多功能彩灯图形控制电路设计
多功能彩灯图形控制电路设计
电子技术课程设计报告题目多功能彩灯图形控制电路设计学院名称电气工程学院指导教师班级学号学生姓名2016年 1月 27 日《电子技术课程设计》任务书目录前言 (6)1设计内容及要求 (7)1.1 设计目的 (7)1.2 设计要求 (7)2系统组成及工作原理 (8)2.1 系统组成 (8)2.2 工作原理 (8)3 电路设计及其工作原理 (9)3.1 利用555定时器制作一个秒信号发生器 (9)3.2 74LS161实现8进制加计数 (11)3.3 74LS04反相器 (12)3.4 74LS161连接LED彩灯 (13)3.5 编码和译码显示 (13)4 实验仿真及实验测试结果 (15)4.1 仿真图 (15)4.2 实际测试图 (18)5 设计总结 (20)参考文献 (21)附录一 PCB图 (22)附录二实物图 (23)附录三器件清单 (24)前言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。
特别是每当节日的到来，节日彩灯更是到处都看的到。
节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。
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555定时器为控制核心，采用模块化的设计方案，运用LED彩灯组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
节日彩灯是生活中常常用到的装饰物品,是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
在当今的社会里，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生活。
彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化关键词：LED 74LS161 74194 555定时器1设计内容及要求1.1设计目的巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识能力；培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力；通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。
彩灯控制电路设计和应用
灯的起始状态和彩灯串的彩灯个数。
然后，由操作人员控制移位寄存器控制电路的控制开关SB、K，可以控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。
调节电位器可以改变彩灯移动的速度和彩灯左右交替移动的周期。
方框图如下所示：（一）八位双向移位寄存器的组合电路的工作原理1、电路组成：电路由二块C D40194和八个彩灯组成。
2、电路功能：控制八路彩灯3、电路的工作原理：IC1的Q3端与IC2的DSR端（右移输入端）相连接，IC2的Q3端与IC1的DSR端（右移输入端）相连接，扩展成一个首尾相连的八位右移移位寄存器。
同理，IC1的Q0端与IC2的DSL端（左移输入端）相连接，IC2的Q0端与IC1的DSL 端（左移输入端）相连接，扩展成一个首尾相连的八位左移寄存器。
两个CP端分别连接在一起，受时钟脉冲的控制；两个S0、S1端分别连接在一起，由S0S1控制移位寄存器的工作方式，八个输入端接到拨码开关的八个极上，由拨码开关预置输入端的状态，作为彩灯起始状态和彩灯串彩灯个数的预置端，移位寄存器的八个输出端接到八个彩灯上。
从而实现了控制八路彩灯。
（二）时钟脉冲产生电路1、电路组成：电路由二个三极管VT3和VT4及阻容元件组成。
2、电路功能：为八位双向移位寄存器提供脉冲信号。
3、电路的工作原理：刚通电时，由于VT3和VT4的参数存在着差异导致一个三极管先导通，另一个三极管截止，电路形成振荡，VT3和VT4不断地轮流导通和截止，形成振荡，产生脉冲，由三极管VT4的集电极输出脉冲送到移位寄存器的脉冲输入端。
RP3可以改变电路振荡的频率，从而改变了彩灯的移动的速度。
（三）移位寄存器的功能控制电路1、电路组成：由或门CD4071、开关SB和K、二个三极管和若干个阻容元件组成。
2、电路功能：控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。
3、电路的工作原理：当开关SB闭合时，或门CD4071输出为高电平，S0S1=11，移位寄存器处于并行输入状态，移位寄存器的八个输入端在时钟脉冲的到来后，并行输出。
四花样自动切换的彩灯控制器的电路原理图
四花样自动切换的彩灯控制器的电路原理图列介绍的这种四花样自动切换的彩灯控制器，电路简单、取材容易，无需调试。
即使不懂电子技术，只要按图连接，亦能制作成功。
彩灯控制器的第一种花样为彩灯一亮一灭，从左向右移动；第二种花样为彩灯两亮两灭，从左向右移动；第三种花样为彩灯四亮四灭，从左向右移动；第四种花样为彩灯1到8从左到右逐次点亮，又从左到右逐次熄灭。
4种花样自动变换，循环往复。
电路组成原理彩灯控制器电原理图如图1所示。
ICl、IC2由555接成多谐振荡器。
IC3由4位2进制计数器74LS93接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号。
IC4是双D触发器74LS74，在这里接成两位2进制加法计数器。
IC5是双4选l数据选择器74LSl53，这里只用了它的一组4选1数据通道。
IC6是3位单向移位寄存器74LSl64，它是产生移动灯光信号的核心器件。
驱动电路用8只三极管组成8路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的8只双向可控硅，以控制彩灯发光。
电路的十5V电源由220V／9V变压器降压，经D1一D4桥式整流，7805稳压后给控制电路供电路工作原理从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚；另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚。
