循环彩灯的设计与制作
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。
项目循环彩灯的设计仿真与制作
• (1)指令格式 • 在MCS一51指令中，一条指令主要由操作码、操作数两部分组成。
上一页 下一页 返回
1.2 理论基础
• ①操作码在前，规定指令所完成的功能，指明执行什么性质和类型的 操作。例如，数的传送、加法、减法等。
项目循环彩灯的设计仿真与制作
1.1 工作任务
• 本项目的工作任务是设计一个单片机最小应用系统，使得单片机控制 8个发光二极管，实现日常生活中的需要的某种效果。具体要求如下:
• 本项目的硬件电路使用一片ATMEL公司的89551芯片，一块晶振，8 个发光二极管进行搭接。要求按一定时间间隔依次点亮发光二极管， 实现流水灯控制，展现简单流水灯效果。
上一页 下一页 返回
1.2 理论基础
• 1.2.2单片机的最小系统
• 1.单片机时钟电路及时钟信号 • 80C51单片机的时钟系统是一个内含振荡电路、外接谐振器与可关断
控制的时钟系统，如图1一4所示。 • (1)时钟振荡器。时钟振荡器是一个在片上的并联谐振电路，谐振器
为石英振子或陶瓷振子。 • (2)时钟振荡器通过引脚XTAL2 , XTAL1与外接谐振器、振荡电容C1 、
• 1.2.4单片机的指令及指令书写
• 1.单片机中数的表示 • 计算机内部采用二进制表示各种数据，对于单片机而言，其主要的数
据类型分为数值数据和逻辑数据两种。下面分别介绍数值的概念和各 种数据的机内表示、运算等知识。行计数，称为进位计数制，简称数制。数制有多种， 在计算机中常使用的有二进制、八进制、十进制、十六进制。
上一页 下一页 返回
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I I 1设计任务及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１2方案设计与认定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1.1设计方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1.2设计方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.2 方案的比较和认定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 单元电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.1脉冲发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.2 移位寄存器电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.3 彩灯电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74 整体电路图和工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95 调试记录及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1调试记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1.1调试步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1.2调试中发现的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.2 调试结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录1 器件表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录2 芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录2.1 74LS194的芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14附录2.2 555的芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16多组彩灯按照一定的顺序循环点亮的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用，例如广告牌，霓虹灯等。
循环彩灯的设计
循环彩灯的设计一：设计目的：1．学习用状态机设计特色电路。
2．牢固掌握用VHDL语言编写状态机程序的方法和技巧。
二：设计要求：1．设计一种楼梯照明控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发光，要求红灯亮2秒，绿灯亮3秒，黄灯亮1秒。
2．编写循环彩灯控制器的VHDL源程序；3．在MAX+PLUS II 上进行编译、综合、适配、引脚锁定、下载测试；4．在MAX+PLUS II 上进行波形仿真的测试。
三：设计内容：1．编写彩灯循环控制器的VHDL源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CAIDENG1 isPORT(CLK :IN STD_LOGIC;RST:IN STD_LOGIC;R,G,Y:OUT STD_LOGIC);END CAIDENG1;ARCHITECTURE one OF CAIDENG1 ISTYPE STA TE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5);SIGNAL STA TE:STA TE_TYPE;BEGINPROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST='1'THEN STA TE <=S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK ='1' THEN CASE STATE ISWHEN S0=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S1;WHEN S1=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S2;WHEN S2=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S3;WHEN S3=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S4;WHEN S4=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S5;WHEN S5=>R<='0';G<='0';Y<='1';STATE<=S0;END CASE;END IF;END PROCESS;END ONE；2．