彩灯循环控制器设计
循环彩灯控制器的设计课程设计
循环彩灯控制器的设计课程设计循环彩灯控制器设计课程设计设计目的：本课程设计的目的是让学生学习如何设计一个简单的循环彩灯控制器。
通过学习这个课程，学生将了解控制器的工作原理、电路设计、软件编程等方面的知识，并且掌握一定的实践操作能力。
课程目标：1. 理解循环彩灯控制器的工作原理；2. 掌握电路设计原理和方法；3. 掌握单片机程序设计方法；4. 能够独立设计循环彩灯控制器电路和程序。
课程大纲：第一章循环彩灯控制器的工作原理1.1 循环彩灯的基本原理；1.2 循环彩灯控制器的基本原理；1.3 循环彩灯控制器的分类。
第二章电路设计2.1 循环彩灯控制器电路的组成；2.2 电路元件的选型和参数计算；2.3 建立例程进行电路仿真；2.4 布局设计；2.5 原理图绘制。
第三章单片机程序设计3.1 概述C语言程序设计基础；3.2 循环彩灯控制器程序的基本流程；3.3 控制器的主程序设计；3.4 IO口和定时器的编程；3.5 中断优化程序设计。
第四章循环彩灯控制器的实现4.1 控制器电路板的焊接和测试；4.2 单片机软硬件程序烧录；4.3 硬件调试；4.4 软件调试。
设计流程：1. 理解循环彩灯控制器的工作原理。
在听讲、课外阅读和答疑互动等多种形式下，加强对循环彩灯、循环彩灯控制器的工作原理、分类等方面的理解。
2. 电路设计。
采用理论教学和实践操作相结合的方式，按照课程大纲的要求，进行电路设计，包括电路元件的选型和参数计算、建立例程进行电路仿真、布局设计、原理图绘制等环节。
3. 单片机程序设计。
理解C语言程序设计的基本概念和流程，在掌握单片机程序设计方法以后，独立完成循环彩灯控制器程序的编写，并利用仿真软件进行调试。
4. 循环彩灯控制器的实现。
根据设计流程，焊接电路板并进行测试，根据需要对电路板和程序进行调试和优化，最终实现循环彩灯控制器。
实验教学：在课程教学中，通过多样化的实验教学方式，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实践操作能力。
彩灯控制器
七进制计数器®--Q0逻辑电路数字电路课程设计彩灯控制器的设计1设计要求设计一个彩灯控制器。
1•要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁，并可变换闪烁图案。
2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
2设计方案原理框图如图1所示1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮，则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。
彩灯的灯灭有七种状态，可设计一个七进制的计数器，用计数器的状态来控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。
2、用555定时器构成多谐振荡器，作为脉冲信号源；3、用光敏器件（光敏电阻、光敏二极管等）来检测周围环境的光强，以区分白天和夜晚，实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。
光敏器件检测电路整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器，七进制计数器受脉冲控制输出Q3、Q2、QI、Q0的不同状态，从而控制逻辑电路，逻辑电路输出控制彩灯的亮灭，达到要求。
根据所学内容，可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种，但要频率可控，可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成，多谐振荡器是常用的一种矩形波发生器，原理框图脉冲信号源通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。
七进制计数器可通解原理。
①脉冲信号源DT5q=（R1+R2）/（R1+2R2）=2/3T=1ms 令C1=0.1UF求得TD-Ijnim.555TIIVIER RATEDC1O.luFd.oi|jr74LS16QDr 1—*|U2AI 17WN过74LS160型同步十进制计数器改接而得。
逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩灯，最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。
74LS160型同步十进制计数器改接成七进制计数器的同时，在七进制计数器的输出端接一个数码管，仿真时可检测十进制改接成七进制的正确性，以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应，更好地理脉冲信号源②七进制计数器采用置数法改接74LS160同步十进制计数器上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。
多彩循环彩灯控制器设计
方案比较
方案一电路连接比较复杂，连线很多，需要的元器件很多，连接实物时由于导线和元件较多，某一个出现错误就可能导致得不到正确的结果，所以实物较难实现，连接时一定要细心、认真，要有一定的排除故障的能力。不过这种方案模块比较清晰，仿真调试比较容易找出问题所在，易于理解。这种方案也能锻炼自己的画图能力，以及对芯片的功能的理解能力。
四、
01110111,01010101时使移位寄存器预置数。开始工作时，对移位寄存器进行清零。当地一个秒的脉冲到来时，第一组门结构被选通数据00000001到达移位寄存器数据输入端，并保持八个周期4秒，与此同时，移位寄存器预置数使输出为00000001。而后进入左移工作状态，依次显示00000010,0000010
移位寄存器重新进行预置数，
图多彩循环彩灯控制器设计方案一电路原理图
设计方案二电路图
多彩循环彩灯控制器设计方案二电路原理图如图所示：
工作原理：先用keil软件将C代码生成HEX文，件，将HEX文件下载到单片机AT89S
52里面运行，就会出现彩灯的三种工作花样变化。单片机电路中晶振用来产生脉冲，开关用来复位，单片机工作时应先进行复位操作。
（5）增强同学们的创新能力，鼓励同学们设计出属于自己的方案。
设计要求
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：
（1）使8只彩灯从右到左逐一循环点亮。
（2）使8只彩灯按照 1110 1110左移循环点亮。
（3）使8只彩灯交替闪烁。
（4）接着重复以上的动作，这样一直循环下去。时间间隔为秒。
图555多谐振荡器内部原理图
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为 和 。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超越 时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于 时，触器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
彩灯循环控制器的设计
