数电课程设计四花样彩灯控制器

课程设计说明书

课程设计名称：数字电路课程设计

课程设计题目：四花样彩灯控制器

学院名称：信息工程学院

专业：通信工程班级： 1１０４2２学号: 11０4２215 姓名：陈粤龙

评分：教师：

20 13 年 9 月 23 日

数字电路课程设计任

务书

20 １2 －2０13 学年第 1 学期第１9 周- ２０

周

题目四花样彩灯控制

内容及要求

(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动

（2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动

（3）四亮四灭,从左向右移动

(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.

进度安排

1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备:2天

2。仿真、画PCＢ线路图：2天

３。领元器件、制作、焊接：3天

4．调试：２天ﻫ5. 验收：1天

6. 提交报告:201３－20１4学年第一学期2—3周

学生姓名：陈粤龙

指导时间:2周指导地点：E610 任务下达2013年 9月 2２日任务完成20１3 年 9 月2

５日

考核方式1．评阅□２.答辩□3．实际操作□4．其它□

指导教师系(部）主任

注：１、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份

备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结"、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要

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74LS １５３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，74L Ｓ74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.

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

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:

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.LE Ｄ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.

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。

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。

第一章设计要求

1。1 设计课题及要求

（一）题目:四花样彩灯控制器

（二) 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) 彩灯两亮两灭，从左向右移动；

(3）四亮四灭，从左向右移动;

(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。

(三）主要参考元器:

NE55５定时器，四位二进制计数器74LS93，双Ｄ触发器74LＳ７4,四选一数据选择器74LS１５3,八位移位寄存器74LＳ164。

第二章系统组成及工作原理

2．1 系统组成框图

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：由四位二进制计数器74LＳ93产生四种码输出。

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。