调节RWl改变ICl 的振荡频率，可以改变灯光的移动速度，以得到不同的动态效果。
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关。
IC2输出的计数脉冲经IC4两位二进制计数，在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态。
这4个状态作为IC5的4个数据通道选择信号，对应从IC3输送到IC5的QA、QB、QC、QD4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IC4输出为“00”时，选通IC5的⑧脚；为“01”时，选定IC5的⑤脚……。
调节RW2改变IC2的输出脉冲周期，可以改变开关的切换时间，用以选择每种花样出现时间的长短。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计1. 引言彩灯在人们的生活中起到了很重要的作用，特别是在庆祝活动和节日期间。
传统的彩灯只能显示单一的颜色，而现代的彩灯控制器可以实现多种颜色的变化和特效，给人们带来了更加丰富多彩的视觉体验。
本课程设计旨在通过学习四花样彩灯控制器的原理和设计，提高学生的电子电路设计能力和嵌入式系统的应用能力。
2. 学习目标通过本课程的学习，学生将能够： - 了解彩灯控制器的基本原理和工作原理； - 掌握彩灯控制器的硬件设计和电路连接方法； - 学会使用嵌入式系统进行彩灯控制器的编程和调试；- 设计和制作一个四花样彩灯控制器原型。
3. 教学内容3.1 彩灯控制器基础知识•彩灯控制器的概念和基本原理•彩灯控制器的分类和应用场景•彩灯控制器的硬件组成和工作流程3.2 彩灯控制器的硬件设计•彩灯控制器的电路连接方法•彩灯控制器的电源设计•彩灯控制器的按键和显示屏设计3.3 彩灯控制器的编程和调试•嵌入式系统的介绍和基本原理•使用Arduino进行彩灯控制器的编程•彩灯控制器的调试和测试方法3.4 四花样彩灯控制器的设计与制作•四花样彩灯控制器的功能设计•四花样彩灯控制器的电路图设计•四花样彩灯控制器的原型制作和调试4. 教学方法本课程设计采用理论与实践相结合的教学方法。
在理论教学环节，通过教师讲解和课件展示的方式，向学生介绍彩灯控制器的基本原理和设计方法。
在实践环节，学生将分组进行彩灯控制器的硬件设计和编程实验，通过实际动手操作和实验结果的分析，深刻理解彩灯控制器的工作原理和应用技术。
5. 教学评价学生的学习评价主要包括三个方面： - 课堂表现：包括课堂积极性、参与讨论和提问等； - 实验报告：根据实际的硬件设计和编程实验结果，撰写实验报告，评估学生对彩灯控制器的掌握程度； - 设计项目：根据课程要求，学生完成一个四花样彩灯控制器的设计和制作，通过设计方案和实际效果评估学生的设计水平。
6. 参考资料•《嵌入式系统设计与开发技术》•《Arduino编程与应用》•《电子电路设计导论》7. 结语通过本课程设计的学习，学生将能够掌握彩灯控制器的基本原理和设计方法，并能够设计和制作一个四花样彩灯控制器的原型。
彩灯控制电路的设计
毕业设计（作品）名称：彩灯控制电路的设计一、功能设计要求：设计一个彩灯控制器电路，基本功能要求如下：1、用LED替代彩灯，16个LED。
2、彩灯闪耀模式自定，至少有3种以上不同的闪耀模式，不同的闪耀模式之间的切换可由按键来完成。
3、具有彩灯启、停控制功能，控制方式自定。
二、课题设计要求：1、拟订设计方案，画出系统原理框图，并选定主要元器件；2、根据功能要求设计硬件电路，用proteus绘图工具绘制出硬件电路图，KEIL环境下设计软件，软件、硬件电路联调成功。
3、制作实物电路，使电路能按照设计要求正常运行，电路作品上交指导老师。
4、完成该课题对应的论文，格式按照学院相关要求。
三、毕业设计主要工作及时间要求：1、根据设计任务，查阅资料，建参考资料文件夹，制定工作计划，并填写“毕业设计（作品）计划”时间要求：2012年2月15日之前将“毕业设计（论文）计划”电子稿交指导老师审核，最终与论文一起打印。
2、根据“毕业设计（论文）计划”开展毕业设计工作时间要求：3月20日之前完成硬件电路仿真设计；4月20日之前完成实物电路制作；5月8日前完成电路调试；5月21日前完成《毕业设计（论文）》，交指导老师审核后打印、装订，并准备答辩。
3、毕业设计答辩，根据毕业设计工作的开展情况准备答辩报告。
（毕业答辩时间： 5月28日-5月30日）四、毕业顶岗实习相关要求2月20日之前落实毕业顶岗实习单位，并填写相关表格并上交。
1. 学生自己找单位的需填《学生自主联系顶岗实习申请表》,需实习单位敲章。
2. 后期变动实习单位的填《顶岗实习单位变更申请表》，需实习单位敲章。
3．毕业顶岗实习时间： 2月20日-5月30日。
8个彩灯控制电路设计
程序和PROTEUS图已经做出来了（如下），preteus图可以运行简单的彩灯程序，但是运行这个程序时灯只是全亮不动，程序和proteus图都找不出问题，希望高手指点一二。
要求：1 从左到右排列，编号为1～8号。
系统启动后，灯管点亮的顺序依次为：1号→2号→3号→...→7号→8 号，时间间隔为1S。
8根彩灯全亮后，持续10S。
然后按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次熄灭，时间间隔为1S。
灯管全部熄灭后，等待2S，再从8号灯管开始，按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次点亮，时间间隔为1S。
全部点亮后持续20S，再按照1号→2号→3号→...→7号→8号的顺序熄灭，时间间隔仍为1S。
灯管全部熄灭后，等待2S，再重新开始上述过程的循环。
