可编程彩灯控制器原理及设计
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。
霓虹灯plc控制系统设计课程设计
霓虹灯plc控制系统设计课程设计霓虹灯PLC控制系统设计引言：霓虹灯是一种常见的照明装饰灯具，其独特的亮光效果受到了广大人们的喜爱。
为了实现对霓虹灯的控制，PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于霓虹灯控制系统的设计中。
本文将介绍霓虹灯PLC控制系统的设计原理、步骤和注意事项。
一、设计原理霓虹灯PLC控制系统的设计原理基于PLC的逻辑控制能力和霓虹灯的特性。
PLC作为一种专用的工控计算机，具有可编程性和高可靠性，能够根据预设的逻辑程序对输入和输出进行控制。
而霓虹灯作为一种发光装置，需要通过电流的控制来实现不同颜色和亮度的变化。
因此，通过将PLC与霓虹灯连接并编写逻辑程序，可以实现对霓虹灯的精确控制。
二、设计步骤1. 确定需求：首先需要明确对霓虹灯的控制需求，包括颜色、亮度、闪烁频率等方面的要求。
同时，还需要考虑系统的可靠性和安全性等因素。
2. 选择PLC：根据需求确定合适的PLC型号和规格。
PLC的选择应考虑其输入输出点数、通信接口、编程环境等因素，以确保能够满足控制系统的要求。
3. 连接电路：将PLC与霓虹灯连接，包括连接输入和输出模块、电源模块和控制信号线等。
在连接电路时，应遵循相关的电气安装规范，并确保电路的可靠性和安全性。
4. 编写逻辑程序：根据需求编写逻辑程序，实现对霓虹灯的控制。
逻辑程序可以使用Ladder图、指令列表或结构化文本等编程语言进行编写。
编写逻辑程序时，应考虑到系统的稳定性和可扩展性，并进行充分的测试和调试。
5. 参数设置：对PLC进行参数设置，包括输入输出模块的配置、通信设置、定时器和计数器等功能的设置。
参数设置应根据实际需求进行，以确保系统能够正常运行。
6. 系统测试：对设计的霓虹灯PLC控制系统进行全面测试。
测试包括功能测试、性能测试和可靠性测试等，以验证系统的正确性和稳定性。
三、注意事项1. 电气安装：在进行电气安装时，应按照相关的安装规范进行，确保电路的可靠性和安全性。
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。
可编程彩灯控制器
循环彩灯在现代社会中有广泛的应用，如大型电子广告牌、霓虹灯、儿童玩具等 都有循环彩灯的应用。基于单片机的循环彩灯控制系统的设汁利用了单片机的内部资 源并结合C语言编程，完成了单片机系统开发的基本流程，因此具有典型的代表意义, 是学习和开发单片机的基本实验之一。
第二章总体设计方案及主控芯片介绍
2.1
2、选题依据、主要研究内容、研究思路及方案
自1879年美国科学家爱迪生发明口炽灯以来，便结束了人类“黑暗”的历史，给 人类以光明，创造了巨大的财富。如今灯光已成为人们生活中必不可少的家用品。而 相续发展起来的循环彩灯也成为时代前沿的时尚艺术，它以现代高科技为基础，随着 高技术日新月异的发展，其艺术性和表现力都产生了质的飞跃，实现了艺术上的创新 与突破，不断创造出令人惊叹、叫绝的视觉艺术效果，给人们带来了美的乍受和心灵 上的震撼。
当今社会，应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域，儿乎很难在某个 领域找不到单片机的足迹。以单片机为核心的设计系统已使用得如此广泛，如智能仪 表、实时工控、无线通信设备、导航系统、家用电器、汽车、等等这些都离不开单片 机。洗衣机、电冰箱、空调器、电子玩具、电饭煲、视听音响等家用电器配上单片机 后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机的应用让我们的生活更 加丰富多彩，智能化程度越来越高。
3、工作进度及具体安排。
①5月23B—25日
收集资料，确定设计方案和思路，做好准备工作。
②5月25B—26日
绘制硕件电路原理图和PCB图
③5月26B—2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ日
将PCB板图检查后，进行图形转移，并腐蚀电路板。
④5月27B—28日
将腐蚀后的电路板根据要求焊接元器件。
⑤5月28B—29日
PLC课程设计 彩灯广告屏PLC控制器--S7-200PLC1
一、绪论（一）任务来源随着我国经济建设的快速发展，国内各地城镇景观照明也发生了变化，霓虹灯产业发展迅速，据不完全统计，全国霓虹灯企业已逾几千家，年总产值超过30亿元人民币，出口创汇方面也有不错的业绩。
中国社会主义市场经济的不断繁荣和发展，西部大开发、振兴东北经济、长三角、珠三角东西互动、各地旅游、商贸、餐饮及文化娱乐事业日益繁荣，越来越多的城市已将亮化、美化工程列入城市建设发展规划，霓虹灯已成为不可缺少的夜间文化，夜间霓虹灯广告也成为不可缺少的媒体，霓虹灯行业迎来一个新的发展机遇。
各企业为宣传自己企业的形象和产品, 树立自己的特色品牌，增强自己在社会的影响力和扩大市场的占有率，均采用广告宣传的手法之一--霓虹灯广告屏来实现。