编好程序并保存好后对程序进行操作：首先在‘MAX+PLUS II’中的‘File’中点’Project’— . 并在Assign---Device,在Device Familly栏目中选择FLEX10K---‘EPF10K10CC84-4’----OK。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，由于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。
在设计中更多的使用中，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。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
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。
本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，能实现可预置编程循环功能。
关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环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方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。
2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。
3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。
循环彩灯的设计与制作
湖南工业大学课程设计资料袋电气与信息工程学院（系、部) 2012-2013学年第一学期课程名称电子设计与制作指导教师xx 职称讲师学生姓名x 专业班级电信093 学号094012003xx题目循环彩灯的设计与制作成绩起止日期2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2012-2013学年第一学期电气与信息工程学院（系、部）电子信息工程专业093 班级课程名称：电子设计与制作设计题目：循环彩灯的设计与制作完成期限：2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日电子技术课程设计设计说明书循环彩灯的设计与制作起止日期：2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日学生姓名xx班级电信093学号xx成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院（部）2012年11 月2 日1、设计任务及要求要求设计一个循环彩灯，采用8个LED，实现顺序/逆序流水，LED交替频率可调。
自行设计电源部分，为电路板提供直流电源。
自行设计信号发生部分，为电路板提供工作频率。
根据技术指标进行循环彩灯总体方案设计，说明设计思路，选择相应的元器件型号，列出元器件清单，介绍主要芯片的功能，介绍各具体单元电路设计，画出完整的电路原理图、PCB图。
2、设计思路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、74ls193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。
3、各单元电路说明1>开关模块通过可调式电阻来控制电压输入，接通时发光二极管D9点亮。
LED循环彩灯课程设计
××学院《模拟电子技术》课程设计题目 LED循环彩灯学生姓名×××专业班级电科（3）班学号 *********院（系）电气工程学院指导教师××完成时间 2013年12月17日目录1、课程设计的目的 (1)2、课程设计的任务与要求 (2)2.1实验器材 (2)2.2电子器件的识别 (2)2.3焊接技术 (2)2.4元器件安装及要求： (3)3、设计方案与论证 (3)3.1功能分析与具体要求 (3)3.2设计思路 (4)4、设计原理及功能说明 (4)5、单元电路的设计（计算与说明） (6)6、硬件的制作与调试 (7)7、总结 (10)参考文献： (12)附录1：总体电路原理图......................... 错误!未定义书签。
附录2：元器件清单.. (14)1、课程设计的目的当今世界，彩灯已经成为我们生活的一部分，能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的环境。
街角巷里，高楼大厦无处不是因它炫彩夺目以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用LED彩灯来装饰街道和城市建筑已经成为一种潮流。
发光二极管简称为LED。
它是一种能发光的半导体电子元件。
这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。
具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。
白光LED的发光效率，在近几年来已经有明显的提升。
因此人们现在更侧重于用LED来照明以及装饰屋内及屋外环境，LED广泛应用与生活的各个方面，不断走进人们的生活也不断地改变着人们的生活。
本实验主要是结合我们以往所学课程的基础理论、基本技能和专业知识的能力，不仅要考虑总体电路的设计还要考虑系统各部分电路的选择、设计及它们之间的相互连接。
主要目的是在实践中逐步培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
循环彩灯实验报告
循环彩灯实验报告循环彩灯实验报告引言：灯光在我们生活中扮演着重要的角色，无论是室内照明还是舞台表演，灯光的运用都能够给人们带来不同的感受和体验。