下面是已经做出来的程序：ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H ;定时器1工作于模式1，时间为50msMOV P1,#0FFH ;低电平有效，灯熄灭MOV R7,#00HLOOP1: INC R7MOV A,R7MOV DPTR,#TAB1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP1;8次没显示完则继续循环LCALL DELAY2;过程1MOV R7,#8LOOP2: DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP2;8次没完则继续循环LCALL DELAY1MOV R7,#0HLOOP3:INC R7MOV DPTR,#TAB2MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP3;8次未完继续循环LCALL DELAY3MOV R7,#8HLOOP4:DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP4;8次未完继续循环LCALL DELAY1LJMP START ;开始下一个循环DELAY1:MOV R0,#20LOOP5:SETB TR1JNB TF1,$DJNZ R0,LOOP5CLR TR1RET ;一秒延时DELAY2:MOV R0,#9LOOP6:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP6RET ;9秒延时DELAY3:MOV R0,#19LOOP7:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP7RET ；19秒延时TAB1:DB 0FFH,7FH,3FH,1FH,0FHDB 07H,03H,01H,00HTAB2:DB 0FFH,0FEH,0FCH,0F8H,0F0HDB 0E0H,0C0H,080H,00HEND这是proteus图。
多路彩灯控制电路
桂林电子科技大学信息科技学院《数字逻辑电路》实训报告学号姓名指导教师：2010 年 07 月 13 日多路彩灯控制电路1.整机设计1.1 设计要求（1）功能要求：八个彩灯用8个放光二极管代替；（2）设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能；（3）彩灯亮点移动时间间隔取1秒；（4）彩灯的布图形状随意；（5）让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度1.1.1 设计任务通过查找资料设计彩灯的原理图﹑PCB图使其能实现全亮﹑全灭﹑左移﹑右移等功能，让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度1.1.2 性能指标要求彩灯亮点的时间间隔为1秒，占空比为50%1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1 基本原理通过两片集成双向移位寄存器74LS194和拨码开关控制右移﹑左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮﹑全灭和一个由555芯片构成的CP产生电路其主要原理框图如下：1.2.2 总体框图总体框图2．各功能电路实现原理及电路设计（1）彩灯演示电路2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管。
其电路图如下彩灯演示电路图（2）彩灯控制电路移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器。
寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
既能左移又能右移的叫双向移位寄存器。
根据移位寄存器存取信息的方式不同分：串行串出，串入并出，并入串出，并入并出4种形式。
本电路由2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管和一片74LS04（控制彩灯循环亮的作用）和拨码开关控制输入的高低电平。
其图如下：彩灯控制电路图CP 移位脉冲动=输入端 CR 非异步置0低电平有效 工作方式控制端S1 S0 = 00 时，保持功能。
S1 S0 = 01 时，右移功能。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计1. 项目概述本课程设计旨在设计一个四花样彩灯控制器，用于控制灯光的颜色和模式。
通过该控制器，用户可以选择不同的颜色和模式，实现彩灯的灵活变化，为场景创造出不同的氛围和效果。
2. 项目目标本项目的目标是设计一个能够控制四个灯泡的彩灯控制器，实现以下功能：•控制四个灯泡的开关状态；•控制灯泡的颜色；•控制灯泡的闪烁模式和速度；•控制灯泡的亮度。
3. 硬件设计3.1 芯片选择本设计选用Arduino UNO作为主控芯片。
Arduino UNO是一款开源的基于ATmega328P芯片的单板微控制器，广泛用于原型制作和教育领域。
3.2 电路设计根据设计要求，我们需要四个LED灯泡，分别代表四个彩灯。
每个LED灯泡需要一个数字口进行控制，一个模拟口进行亮度调节。
可以通过以下电路连接方式实现控制：四个LED分别通过220欧姆的电阻连接电源的正极，共地接到Arduino UNO的GND 引脚上。
每个LED的控制引脚分别连接到Arduino UNO的数字口2、3、4和5上。
另外，每个LED的亮度控制引脚连接到Arduino UNO的模拟口A0上。
4. 软件设计4.1 软件框架本设计将使用Arduino IDE进行编程。
Arduino IDE是一款简单易用的开发环境，适用于Arduino开发板。
4.2 程序流程下面是程序的主要流程：1.初始化四个灯泡的控制引脚，将其设置为输出模式；2.进入主循环；3.读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度；4.根据用户输入，控制四个灯泡的状态、颜色和亮度；5.延时一段时间后回到步骤3。