夜幕降临华灯初上时，我们走在大街上，马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光灯管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。
这些灯的亮灭，闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
21世纪的今天中国霓虹灯企业不断地走进国际舞台，产品远销欧美等国际市场，在国际这个大舞台上扮演着越来越重要的角色。
（二）方案对比与选择1.用单片机实现该方案时有以下缺点和不足：首先，单片机实现该方案所需要的外围电路多，工作量相当于PLC较大；其次，它的可靠性以及抗干扰性也显然不如PLC；再次，它的中断优先级不明确，相对于PLC而言用起来较复杂；最后，它的配套设施和功能没有可编程控制器PLC完善。
2.用可编程控制器PLC优势是很明显的（1）可靠性高，抗干扰能力强：（2）配套齐全，功能完善，适用性强；（3）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；（4）体积小，重量轻，能耗低。
综上所述，我选择用PLC控制器制作彩灯广告屏。
（三）PLC简介1. PLC的产生20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家熟悉的传统的继电器控制系统。
可编程彩灯控制器原理及设计
目录一、课题设计任务及要求.3二、设计目的3三、优选设计方案4四、整体设计思想及原理框图5五、各模块设计与分析61、脉冲发生电路72、控制电路和译码电路103、存储电路124 、数码管显示电路.14六、元器件清单15七、安装及调试中出现的问题和解决方法15八、设计感想17 附录一、实验电路图20二、实验电路连接图.21三、参考文献21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1 、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8X 8LED点阵作为显示电路，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。
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。
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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555 电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel 等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPRO的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1. 编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64 位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
可编程彩灯控制器原理与设计
目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，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。
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。
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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
可编程彩灯控制器的设计
可编程彩灯控制器的设计设计一个可编程彩灯控制器的原理是基于可编程控制器（PLC）和多彩灯具（RGBLED）的组合实现。
首先，需要选择合适的PLC来作为控制器。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的可编程逻辑控制器，其拥有高度可编程性和可靠性，能够实现灯光的精确控制。
同时，PLC还具有多个输入输出端口，可以连接多个LED灯。
然后，需要选择合适的RGBLED灯具来作为彩灯控制器的光源。
RGBLED灯具由红、绿、蓝三个LED组成，可以通过控制各个LED的亮度来达到不同颜色的混合效果。
通常，RGBLED灯具是通过PWM（脉冲宽度调制）来调节亮度的。
接下来，需要设计电路连接，将PLC和RGBLED灯具进行连接。
PLC的输出端口通过继电器或者三极管等元件与LED灯具的控制端进行连接，从而通过PLC的控制信号来实现LED灯的开关和亮度调节。