在这个实验中，我们将探索循环彩灯的原理和制作方法，以及其在不同场景中的应用。
一、实验目的本实验的目的是通过制作循环彩灯来理解电路的原理，并了解灯光的运作机制。
同时，通过实践操作，培养我们的动手能力和创造力。
二、实验材料1. 彩灯：红、绿、蓝三种颜色的LED灯各3个2. 电阻：100欧姆、220欧姆、330欧姆各1个3. 电容：100μF、220μF、330μF各1个4. 电池：9V电池1个5. 面包板：1块6. 连接线：若干根三、实验步骤1. 将面包板连接到电池的正负极上，确保电路能够正常通电。
2. 将三种颜色的LED灯分别插入面包板上的不同位置，注意连接的极性。
3. 在每个LED灯的正极和负极之间分别插入不同电阻和电容，形成不同的电路。
4. 打开电池，观察LED灯的亮灭情况和颜色变化。
四、实验结果与分析通过实验观察，我们可以发现以下现象：1. 当电路中只有一个LED灯时，灯光亮起来，并且颜色与LED本身的颜色一致。
2. 当电路中加入电阻时，LED灯的亮度会有所变化，电阻越大，亮度越低。
3. 当电路中加入电容时，LED灯的亮度会有所变化，电容越大，亮度越高。
这些现象的发生可以通过以下原理解释：1. LED灯是一种半导体材料，当通过正向电流时，电子和空穴在半导体材料内复合，释放出能量，从而发出光线。
2. 电阻的加入会影响电流的流动，使得通过LED灯的电流减小，从而导致亮度的下降。
3. 电容的加入会使得电路中的电荷储存和释放更加平滑，从而使得LED灯的亮度更加稳定。
五、实验应用循环彩灯的制作不仅仅是为了理解电路的原理，还可以应用于各种场景中，例如：1. 舞台表演：通过控制循环彩灯的亮灭和颜色变化，可以创造出各种炫目的灯光效果，增加表演的视觉冲击力。
2. 节日庆典：在节日庆典活动中，循环彩灯可以装饰场地，营造出欢乐喜庆的氛围。
彩灯循环电路设计报告范文
彩灯循环电路设计报告范文1. 引言本文是关于彩灯循环电路的设计报告。
彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
该电路可以应用于各种场景，如节日庆典、建筑装饰等。
本报告将介绍彩灯循环电路的设计原理、实施步骤、材料和测试结果。
2. 设计原理彩灯循环电路由以下几个主要部分组成：- 电源：提供工作电压和电流。
- 控制器：控制每个彩灯单元的亮灭状态。
- 彩灯单元：独立的彩灯模块。
设计原理如下：1. 电源从交流电源中变换为所需的直流电压和电流。
2. 控制器接收外部信号或者根据设定的规则来控制每个彩灯单元的亮灭状态。
控制器可以是集成芯片或者微控制器。
3. 彩灯单元由发光二极管（LED）组成，通过控制器控制其亮灭状态。
3. 设计步骤彩灯循环电路的设计步骤如下：1. 确定需求：明确彩灯的规模和所需的循环模式。
2. 选择电源：根据彩灯的功率需求选择合适的电源。
3. 设计控制器电路：根据规定的循环模式设计控制器电路。
4. 选择彩灯单元：选择适合的发光二极管作为彩灯单元。
5. 连接电路：将电源、控制器和彩灯单元连接起来，并进行必要的电气隔离和保护。
6. 调试和测试：通过供电和控制器测试整个电路的功能和性能。
4. 材料完成彩灯循环电路需要以下材料：- 电源：交流电源变压器、整流电路、稳压电路。
- 控制器：集成芯片或者微控制器。
- 彩灯单元：发光二极管（LED）、电阻、连接线等。
- 连接线、电路板、电子元器件等。
5. 测试结果根据设计原理、设计步骤和材料列表，我们成功地完成了彩灯循环电路的设计和实施。
经过测试，我们得到了如下结果：1. 电路正常工作，电流和电压稳定。
2. 控制器可以根据设置的循环模式正确地控制彩灯单元的亮灭状态。
3. 彩灯单元的亮度和颜色符合预期。
6. 结论彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
通过合理地选择电源、设计控制器电路和选择彩灯单元，我们成功地实现了彩灯循环电路的设计和实施。
循环彩灯实验设计论文设计
循环彩灯实验设计(电子信息工程专业电信09（1）班，***)摘要：节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED 自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
本文以8031单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED彩灯、按键等组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
按键可以在彩灯使用的时候选择不同的亮法，使彩灯变化多样.关键字：EL-5051-III型单片机试验箱8031; 节日彩灯;循环.目录1绪论 (3)1.1引言 (3)1.1.1论文内容及目标 (3)1.1.2拟采用方法 (3)2.1硬件电路设计 (4)2.1.18031单片机硬件结构 (4)2.1.2电路设计 (4)2.1.3管脚说明 (5)2.1.4 振荡器特性 (7)2.1.5 芯片擦除 (7)2.1.6 定时/计数器的工作方式1 (7)2.1.7 8031最小系统 (8)2.2 电路设计 (8)3.1软件设计 (9)3.1.1 程序设计框图 (10)3.1.2 系统程序 (11)4 设计结果分析 (12)5 结束语 (12)6参考文献 (12)1.1 引言节日彩灯使生活中常常用到的装饰物品。
它集中地运用了单片机、LED，自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快 ,智能度越来越高 ,应用范围也得到了极大的扩展。
在海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。
在娱乐方面，场地的装饰离不开彩灯。
在建筑方面也采用彩灯来装饰高楼大厦。
彩灯又灵活多变的点亮方式，装饰效果非常好，特别时晚上使得高楼大厦更加漂亮。
是彩灯的应用才使得城市的夜景非常迷人。
在国内外，微控制系统主要采用单片机作为控制核心。
因此，单片机的发展将有助于简单实用电子产品的开发。
在本设计中,采用比较先进的8031单片机为控制核心，它的功耗很低。
单片机技术发展至今，掌握最先进技术的仍然是国外的几大公司。
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