4.3 程序代码以下是程序的示例代码：// 定义LED灯泡的引脚const int ledPins[] = {2, 3, 4, 5};// 定义LED灯泡的亮度控制引脚const int brightnessPin = A0;void setup() {// 初始化LED灯泡的引脚for (int i = 0; i < 4; i++) {pinMode(ledPins[i], OUTPUT);}}void loop() {// 读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度int switchStatus = digitalRead(SWITCH_PIN);int color = analogRead(COLOR_PIN);int mode = analogRead(MODE_PIN);int brightness = analogRead(brightnessPin);// 控制LED灯泡的状态、颜色和亮度for (int i = 0; i < 4; i++) {digitalWrite(ledPins[i], switchStatus);}analogWrite(brightnessPin, brightness);// 延时一段时间delay(100);}5. 测试与验证为了验证设计的正确性和可行性，需要进行以下测试：•测试开关功能：分别观察每个LED灯泡的状态，在不同的开关输入下进行验证；•测试颜色功能：通过改变颜色输入的模拟值，观察LED灯泡的颜色是否变化，验证颜色控制的正确性；•测试闪烁模式和速度：通过改变模式输入的模拟值，观察LED灯泡的闪烁效果，验证闪烁模式和速度的控制是否正常；•测试亮度功能：通过改变亮度输入的模拟值，观察LED灯泡的亮度变化，验证亮度控制的正确性。
节日彩灯控制电路设计报告
设计报告书多花型双节拍彩灯摘要：彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，应用前景较为广泛。
彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8路彩灯或彩灯串；（2）既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；（3）彩灯起始状态可以预置；（4）移动速度和左右交替速度可调节；（5）控制电路与负载（可以直接使用交流220V市电的彩灯）完全隔离。
关键词：彩灯控制器、速度可调、市电彩灯目录一、作品设计要求 (3)1．设计要求 (3)2．设计步骤 (3)3．报告要求 (3)二、作品设计原理分析 (3)1．系统设计框图 (3)2．分模块电路原理分析 (4)三、作品调试及仿真 (8)1．作品调试 (8)2．作品仿真 (8)四、作品设计制作总结 (15)1．设计总结 (15)2．创新改进意见 (16)五、参考文献 (17)附录1：系统电路总图 (18)多花型双节拍彩灯一、作品设计要求1．设计要求：（1）设计一个八路彩灯，要以0.25秒和0.5秒两种节拍运行。
（2）三种不同的花型，自行设计。
2．设计步骤：（1）要有设计框图、采用层次的设计，分模块设计。
（2）原理图法和文本法均可。
（3）仿真（功能仿真和时序仿真）3．报告要求：（1）将完成的设计原理图和分层的设计文件总结出来。
（2）说明实验结果，从.RPT中抄写资源使用情况。
（3）打印出传真泼型。
说明设计结果。
（4）总结经验教训。
提出建设性的意见。
二、作品设计原理分析1．系统设计框图经过多种设计方案的比较和论证，最终选择了以双向移位寄存器74LS194芯片为核心的设计方法。
系统设计框图如下：图1 系统设计框图（1）整个电路系统以双向移位寄存器为核心；（2）彩灯初值设定电路由开关和下拉电阻构成，8个开关分别接于双向移位寄存器的并行置数端用于设定移位寄存器的初值；（3）移位脉冲发生器是将555定时器接成多谐振荡电路，通过调整充电电容及电阻的大小可以改变脉冲频率，脉冲频率决定彩灯移动的速度；（4）花样选择电路由一个单刀三掷开关和一个555定时器构成，单刀三掷开关用于选择彩灯左移、右移、左右交替移动三种花样。
EDA课程设计多路彩灯控制电路设计
EDA课程设计报告——多路彩灯控制电路设计多路彩灯控制电路设计报告题目：多路彩灯控制电路设计要求：⑴要有6种花型变化。
⑵多种花型可以自动变化，循环往复。
⑶彩灯变化的快慢节拍可以选择。
⑷具有清零开关。
设计方案：根据系统设计要求，设计一个具有6种花型循环变化的彩灯控制器。
整个系统共有三个输入信号：控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK_IN,系统清零信号CLR，彩灯节奏快慢选择开关CHOSE_KEY；共有16个输出信号LED[15..0]，分别用于控制十六路彩灯。
据此，系统设计采用自顶向下的设计方法，我们可将整个彩灯控制器CDKZQ分为两大部分：时序控制电路SXKZ和显示控制电路XSKZ。
模块划分：时序控制电路（SXKZ）显示控制电路（XSKZ）端口介绍：CLK_IN—控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLR—系统清零信号CHOSE_KEY—彩灯节奏快慢选择开关LED[15..0]—16个输出信号设计过程：⒈时序控制模块（SXKZ）①新建一个VHD格式的文本编辑文件，保存—默认—命名②编写源程序，如下：时序控制模块源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SXKZ ISPORT(CHOSE_KEY : IN STD_LOGIC;CLK_ZN : IN S TD_LOGIC;CLR : IN STD_LOGIC;CLK : OUT STD_LOGIC);END SXKZ;ARCHITECTURE ART OF SXKZ ISSIGNAL CK : STD_LOGIC;BEGINPROCESS (CLK_ZN, CLR,CHOSE_KEY)V ARIABLE TEMP : STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THENCK<='0';TEMP:="000";ELSIF (CLK_ZN'EVENT AND CLK_ZN='1') THENIF (CHOSE_KEY='1')THENIF TEMP="011" THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSETEMP:=TEMP+1;END IF;ELSEIF TEMP="111" THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;CLK<=CK;END ART;③检查错误，如图：④器件配置。
节日彩灯控制电路设计报告
设计报告书多花型双节拍彩灯摘要：彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，应用前景较为广泛。
彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8路彩灯或彩灯串；（2）既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；（3）彩灯起始状态可以预置；（4）移动速度和左右交替速度可调节；（5）控制电路与负载（可以直接使用交流220V市电的彩灯）完全隔离。
关键词：彩灯控制器、速度可调、市电彩灯目录一、作品设计要求 (3)1．设计要求 (3)2．设计步骤 (3)3．报告要求 (3)二、作品设计原理分析 (3)1．系统设计框图 (3)2．分模块电路原理分析 (4)三、作品调试及仿真 (8)1．作品调试 (8)2．作品仿真 (8)四、作品设计制作总结 (15)1．设计总结 (15)2．创新改进意见 (16)五、参考文献 (17)附录1：系统电路总图 (18)多花型双节拍彩灯一、作品设计要求1．设计要求：（1）设计一个八路彩灯，要以0.25秒和0.5秒两种节拍运行。
（2）三种不同的花型，自行设计。
2．设计步骤：（1）要有设计框图、采用层次的设计，分模块设计。
（2）原理图法和文本法均可。
（3）仿真（功能仿真和时序仿真）3．报告要求：（1）将完成的设计原理图和分层的设计文件总结出来。
（2）说明实验结果，从.RPT中抄写资源使用情况。
（3）打印出传真泼型。
说明设计结果。
（4）总结经验教训。
提出建设性的意见。
二、作品设计原理分析1．系统设计框图经过多种设计方案的比较和论证，最终选择了以双向移位寄存器74LS194芯片为核心的设计方法。
系统设计框图如下：图1 系统设计框图（1）整个电路系统以双向移位寄存器为核心；（2）彩灯初值设定电路由开关和下拉电阻构成，8个开关分别接于双向移位寄存器的并行置数端用于设定移位寄存器的初值；（3）移位脉冲发生器是将555定时器接成多谐振荡电路，通过调整充电电容及电阻的大小可以改变脉冲频率，脉冲频率决定彩灯移动的速度；（4）花样选择电路由一个单刀三掷开关和一个555定时器构成，单刀三掷开关用于选择彩灯左移、右移、左右交替移动三种花样。
彩灯控制器设计：多路彩灯控制器的课程设计---技术篇
多路彩灯控制器内容摘要：彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型，可以以两种不同的频率分别显示几种不同的花型。
一、多路彩灯控制器的实际意义：本文介绍的这种彩灯控制器, 具有动感性能, 非常有趣。
由于采用集成电路制作, 工作稳定可靠, 制作容易, 具有实用价值, 可用于广告灯箱等二、设计内容及要求：1. 设计内容：本课题要求设计一台以两种不同的频率分别显示几种不同的花型的多路彩灯控制器。
2. 设计要求：彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。
如果以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制才等的亮与灭，即可以按预定规律显示一定的花型。
因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的编码发生器，同时还需要编码发生器所要求的时序信号和控制信号。
综上所述，彩灯控制器应该由定时电路、控制电路、编码发生器电路以及驱动电路组成。
三、电路工作原理：定时电路产生两种不同的快慢节拍，用来以两种不同频率的节拍显示彩灯的花型，其中振荡器采用简单易行的555振荡器来实现，555所产生的信号经过两片161级联之后进行分频，其中第一次产生快慢节拍的分频由D触发器实现。
信号经过分频之后经过控制电路来实现花型的变化，编码发生器产生编码后控制灯的亮与灭来实现多路彩灯的花型。
该控制器共控制8路彩灯，花型要求不多，故采用移位寄存器来组成彩灯控制电路。
四、系统需要的元器件7400 1片7404 1片7408 1片7420 1片7232 1片7474 1片74139 1片74161 2片74194 2片555定时器 1片发光二极管绿色和红色4个电容0.01uf和4.7uf各一电阻5.1K和150K各一,220欧姆1个五、选定系统设计方案，画出系统框图多路彩灯控制器系统框图如下所示：其中定时器由555振荡器及少量电阻、电容构成，产生的脉冲经过D触发器及门电路组成的快慢节拍分频电路，产生在不同的时间段频率不相同的两种脉冲。
多花样自动切换的彩灯控制器设计
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: 多花样自动切换的彩灯控制器设计初始条件：1．运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2．用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片等。
要求完成的主要任务:1．现有8只彩灯，试设计一控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案：2．第1种花样为彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮, 3．第2种花样为彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开;4．2种花样自动变换,循环往复。
时间间隔为1秒。