在软件方面，需要通过PLC的编程软件来编写控制程序，实现彩灯的不同模式和流动效果。
PLC编程软件通常提供了图形化的编程界面，可以通过拖拽和连接不同功能模块来实现控制逻辑。
在程序中，可以设置不同的定时器、计数器和触发器来实现动态控制效果，如闪烁、渐变、循环等。
此外，还可以添加传感器模块，实现灯光的自动控制。
例如，添加光敏传感器可以监测环境光亮度，当环境变暗时，灯光自动开启；当环境变亮时，灯光自动关闭。
最后，进行测试和调试。
在实际应用中，需要对控制器进行测试和调试，确保控制器的可靠性和稳定性。
同时，可以根据实际需求对控制器进行改进和优化，如增加更多的输入输出端口，增加更多的控制模式等。
总之，通过以上的设计和实现，可编程彩灯控制器可以实现灯光的精确控制和动态效果，可以应用于室内装饰、演出灯光、景观照明等领域，为人们带来更加多彩丰富的灯光体验。
彩灯控制器课程设计
彩灯控制器课程设计一、引言彩灯控制器是一种用于控制彩灯亮灭、颜色变化和闪烁模式的设备。
在本课程设计中，我们将学习如何设计一个基于微控制器的彩灯控制器，并通过编程实现其功能。
二、课程目标本课程设计的目标是让学生掌握以下知识和能力：1. 了解彩灯控制器的工作原理和应用场景；2. 掌握基于微控制器的彩灯控制器的设计原理；3. 学会使用编程语言实现彩灯控制器的各种功能；4. 能够进行电路连接和调试，实现彩灯控制器的实际应用。
三、课程内容1. 彩灯控制器的工作原理彩灯控制器通过控制彩灯的电流和电压来实现彩灯的亮灭、颜色变化和闪烁模式。
其核心是微控制器，通过编程控制微控制器的输出口，来控制彩灯的亮灭和颜色。
2. 彩灯控制器的设计原理彩灯控制器的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计：包括电路连接和元器件选型。
电路连接需要将彩灯与微控制器相连，通过适当的电阻和电容来控制彩灯的亮度和颜色。
元器件的选型需要根据实际需求和控制要求来选择合适的元器件。
软件设计：通过编程实现彩灯控制器的各种功能。
可以使用C语言或者汇编语言进行编程，根据控制要求编写相应的代码，通过控制微控制器的输出口来实现彩灯的控制。
3. 彩灯控制器的功能实现彩灯控制器可以实现以下功能：- 彩灯的亮灭控制：通过控制电流的开关来控制彩灯的亮灭。
- 颜色变化控制：通过调整彩灯的三基色（红、绿、蓝）的亮度来实现彩灯的颜色变化。
- 闪烁模式控制：通过控制彩灯的亮灭节奏和频率来实现彩灯的闪烁效果。
4. 彩灯控制器的实际应用彩灯控制器可以应用于各种场景，如舞台灯光控制、建筑物照明控制、节日装饰等。
学生可以根据自己的兴趣和需求，设计和制作自己的彩灯控制器，并应用于实际场景中。
四、教学方法与学习过程1. 教学方法本课程设计采用理论教学与实践相结合的教学方法。
通过讲解理论知识，让学生了解彩灯控制器的原理和应用，并通过实际操作，让学生亲自设计和制作彩灯控制器。
2. 学习过程学生需要完成以下学习任务：- 学习彩灯控制器的工作原理和设计原理；- 学习微控制器的基本知识和编程技巧；- 进行电路连接和调试，实现彩灯控制器的功能；- 根据实际需求，设计和制作自己的彩灯控制器；- 将彩灯控制器应用于实际场景中，如舞台灯光控制、建筑物照明控制等。
(完整版)单片机控制节日彩灯控制器(内含汇编程序)
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。
S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
S19—上，按此键则灯由上向下流动。
S20—下，按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。
可编程彩灯控制器原理及设计
目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，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。
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。
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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
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彩灯实验报告
plc彩灯实验报告PLC彩灯实验报告引言：PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的数字计算机。
彩灯实验是PLC应用的一个常见实验，通过控制PLC来实现彩灯的变换和闪烁，展示PLC在灯光控制方面的应用。
一、实验目的本实验旨在通过PLC控制彩灯的亮灭、颜色和闪烁频率，了解PLC的基本控制原理和应用。