课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日目录摘要 (2)1设计任务及要求 (4)2方案设计及选择 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 方案的比较与选择 (8)3单元电路的设计 (9)4 整体电路图及原理 (15)4.1整体电路图 (15)4.2工作原理 (16)5 电路调试及结果分析 (16)5.1调试 (16)6 结果评价与改进方法 (17)6.1结果评价 (17)6.2改进方法 (17)7总结 (18)8参考文献 (18)摘要多组彩灯依照一定的顺序点亮构成的电路具有特别高的观赏性,在生活中有着特别广泛的应用,例如广告牌,霓虹灯等。
本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制,本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行介绍,最后对本次课程设计进行总结。
关键词:循环,计数,单元电路彩灯循环控制电路的设计与制作1设计任务及要求(1)8个彩灯能够自动循环点亮。
(2)彩灯循环显示且频率快慢为１S。
选作:设计具有控制彩灯左移,右移,全亮及全灭功能的电路2方案设计及选择２、1 方案设计２。
１、1 方案一依照设计要求,使用计数器来实现循环,设计电路使其可实现以下功能1)彩灯右移依次点亮的循环;0010ﻩ11 01010１ 0１１02)彩灯左移依次点亮的循环:0111１ﻩ０００ 0０01３)彩灯全灭的功能;000０0000设计方案原理图ﻩ各单元电路所用器件为:１)脉冲发生器:使用555构成的多谐振荡电路产生频率为１Hz 的脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74ＬS192实现计数功能; ３)译码器电路:使用一片74L Ｓ13８来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片7４2０与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能、依照原理图进行设计,得到的电路图如下所示2、1、2 方案二同方案一,使用计数器实现循环,设计电路实现以下功能:１)彩灯右移依次点亮的循环;0001０ﻩ01０ 01102)彩灯左移依次点亮的循环:ﻩ０00ﻩ01ﻩ00100001３)彩灯全灭的功能;0０000００4)彩灯全亮的功能;１11111１１设计方案原理图ﻩ各单元电路所用器件为:1)脉冲发生器:使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Ｈz 的脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74LS １63实现计数功能;3)译码器电路:使用一片７4LS138来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片74１0与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
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。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构 (3)1.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构 (3)1.3 方案比较与选择 (4)2 系统单元电路设计 (4)2.1 移位控制脉冲产生电路 (4)2.2移位控制电路 (7)2.3 彩灯显示电路 (10)3 安装与调试 (11)3.1 基于面包板的插装 (11)3.2 电路调试 (11)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，八路彩灯循环电路由555 电路和两片双向移位寄存器74LS194 组成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
关键词：NE555 双向移位寄存器74LS194 彩灯循环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 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构本方案彩灯循环电路由双时钟4位二进制计数器74LS193、译码器74LS138和NE555构成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS193 用来控制脉冲，实现8进制计数，再由译码器74LS138对循环的8个3位二进制数转化为循环的高低电平触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
系统结构框图如图1-1所示：图1-1 基于计数器和译码器的系统结构框图完整电路图详见附录11.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构本方案彩灯循环电路由两片双向移位寄存器74LS194和NE555构成，其中555电路用来产生移位控制脉冲，74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
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。
循环彩灯的制作与调试
循环彩灯的制作与调试
一、实训目的
（一）加深对计数器电路的理解，熟悉4017电路功能。
（二）结合实际元件及制作做到理论联系实际。
（三）掌握产品的布局设计、制作及调试。
二、实训设备与器件
万用表、电烙铁、尖嘴钳、斜口钳、万能板、配套元件等。
元件清单如表5-1所示。
表5-1 循环彩灯的元件清单
三、实训电路的安装与调试
（一）安装制作
循环彩灯电路图如图5-1所示。
要求按电子产品的装配工艺完成安装。
图5-1 循环彩灯电路图
一般应注意以下几点：
首先，在安装前应对元件的好坏进行检查，防止已损坏的元件被装上印制板。
其次，元件引脚若有氧化膜，则应除去氧化膜，并进行搪锡处理。
再次，安装时，要确保元件的极性正确，如二极管和的正、负极，电解电容的正、负极，集成电路的引脚顺序。
最后，安装时，应先安装小型元件（如电阻），然后安装中型元件，最后安装大型元件，同一种元件的高度应当尽量一致，这样便于安装操作。
（二）调试
通电后发光二极管应该能顺序循环点亮，调节电位器，循环速度可变。
