该环形计数器的状态变化规律为1000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。
图S13-1 由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器（2）将上述环形计数器电路稍加修改，成为一个彩灯控制器将图S13-１电路稍加修改，即令红灯信号B A R Q Q =⋅，绿灯信号B A G Q Q =⋅，蓝灯信号B A B Q Q =⋅，就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路如图S13-2所示。
图S13-2 由移位寄存器74L S194构成的彩灯电路2.由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线-8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。
图S13-3 由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-4 Multisim10.0界面中逻辑分析仪观察旋转彩灯电路的输出结果3.双色循环彩灯电路本控制器由计数器、译码器、LED 显示电路等组成。
其框图如图S13-5所示。
图S13-5 双色循环彩灯电路框图（1）计数器部分由芯片CC4516组成。
CC4516是可预置数的4位二进制加/减计数器，它有5种功能：置数、清零、不计数、加法计数、减法计数。
在本实验中其电路如图S13-6所示。
图S13-6 Multisim10.0界面中计数器部分的电路结构（2）译码器由芯片CC4514组成，它是4位锁存/4线-16线译码器，具有数据锁存、译码和禁止输出3种功能，其输出为高电平有效。
彩灯循环显示控制系统电路设计
1.摘要彩灯循环控制器主要由三部分组成：振荡电路、计数及译码驱动电路、显示电路。
振荡电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成，用于产生时间脉冲；计数电路由74HC160构成，用于电路的计数；译码器主要用于整个电路的循环计数控制；显示电路由七段的数码管构成，用于显示电路的输出结果。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候用到了一个2线--4线译码器和一个四进制计数器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，让四个计数器依次工作，以达到要求的依次循环输出数列。
最后就是脉冲的问题，由于在产生奇数列和偶数列的时候要求分频使得数列显示的速度大致相同，因此要分频。
用555构成多谐振荡器产生脉冲，再用一个D触发器实现二分频就可以了。
彩灯循环控制器的作用主要是对现如今非常多的彩灯的运作进行控制的一个电路，具有很广泛的应用，而计数器则在时序电路中应用很广泛，不仅可以用于对脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他的时序信号。
我们这次的实验准备分三步进行，首先是原理的分析，确定好电路图，然后根据电路图进行仿真，最后是实物的制作与调试，而我在这次课程设计中主要是做的实物，所以对于实物的焊接和调试要了解得多一些.关于焊接，我们准备采用焊锡而不是焊导线，因为导线走的线路并不是十分清晰，而且焊出来并不是十分美观，焊锡的话不仅整个电路的损耗电阻要减小，而且电路的走线清晰美观。
2.主要任务（1）设计并制作一个彩灯循环控制器；（2）用七段LED数码管作为显示元件，它能自动依次显示，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），然后循环显示自然数列，奇数列，偶数列，符号列……如此循环；（3）设置自动清0电路，打开电源输出状态为0，然后按1变化；设置时基电路为0.5S 到2S围连续可调3.基本组成方框图图1 基本方框图4.设计部分4.1序列产生部分4.1.1自然序列产生部分计数部分主要使用的是74HC160来实现的，其功能表以及引脚图如下图所示。
彩灯循环控制电路2
彩灯循环控制电路一、设计任务与要求1．设计时钟振荡电路，由555组成时基电路提供计时脉冲。
2．由计时器实现彩灯的循环显示。
3．循环的速度可调。
二、总体框图图（1）总体框图根据设计要求和任务，设计方案可以从以下几个方面考虑。
总体框图如图1，由振荡器产生触发，再由数控分频器系统将触发脉冲进行分频，产生不同频率的脉冲，作为顺序脉冲发生器的输入脉冲，当输入脉冲的频率变化时顺序脉冲发生器产生的顺序脉冲也会有不同的频率，从而达到控制彩灯循环时间的目的。
产生顺序脉冲后将它加到彩灯循环系统上，使彩灯系统产生简单的循环变化的效果。
三、选择器件本次课程设计所用器件如表一：表一：本部分试验所用器材如型号名称数目74LS147 二－十进制加法计数器 174LS160 十进制加法计数器 1LIMIT_NO 开关974LS04 非门 5LED显示屏七段显示数码管 1555定时器脉冲信号发生器 11）74LS147的应用在常用的优先编码器电路中，除了二进制编码器之外，还有一类叫做二—十进制优先编码器。
他能将— 10个输入信号分别编成10个BCD码。
在— 10个输入信号中的优先权最高，的优先权最低。
图（2）是二－十进制优先编码器74LS147的逻辑框图。
图（2）二－十进制优先编码器74LS147的逻辑框图。
74LS147的内部原理图如图（3）图（3）74LS147的内部原理图如图由表（2）可知编码器的输出是反码形式的BCD 码。
优先权以最高，为最低。
输出输出I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 Y3 Y2 Y1 Y01 X X X X X X X X 0 1XXXXXXX11XXXXXX111XXXXX1111XXXX11111XXX111111XX1111111X11111111111111111111111111111111111111111表（2）编码器74LS147的功能表2）74LS160的应用它是同步十进制加法记数器，当LOAD端输入底电平时处于预置数状态，D0、D1、D2、D3的数据将会在CP上升沿到达时被置入Q0、Q1、Q2、Q3中，它的预置数是同步的。