二、实验器材和原材料1. PLC控制器2. 彩灯组件（包括红、绿、蓝三种颜色的LED灯）3. 电源线、连接线等辅助材料三、实验步骤1. 连接电源线：将PLC控制器与电源线连接，并接通电源。
2. 连接彩灯组件：将彩灯组件与PLC控制器相应的输入输出端口连接。
3. 编写PLC程序：通过PLC编程软件，编写控制彩灯的程序。
根据实验要求，可以设置彩灯的亮灭、颜色和闪烁频率等参数。
4. 上传程序：将编写好的PLC程序上传到PLC控制器中，使其能够执行相应的控制命令。
5. 运行实验：按下PLC控制器上的启动按钮，观察彩灯的变化和闪烁效果。
四、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了对彩灯的控制。
通过PLC程序的编写，我们可以根据需要控制彩灯的亮灭、颜色和闪烁频率。
这种灵活的控制方式使得彩灯在不同场合下都可以展现出不同的效果，增加了彩灯的艺术性和观赏性。
在实验过程中，我们还发现了一些问题。
首先，PLC程序的编写需要一定的技术和经验，对于初学者来说可能会有一定的难度。
其次，彩灯的连接和布线也需要注意，以免出现接触不良或短路等问题。
最后，PLC控制器的使用需要谨慎，避免误操作或操作失误导致电路短路或其他安全问题。
五、实验应用与展望PLC彩灯实验是PLC应用的一个典型案例，通过该实验可以深入了解PLC的控制原理和应用。
在实际工程中，PLC广泛应用于各种自动化控制系统中，如工厂生产线、机械设备控制等。
彩灯控制只是PLC应用的冰山一角，PLC还可以实现更复杂的控制任务，如温度控制、压力控制、流量控制等。
可编程彩灯控制器原理及设计
目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路72、控制电路和译码电路103、存储电路124、数码管显示电路 .14六、元器件清单15七、安装及调试中出现的问题和解决方法15八、设计感想17附录一、实验电路图20二、实验电路连接图.21三、参考文献21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，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。
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。
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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
数字电子技术实验课程实验报告—可编程彩灯控制电路的设计.
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.《数字电子技术实验》课程实验报告可编程彩灯控制电路的设计可编程彩灯控制电路的设计一、 实验目的1. 掌握计数器、移位寄存器电路的原理及应用。
2. 掌握比较器或译码电路的应用方法。
3. 掌握 555 电路的应用方法。
二、 设计任务与要求1. 分析下图所示电路功能。
2. 完成振荡电路及分频电路的设计。
3. 连接整体电路，测试分析实验结果。
要求：1. 彩灯电路循环速度肉眼可辨。
2. 可 2 灯循环，3 灯循环，…，8 灯循环。
最少 6 灯，可扩展成可逆循环。
3. 要求有功能扩展。
三、 实验原理及设计思想可编程彩灯电路实验将传统的四个时序电路：移位寄存器、计数器、555 定时器和组合实验综合为一个 完整的设计型时序、组合电路综合实验。
如已知电路图所示，10 线—4 线优先编码器 74LS147 和 3 线—8 线译码器 74LS138 实现对控制信号的编 码、译码功能，两片单向移位寄存器 74195 级联实现 6 位信号的逻辑右移，集成定时器 7555 用来产生定时 脉冲，通过调节电阻和电容值可改变脉冲频率，分频器部分主要功能是改变输入移位寄存器的信号的频率， 实现彩灯亮灭频率的改变。
基本的设计原理和思想如上所述，但我们小组在分频器部分进行了创新设计，在老师已给的电路基础 上，又加了 6 个芯片（三片 74LS161、两片 74LS151、一片 74LS00），以实现对频率选择的功能。
而且设计了 7 个逻辑电平开关和一个复位开关，以实现自动变频和手动变频的切换。
四、 整体电路图整体电路共分为六大模块：555 振荡电路模块、编码译码模块（74LS147、74LS138）、移位寄存器模块 （两片 74LS195）、显示模块（25 盏 LED 灯）、计数器模块（74LS161）、分频器模块（两片 74LS161）和数据 选择器模块（两片 74LS151）。
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。
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目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，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。