5．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名： 2012年 6月25日系主任（或责任教师）签名： 2012年 6月25日目录1 设计意义及要求 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计要求 (2)2 方案设计 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 方案设计 (5)2.2.1设计方案一电路图 (5)2.2.2设计方案二电路图简单说明 (6)2.3 方案比较 (7)3 部分电路设计........................................................................................................................3.1 8155显示单元 (9)3.2 ADC0809转换单元 (10)3.3 单片机处理单元 (11)3.4 脉冲输出电路 (12)3.5 译码及显示电路 (15)4 调试与检测（包括遇到的问题和解决办法，重点方案一调试） (16)4.1 调试中故障及解决办法（分析产生的原因）（不能拷贝）.. 174.2 调试与运行结果（调试及仿真过程的叙述）185 仿真操作步骤及使用说明 (19)结束语 (20)参考文献 (21)附录电路图 (23)本科生课程设计成绩评定表多花样自动切换的彩灯控制器设计1.设计意义及要求1.1设计意义对《数字电子技术基础》学习，我们掌握一些关于数字电子技术的基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力但是对于各种门电路、元器件芯片的结构及其工作原理等知识，我们的理解依然比较肤浅。
彩灯控制电路设计报告
彩灯控制电路设计报告一、工作原理1、电路功能彩灯控制电路具有以下功能：可控制8路彩灯或彩灯串，既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；彩灯控制起始状态可以预置，移动速度和左右交替周期可调节,并且可以设置彩灯串的彩灯个数。
2、电路组成本电路由2块四位双向移位寄存器CD40194级连组成1个八位双向移位寄存器，由VT3和VT4组成的多谐振荡电路产生时针脉冲，由VT1和VT2及或门CD4071，开关K、开关SB等组成八位双向移位寄存器的功能控制电路，S1和S2是彩灯初始状态、彩灯串的彩灯个数预置开关。
图1所示为总体方框图。
其工作原理是：接通电源后，多谐振荡电路产生时针脉冲，操作人员通过开关S1和S2设置彩灯初始状态、彩灯串的彩灯个数，然后操作人员控制双向移位寄存器的功能控制开关SB、 K控制八位双向移位寄存器的工作方式，使彩灯向左（逆时针）移动或向右（顺时针）移动或左右交替移动，产生美丽的循环彩灯效果。
调节电位器即可循环彩灯移动速度、左右交替周期。
图1 设计框图3、各单元电路工作原理3.1 八位双向移位寄存器电路采用2块CD40194级连组成1个八位双向移位寄存器。
IC2的输出端O3接到IC1的DSR （右移输入）端，IC1的输出端O3接到IC2的DSR（右移输入）端，扩展成首尾相接的八位右移寄存器。
同理，IC1的输出端O0接到IC2的DSL（左移输入）端，IC2的输出端O0接到IC1的DSL（左移输入）端，扩展成1个八位左移寄存器。
两个CP端连在一起，受时针脉冲的控制，两个S0端连在一起，两个S1端连在一起，由S0S1的电平控制移位寄存器的工作方式。
八个输入端分别接到拨码开关上，由拨码开关预置输入端状态，作为彩灯起始状态和彩灯串的彩灯个数的预置，八个输出端分别接八路彩灯。
3.2、时针脉冲发生电路该电路是一个由三极管VT3和VT4等组成的多谐振荡电路。
功能是为CD40194提供必须的时针脉冲。
课程设计节日彩灯控制电路设计报告
课程设计--节日彩灯控制电路设计报告节日彩灯控制电路设计报告一. 设计要求（1）．控制16个不同颜色的彩灯依次点亮，不断的进行下去。
（2）．每路以发光二极管为负载。
（3）．可实现控制要求，控制电路。
二. 设计的作用、目的1.掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法学会用面包板对电路进行仿真。
2.培养自己实践的能力，解决问题的能力及现有知识基础上的创新。
3.通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。
4.培养自己的创新能力和创新思维。
5.掌握集成芯片电路的应用方法。
三. 设计的具体实现1．系统概述电路组成及工作原理：此电路由74LS161、74LS14、74LS138组成。
当通电后每来一个脉冲，计数器74LS161加1，输出1。
则3—8译码器所接的发光二极管依次发光。
彩灯控制电路原理图如下。
总电路图2．单元电路设计与分析(1)16进制计数器74LS16174LS161管脚图74LS161功能表74LS161功能当清零端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。
当CR=“1”且LD=“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D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。
而只有当CR=LD=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CO，其逻辑关系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。
合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。
(2)74ls138译码器内部电路逻辑图功能表简单应用74LS138 为3 线－8 线译码器：74LS138工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
四路彩灯控制器电路设计1
四路彩灯控制器电路设计1一、设计背景随着技术的发展，彩灯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而控制彩灯的变化模式、颜色、频率等功能的彩灯控制器也因此得到了广泛的应用。
本文介绍了一种基于单片机的四路彩灯控制器电路设计方案。
二、电路设计1.控制器整体方案本控制器采用了基于单片机的设计方案，整个系统分为控制器主板和四路输出板两部分。
主板的任务是采集用户的操作信息，控制输出板的状态。
主板使用ST公司的STM32F103VET6单片机，有良好的性能和工作效率。
同时，主板还安装了一个12864点阵液晶屏幕，以实时监测运行状态。
2.主控芯片选型经过多次筛选，本设计方案选用了ST公司的STM32F103VET6单片机作为主控芯片。
该单片机采用了ARM Cortex-M3内核，最高主频可达72MHz，拥有丰富的外设接口，特别是具备了大容量的FLASH存储和SRAM存储器，使得它能够满足本控制器对于高速和大容量数据处理的需求。