如发光二极管不能点亮，检查4017供电是否正常及本身是否良好、R4是否开路、发光二极管是否接反；如发光二极管能点亮但不能循环变化，重点查555电路是否起振。
四、完成电路的详细分析及编写项目实训报告。
循环彩灯控制电路的设计与制作
循环彩灯控制电路的设计与制作利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电（与全部彩灯始终全亮相比）。
近年来，随着人们生活水平的较大提高，人们对于物质生活的要求也在逐渐提高，不光是对各种各样的生活电器的需要，也开始在环境的幽雅方面有了更高的要求。
比如日光灯已经不能满足于我们的需要，彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀。
这些不紧说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实运用中有了较大的发展。
在这一设计中我们将涉及有关彩灯控制器的设计，从原理上使我们对这一设计有所了解。
将其确实的与我们相联系起来。
循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。
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。
本次设计的循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现，其特点是控制器来控制四组发光二极管，使其能循环发光。
本七彩循环控制电路由交流压降整流电路、时基脉冲发生器、十进制计数器和可控硅触发彩灯电路等组成，其电路如图交流压降整流电路整流稳压输入9V的直流电压，供IC1、IC2等使用。
时基脉冲发生器由IC1(555)，R1、RP1、C3等组成，它产生的周期脉冲序列频率为fc=1.44/(R1 +2R2+RP1)C3其时钟频率及占空比由RP1 调定。
元器件清单序号名称型号参数数量1 通用电路板 12 T 变压器 15V 13 C1 电解电容 330μF/25V 14 C2 电解电容 100μF 15 C3 电解电容 3.3μF/16V 16 C4 瓷片电容 0.1p 17 R1 电阻 2kΩ/0.25W 18 R2~R5 电阻 1 kΩ/0.5W 49 RP 电位器 680 kΩ 110 IC0 桥式整流器桥式整流器 111 IC1 7809 112 IC2 IN555 113 IC2 CD4017 114 VD1~VD4 BTA06 415 H1~H2 G2HD01 416 集成电路插座（8脚） 117 集成电路插座（16脚） 118 电源线线经0.15蓝色50cm课题需要完成的任务：利用电子电路装置控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
湖南工业大学课程设计
资电气与信息工程
料袋
学院（系、部) 2012-2013 学年第一学
期
课程名称电子设计与制作指导教师xx职称讲师
学生姓名x专业班级电信093学号094012003xx
题目循环彩灯的设计与制作
成绩起止日期2012 年11月19日～2012年11月30 日
湖南工业大学
课程设计任务书
2012-2013学年第一学期
电气与信息工程学院（系、部）电子信息工程专业093班级
课程名称：设计题目：
电子设计与制作循环彩灯的设计与制作
完成期限：2012 年11月19日～2012年11月30日共2
指导教师（签字）：年月日
系（教研室）主任（签字）：年月
日
电子技术课程设计
设 计说明 书
循环彩灯的设
计与制作
起止日期：
2012 年 11
月 19
日～2012
年 11
月
30
日
学 生姓 名
班 级 学 号 成 绩
指 导教 师 ( 签 字 )
xx
电 信 093
xx
电气与信息工程学院（部）
2012年11 月2 日
1、设计任务及要求
要求设计一个循环彩灯，采用8个LED，实现顺序/逆序流水，LED交替频率可调。
自行设计电源部分，为电路板提供直流电源。
自行设计信号发生部分，为电路板提供工作频率。
根据技术指标进行循环彩灯总体方案设计，说明设计思路，选择相应的元器件型号，列出元器件清单，介绍主要芯片的功能，介绍各具体单元电路设计，画出完整的电路原理图、PCB图。
2、设计思路
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、74ls193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。
3、各单元电路说明
1>开关模块
通过可调式电阻来控制电压输入，接通时发光二极管D9点亮。
2>电源电路模块
将220V交流电通过变压器J2和桥式整流D1输出的交流电压加到直流负载上，从而输出为5V的直流电压，通过电容滤波和三端稳压器输出稳定的直流电压。
3>秒振荡器
通过调节滑动变阻器使555定时器实现秒脉冲输出。
4>8进制加减计数器模块
通过开关S1来选择加或者减计数端口，再通过脉冲加到开关实现计数，由于只选择了输出的低3位而高位为1时通过开关实现清零，从而形成8进制计数。
5>译码电路模块
将计数器的低3位输出接到74ls138的A、B、C,将CBA组成的输入进行
译码，从而点亮彩灯，通过CBA随计数器而进行变化，从而实现彩灯循环。
6>生成PCB版
在PCB中导入电路原理图，对元件进行布局，采用双层布线将元件连接，生成最后的PCB版图。
4、总电路说明
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
74ls193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74lls138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。
总电路仿真图如下：
5、元器件清单
6、设计总结及体会
本次为期两周的课程设计，让我对protel99se这个软件的操作和使用环境有了进一步的了解和深入，知道如何更加准确去设计原理图和生成PCB图，了解软件里面的各种功能，明白如何合理的运用和使用它们。
通过老师理论课上的了解以及自身的认识，最终顺利的完成了此次课程设计。
在课程设计过程中也遇到了很多的麻烦，如在加载网络表时时常出现封装问题，部分元件封装需要自己做等，在通过老师的指点和同学的帮助下是这些问题得到顺利的解决。
此次课程设计，充分将书上的理论与实际相结合，对于今后的学习以及工作上来说，都获益良多，让自身受到了不小的锻炼与提升。