四花样彩灯设计
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(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。
NE555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
第二章系统组成及工作原理
2.1
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
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。
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。
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
第四章单元电路设计与计算8
4.1555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
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：
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：
图2.1系统组成框图
各模块的组成及功能分析
1.四种码产生电路：由模十六计数器74LS161、与门74LS08和非门74LS04组成, 计数器的四个输出端接组合逻辑门从而产生四种码。
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:
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。
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
1.1
(1)题目：四花样彩灯控制器
(2)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)彩灯两亮两火，从左向右移动；
(3)四亮四灭，从左向右移动；
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
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。
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。
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
前言1
第一பைடு நூலகம்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
(5)四种花样自动变换。
NE555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
第二章系统组成及工作原理
2.1
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
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。
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。
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
第四章单元电路设计与计算8
4.1555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
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：
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：
图2.1系统组成框图
各模块的组成及功能分析
1.四种码产生电路：由模十六计数器74LS161、与门74LS08和非门74LS04组成, 计数器的四个输出端接组合逻辑门从而产生四种码。
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:
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。
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
1.1
(1)题目：四花样彩灯控制器
(2)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)彩灯两亮两火，从左向右移动；
(3)四亮四灭，从左向右移动；
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
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。
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。
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
前言1
第一பைடு நூலகம்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