3.控制方法用户通过按键控制，选择不同的模式，可以实现彩灯的不同效果。
并且，通过对LED 灯电路的控制，可以实现彩灯的不同颜色或频率。
同时，本控制器还支持通过遥控器或手机APP实现远程控制。
4.输出接口设计本控制器的输出模式采取PWM调制方式，可以控制LED灯的亮度和灯光的闪烁频率。
同时，通过四路输出板，可以实现四个LED灯的控制，具备了较高的扩展性。
5.电路保护设计进行电路保护设计是有效防止单片机和LED灯等元器件受到损坏的重要措施。
本设计方案采用了电流限制电路、过压保护电路和过流保护电路等多种保护措施，从而可以确保整个系统的稳定性和安全性。
三、总结评价本文介绍的四路彩灯控制器电路设计方案采用了基于单片机的设计思路，具备了高速、高效、低功耗等多种优点。
通过对多种保护措施的引入，可以有效保护电路的性能，使得整个系统稳定可靠。
同时，该设计方案还支持多种控制方式，方便用户进行操作。
因此，本方案具有重要的现实意义和应用价值，具有广阔的市场前景和发展潜力。
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电子技术课程设计报告题目多功能彩灯图形控制电路设计学院名称电气工程学院指导教师班级学号学生姓名2016年 1月 27 日《电子技术课程设计》任务书目录前言 (6)1设计内容及要求 (7)1.1 设计目的 (7)1.2 设计要求 (7)2系统组成及工作原理 (8)2.1 系统组成 (8)2.2 工作原理 (8)3 电路设计及其工作原理 (9)3.1 利用555定时器制作一个秒信号发生器 (9)3.2 74161实现8进制加计数 (11)3.3 7404反相器 (12)3.4 74161连接彩灯 (13)3.5 编码和译码显示 (13)4 实验仿真及实验测试结果 (15)4.1 仿真图 (15)4.2 实际测试图 (18)5 设计总结 (20)参考文献 (21)附录一图 (22)附录二实物图 (23)附录三器件清单 (24)前言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。
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。
特别是每当节日的到来，节日彩灯更是到处都看的到。
节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。
它集中地运用了单片机、、，自动控制等技术，是典型的基于单片机的电子产品。
本文以555定时器为控制核心，采用模块化的设计方案，运用彩灯组成电路，实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
节日彩灯是生活中常常用到的装饰物品,是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
在当今的社会里，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生活。
彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化关键词： 74161 74194 555定时器1设计内容及要求1.1设计目的巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识能力；培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力；通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法；学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。
1.2设计要求多功能彩灯图形控制电路,其基本功能如下：1. 用（8×8）点阵作为显示电路。
2. 能用按键切换不同的显示组合，至少有2个按键切换；3. 每种组合至少有4种变化，每种组合内图形能连续循环；4. 要有数码管显示当前是第几种组合；扩展功能：图形显示间隔（显示频率）至少有2种可选。
2 系统组成及工作原理2.1 系统组成图2.1系统组成图2.2 工作原理首先由555定时器产生秒脉冲信号，经定时电路及控制电路使输出信号触发彩灯连接电路，同时在彩灯图形变化过程中将脉冲信号送至译码电路，促使数码管显示当前图形组合序数。
彩灯每变化一种，数码管随之改变数字。
等到彩灯图形组合完全显示完，重新由第一种图形循环进行。
3电路设计及其工作原理3.1 利用555定时器制作一个秒信号发生器3.1.1 555定时器的结构图（见图3.1）图3.1 555定时器结构图555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为 2 /3，C2 的反相输入端的电压为若触发输入端的电压小于 /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使触发器置 1，使输出端 1。
如果阈值输入端的电压大于 23，同时端的电压大于 /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将触发器置 0，使输出为 0 电平。
3.1.2 各个引脚功能：1脚：外接电源负端或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源，双极型时基电路的范围是4.5 ~ 16V，型时基电路的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端2脚：低触发端6脚：高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、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：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0.01μF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。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表3.1示。