控制器可有2种控制方式：（1）规则变化：变化节拍有秒和秒，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。
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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
因为彩灯路数少，花形要求不多，可选用移位寄存器输出64路数字信号，控制彩灯发光。
编码发生器采用16片4位通用移位寄存器74LS194来实现。
74LS194具有异步清除和同步预置、左移、右移和保持等多种功能，控制方便灵活。
64路彩灯采用两片74LS194组成64位移位寄存器，花形设计比较灵活。
移位寄存器的64个输出信号通过驱动电路控制电路来控制彩灯，编码器中数据输入端和控制端的接法由花形决定。
根据选择的花形，可列出移位寄存器（编码发生器）输出状态。
2.控制电路控制电路为编码器提供所需的节拍脉冲和驱动信号，控制整个系统工作。
控制电路的功能有两个：一是按需要产生节拍脉冲；二是产生移位寄存器所需要的各种驱动信号。
控制电路设计通常按照下述步骤进行：逐一分析单一花形运行，移位寄存器的工作方式和驱动要求，按照工作状态决定74LS194移位寄存器工作的状态顺序，同时是分析移位寄存器工作方式和驱动要求的依据。
方案B：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列；而低频产生脉冲，决定显示哪一幅画面。
由于需要产生64幅以上的图形，可以设计一个64进制的计数器，即可显示64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。
即高位决定显示哪幅画，低位表示每幅图形的每列的显示。
显然，方案B比较合理而且能实现课程设计的要求，采用方案B来进行课程设计。
四、整体设计思想及原理框图本系统可设计为四个模块：1.脉冲发生电路采用两个555定时器组成振荡器，一个产生高频和一个产生可调低频。
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列；而低频产生脉冲，决定显示哪一幅画面。
2.图形控制电路用74LS161芯片设计一个64进制的计数器，以显示64幅图，其中低片计数器构成16进制，高片计数器构成4进制，并且将低频通过计数控制电路接在EEPROM的高位，从而选择显示哪一幅画。
而高频通过计数器控制电路接在EEPROM 的低三位，不断刷新显示矩阵的各列，用以控制图形的显示。
由于显示矩阵是由64个发光二极管组成，把译码器输出接在显示矩阵的阴级进行行控制，EEPROM 接在显示矩阵的阳极进行列控制，只有同时导通时，二极管才亮。
译码电路是低电平有效，每次只有一个输出有效，所以需要快速进新刷新，故将高频通过计数器控制电路接在译码电路的输入端。
3.数码管显示电路当前8X8显示矩阵显示的是哪一幅画，可以通过2个数码管显示出来。
其中第一个数码管显示该画面所在的组别，另一个显示该幅画为这个组别的第几幅画。
由于上面设计为16X4的64进制计数器控制显示画面。
故可以设计四种组合，每一个组合为16副画。
4.存储电路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。
此外，暂停功能：控制低频计数器低位的EP和ET端实现。
手动选画功能：当低频计数器的PE端为高电平时，图形自动连续循环；当PE端为低电平时，计数器处于置数功能，可通过选画开关选择需要显示的图画，其中高片计数通过置数选择画面组别，底片计数器通过指数选择此组合内的某一幅画。
清零功能：控制低频计数器的清零端R，当R=0时，计数器实现清零功能。
原理框图如下：五、各模块设计与分析根据设计要求，本系统由脉冲发生电路、控制电路、译码驱动电路、存储矩阵和显示电路等几部分构成可编程彩灯控制电路。
A. 脉冲发生电路1、555定时器的组成和功能4脚：D R 是直接清零端。
当D R 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TL 、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：Vco 为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只μF 电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。
该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
8脚：外接电源Vcc ，双极型时基电路VCC 的范围是 ~ 16V ，CMOS 型时基电路Vcc的范围为3 ~ 18V 。
一般用5V 。
⑶．功能介绍：在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为2/3V ，1/3V 的情况下，555时基电路的功能表如下表所示。