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。
彩灯循环电路设计
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 (9)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。
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。
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《数字电子技术课程设计》报告—彩灯循环控制器的电路设计
专业：电子信息工程
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
2011年6月12 日
1.课程设计目的
通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握彩灯循环控制器的设计方法。
巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力。
为今后工作奠定坚实的基础。
2.课程设计要求
2.1彩灯能够自动循环点亮。
2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。
2.3该控制电路具有8路以上的输出。
3.电路组成框图
此电路主要由三部分组成
振荡电路计数驱动电路显示电路
4.元器件清单
元器件名称个数型号主要参数
集成芯片 1 4017BD-5V
集成芯片 1 LM555CN
电阻 3 1K,1K,300
接地 2
滑动变阻器 1 1K
电容 3 10nF,1uF,1nF
直流电源 1 5V
发光二极管10 LED
5.各功能块电路
5.1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。
电路中555定时器组成多谐振荡器，输出一定频率的矩形脉冲。
U1
LM555CN
GND 1DIS 7OUT
3
RST 4VCC
8THR 6CON
5
TRI 2VCC
5V R11k¦¸R21k¦¸C110nF C2
1nF 20
4
VCC
R31k¦¸
Key=A
50%
1517
16
555定时器组成的多谐振荡电路
U4
LM555CN GND 1DIS 7OUT
3
RST 4VCC
8THR 6CON
5
TRI 2
5.2 4017BD 工作原理
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。
4017有3个输入端（MR 、CP0和~CP1），MR 为清零端，当在MR 端上加高电平或正脉冲时，其输出O0为高电平，其余输出端（O1-O9）均为低电平。
CP0和CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由~CP1端输入。
设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光，此时4017芯片则用CP0时钟输入端，用上升沿来计数。
4017有10个输出端（O0—O9）和1 个进位输出端O5-09输入10个计数脉冲，O5-09可得到1 个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
所以，当4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，可直接用作顺序脉冲发生器。
U2
4017BD_5V
O03O12O24O37~CP113MR
15
CP014
O410O51O65O76O89O9
11~O5-9
12
4017的管脚仿真图
6.仿真电路总图
U1
LM555CN GND 1DIS 7OUT
3
RST 4VCC
8THR 6CON
5
TRI 2VCC
5V R11kΩR21kΩC110nF C2
1nF U2
4017BD_5V
O03O12O24O37~CP113MR
15
CP014O410O51O65O76O89O911~O5-9
12
20
4
5
C31uF
VCC
R31kΩ
Key=A
30%
1517
16
R4
300ΩLED1
LED2
LED3
LED4
LED5
LED6LED7
LED8
LED9
LED10
1367
8
9
101213
1114
7.实际芯片连接总图
8.总结
这次实践让我学到了不少，首先要做好之前的准备工作，4017BD这个芯片在做这个实验之前我没有一点了解，我查找资料书，了解了这个芯片的功能，在这过程中也遇到了麻烦，因为实践的要求要可调节频率，但是我怎么调节电路的效果都不明显，后来我想到可以借助别的功能来实现，终于我找到xcs1，可以用它输出的波形来看出频率的变化！老师提问的问题也不是在于这个实验本身，这也要求我们学会变通，各个方面的知识都要有所了解！
这次的芯片连接完成的比较顺利，因为我这次设计的电路比较简单，所以连接起来也不太难，虽然一开始我们把图给搞乱了，其实这也是因为我们心里太浮躁的原因。
要做好一件事首先要静下心来慢慢理清思路，然后一步步来完成，才能少走弯路，得到最后的结果！这也让我知道了一个团队在一起时所能发昏出的巨大潜能！
我非常珍惜这次的实践，我希望我们以后经常多这种实践，技能开发头脑，又能锻炼自己的动手能力。
参考书目：
[1] 阎石，《数字电子技术基础》，北京，高等教育出版社，2004年
[2] 高吉祥，丁文霞，《数字电子技术》（第三版），北京，电子工业出版社，2011年
[3] 邹红，《数字电路与逻辑设计》，北京，人民邮电出版社，2008 年
[4] 伍时和，《数字电子技术基础》，北京，清华大学出版社，2009年。