表3.1清零端高触发端低触发端Q 放电管T 功能0 x x 0 导通直接清零1 0 1 x 保持上一状态保持上一状态1 1 0 x 保持上一状态保持上一状态1 01 011导通截止置1清零电路图如图3.2所示图3.2 555定时器电路图3.2 74161实现8进制加计数74161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。
引脚图见图3.3。
图3.3（74161引脚图）管脚图介绍：时钟和四个数据输入端P03清零使能，置数数据输出端Q03以及进位输出. (0·Q1·Q2·Q3·)输入输出关系见表3.2表3.2输入输出D 3D2D1DQ3Q2Q1Q0 ФФФФФФФФ0 0 0 01 ↑0 ФФ d c b a d c b a1 ↑ 1 0 ФФФФФQ3 Q2Q1Q1 ↑ 1 Ф0 ФФФФQ3 Q2Q1Q1 ↑ 1 1 1 ФФФФ状态码加1 3.3 7404反相器图3.4 7404反相器74161与7404连接电路图如图3.4所示图3.5 74161与7404连接图3.4 74161连接彩灯图3.6 74161连接图3.5 编码和译码显示7448除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（）和输出（～）端外，7448还引入了灯测试输入端（）和动态灭零输入端（），以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（）端。
由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能：（1）7段译码功能（1，1）在灯测试输入端（）和动态灭零输入端（）都接无效电平时，输入经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。
除= 0000外，也可以接低电平。
（2）消隐功能（0）此时端作为输入端，该端输入低电平信号时，表1倒数第3行，无论和输入什么电平信号，不管输入为什么状态，输出全为“0”，7段显示器熄灭。
该功能主要用于多显示器的动态显示。
（3）灯测试功能（ = 0）此时端作为输出端，端输入低电平信号时，表1最后一行，与及输入无关，输出全为“1”，显示器7个字段都点亮。
该功能用于7段显示器测试，判别是否有损坏的字段。
（4）动态灭零功能（1，1）此时端也作为输出端，端输入高电平信号，端输入低电平信号，若此时= 0000，表1倒数第2行，输出全为“0”，显示器熄灭，不显示这个零。
≠0，则对显示无影响。
该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。
其引脚图及真值功能表见图3.6：图3.7 7448引脚排列图及真值表4 实验仿真及实验测试结果4.1 仿真图本仿真实验采用仿真，电路按照上述电路仿真，全电路仿真见图4.1图4.1 全电路仿真图本仿真实验电路共四种彩灯图形变化，8个蓝灯分A、B两组变化。
（1）第一种变化数码管显示“0”，其变化规律为：A、B两组灯分别各自从上到下依次亮灯。
第一种变化图（彩灯及数码管局部变化）见图4.2；（2）第二种变化数码管显示“1”，其变化规律为：A组灯从上到下依次亮灯，B组灯从下到上依次亮灯。
第二种变化图（彩灯及数码管局部变化）见图4.3；（3）第三种变化数码管显示“3”，其变化规律为：A 组灯从下到上依次亮灯，B组灯从上到下依次亮灯。
第三种变化图（彩灯及数码管局部变化）见图4.4；（4）第四种变化数码管显示“3”，其变化规律为：A、B两组灯分别各自从下到上依次亮灯。
第四种变化图（彩灯及数码管局部变化）见图4.5。
图4.2 第一种彩灯图形变化（局部仿真图）图4.3 第二种彩灯图形变化（局部仿真）图4.4 第三种彩灯图形变化（局部仿真）图4.5 第四种彩灯图形变化（局部仿真）4.2 实际测试图各类器件焊接好，做成实物，接通电源后，第一种彩灯图形变化时，数码管显示“0”，灯分两组由左向右依次亮灯，与理论仿真图一致。
实物亮灯情况如图4.6；第二种彩灯图形变化时，数码管显示“1”，灯由两边向中间依次亮灯，与理论仿真图一致。
实物亮灯情况如图4.7；第三种彩灯图形变化时，数码管显示“2”，灯由中间往两边依次亮灯，与理论仿真图一致。
实物亮灯情况如图4.8；第四种彩灯图形变化时。
数码管显示“3”，灯分两组由右向左依次亮灯，与理论仿真图一致。
实物亮灯情况如图4.9图4.6 第一种彩灯变化图图4.7 第二种彩灯变化图图4.8 第三种彩灯变化图图4.9 第四种彩灯变化图5 设计总结（1）通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，通过这个方案包括设计了一套电路原理和连接图，和芯片上的选择。
这个方案总共使用了7448，74161，74194，555定时器等器件。
（2）在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的用去很多。
（3）我在做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
（4）平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。
认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。
本次电子课程设计将理论与实践有机结合，既考查了同学对理论知识的掌握程度，又反映了实际动手能力，更主要的是考察了同学对知识的综合运用以及创新思维能力，为今后的发展提供了一次良好的学习环境。
【参考文献】[1] 谢自美.电子线路设计、实验、测试[M](第3版).武汉：华中科技大学出版社，2013.8[2] 尤佳,李春雷,伍春洪,杨淑华.数字电子技术实验与课程设计[M]. 北京：机械工业出版社.2014.4[3] 康光华主编.电子技术基础（数字部分）.高等教育出版社[4] ,,,.《数字电子技术》课程设计探讨赵淑范,王宪伟.电子技术基础实验与课程设计.清华大学出版社.2006[9] 杨承毅,肖诗海,邹友志. 脉冲与数字电子技术. .2008.2.1[10]王渊峰.戴旭辉. 10电路设计标准教程.科学出版社.2011.1附录一图附图1 图附录二实物图附图2 实物图附录三元件清单元件清单表如附表1附表1。