⑷．555定时器构成的多谐振荡器工作原理接通电源后，假定V 0是高电平，则T 截止，电容C 充电。
充电回路是V CC —R 1—R 2—C —地，V C 按指数规律上升，当VC 上升到2/3V CC 时（TH 、TL 端电平大于2/3V CC ），输出V 0翻转为低电平。
V 0是低电平，T 导通，C 放电，放电回路为C —R 2—T —地，V C 按指数规律下降，当V C 下降到1/3V CC 时（TH 、TL 端电平小于1/3V CC ），V 0输出翻转为高电平，放电管T 截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得：2121PH R 2R R R T tD ++==输出高电平时间 C )R R (7.0t 21PH += 输出低电平时间 C R 7.0t 2PL = 振荡周期 C )R 2R (7.0t t T 21PL PH +=+= 输出方波的占空比2、本模块工作原理介绍脉冲发生电路主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。
因为可编程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。
本系统采用两片555定时器分别构成高频脉冲发生器和低频脉冲发生器。
高频脉冲发生器是用555构成多谐振荡器。
由于人眼每秒可分辨出24幅图，而高频计数器采用8进制，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 ，这样便可以显示整幅的画面。
低频脉冲发生器用于提供计数电路的脉冲，它能决定画面显示的速率。
速率的调节可通过调节滑动电阻（0～1M ）来实现。
高频脉冲发生 低频脉冲发生器 R1=100K R1=750K R1’=0~1M R2=100K R0=R2=1K C1=C2= C1=10Uf C2= f=476Hz f=~B.控制电路和译码电路功能介绍74LS138是一种常见的3线8线译码器，它的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平1，则芯片处于不工作状态；要么只有一个为低电平0，其余7个输出引脚全为高电平1；如果出现两个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。
其功能表如下：当附加控制门的输出为高电平（S＝1）时，可由逻辑图写出由上式可以看出，输出是这三个输入变量的全部最小项的译码输出，所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
74LS138的管脚图如右：功能介绍74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，它可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。
⑴74LS161引脚图管脚图ET74LS161EPCP：时钟 P0~P3：四个数据输入端R：清零端EP，ET：使能端PE：同步置数端 Q0~Q3：数据输出端TC：进位输出(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·ET)⑵74LS161功能表74LS161真值表从74LS161真值表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、当R=0时，Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能；当R=1且PE=0时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端P3，P2，P1，P0的状态一样，为同步置数功能。
而只有当R=PE=EP=ET=1、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端TC，其逻辑关系是T C= Q0·Q1·Q2·Q3·ET。
应用计数器的清零功能和置数功能，可实现本系统中清零、选画的功能。
3、本模块工作原理介绍⑴控制电路控制电路由3片74LS161计数器和3位二进制译码器74LS138组成，其中一片74LS161连接高频脉冲发生器和译码器74LS138，对显示矩阵电路进行行扫描和控制；另两片74LS161构成高低两片计数器，共同控制选画，置位，暂停等功能。
⑵译码电路由一片74LS161和一片74LS138构成高频计数器和译码控制电路，由两片74LS161构成低频计数器本模块电路图如右：C.存储电路存储电路用芯片EEPROM2864来存储不同画面的程序。
EEPROM2864的低三位地址线A0到A2接在高频计数器输出端，显示每列的图形；高三位地址线A3到A8接低频计数器的输出，决定显示的哪幅画。
由EEPROM2864中的代码来决定图形的形状。