《数字逻辑系统》设计报告设计题目：彩灯循环控制器的设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师:设计日期：年月目录一、任务书•• (1)1.设计任务目的•• (1)2.设计任务要求•• (1)3.设计框图•• (1)二、设计过程 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计方案 (3)4.电路设计 (4)4.1NE555 (4)4.274LS161 (5)4.374LS138 (6)4.4电路总图 (7)5.制作及调试过程 (7)6.结论 (8)致谢 (9)参考文献 (10)附录：元器件清单 (10)一、任务书1.设计任务目的设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定的时间到来时，如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等，可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能，利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
2.设计任务要求1.8路彩灯循环控制电路2.该彩灯电路可以实现自动循环点亮3.彩灯亮暗能实现右移、流水移动3.设计框图1.1电路原理图二、设计过程1．设计目的掌握555多谐振荡器、译码器、十六进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理，设计流水灯电路图，分析与设计时序控制电路。
画出流水灯的整机逻辑电路图，掌握流水灯工作原理及其设计方法，并对各种元器件的功能和应用有所了解。
并能对其在电路中的作用进行分析。
另外，还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。
这样才能在分析电路中有良好的思路，便于查找出错的原因。
2．设计任务要求（1）用 8个发光二极管作为彩灯显示，设计一个彩灯控制电路，能使彩灯的流向可以变化。
具有彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
灯流动的方向可以手控也可以自控，自控往返变换时间为5秒。
（2）彩灯可以间歇流动，10秒间歇1次，间歇时间1秒。
3．设计方案本设计方案使用的元器件是：555多谐振荡器一个、74LS161D（二进制同步计数器）一片、74LS138D一片、LED灯、电阻、电容。
彩灯循环控制电路的课程设计
彩灯循环控制电路的设计1.技术指标：设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。
2设计方案及其比较：2.1方案一：原理设计：设计分为两个部分，一是始终脉冲发生部分，另外是彩灯的显示部分。
2.1.1图一原理图一555真值表：对于脉冲信号产生的设计是:此设计用T=1.1RC来控制脉冲触发的脉冲时间。
4.1.2Cd4017下图为CD4017引脚图及真值表CD4017引脚功能描述CP1’：进位脉冲输渊CP0：时钟输入端CR：清除端INH：禁止端Q0-Q9 计数脉冲输出端VDD：正电源VSS：地CD4017工作条件电源电压范围：3V-15V输入电压范围：0V-VDD工作温度范围M 类：55℃-125℃E 类：40℃-85℃极限值电源电压：-0.5V-18V输入电压：-0.5V-VDD 十0.5V 输入电流：±10mA贮存温度：-65℃-4.1.3因此此设计方案可以为：这个方案已经把很大部分的脉冲发生器和方案二左边开始：排电阻，发光二极管，传输门，89c51芯片，89c51的编程代码：#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar temp,num,num1;void delay(uint);void main(){temp=0xfe;while(1) // 外部循环{for(num=0;num<100;num++){P0=temp; //初始状态使P0口的灯最后一个亮，其余灭temp=_cror_(temp,1); //使亮的灯左移。
P0=temp; //再次回到初始状态delay(15); // 延时15个周期，即使灯持续亮15个周期时间。
实验六 循环彩灯控制器的设计
实验六循环彩灯控制器的设计一、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、编写循环彩灯控制器的VHDL源程序；2、在MAX+PLUSII上进行编译、综合、适配、引脚锁定、下载测试；3、在MAX+PLUSII上进行波形仿真的测试；4、写出设计性实验报告。
三、设计提示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、引脚锁定及下载测试提示：如果目标器件是EPF10K10，自行锁定引脚。
3、设计的VHDL程序所用时钟频率为1HZ。
四、实验报告要求根据以上的实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程；设计原程序，程序分析报告、仿真波形图及其项目分析。
程序清单：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CAIDENG ISPORT(CLK,RST:IN STD_LOGIC;R,G,Y:OUT STD_LOGIC);END CAIDENG;ARCHITECTURE one OF CAIDENG ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5);SIGNAL STATE:STATE_TYPE;BEGINPROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST='1'THEN STATE<=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<='0';Y<='1';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<='1';Y<='0';STATE<=S0;END CASE;END IF;END PROCESS;END one;实验结果：。
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。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真
彩灯循环控制器是一种常见的LED灯控制器，可以实现LED灯的颜色、亮度等参数的控制和变换。
在嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程中，需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
硬件设计方面，首先需要选择合适的控制芯片，常见的有STM32系列、Arduino等。
控制芯片的选择应考虑到控制器需要的功能、性能和成本等因素。
然后需要设计电路图，包括LED灯的连接方式、外部电源模块等。
在设计电路图时，需要考虑到电路的稳定性、可靠性和安全性，确保控制器可以正常工作并符合相关标准和规定。
在软件编程方面，需要编写控制器的控制程序。
首先需要了解LED 灯的控制原理和通信协议，然后根据控制器的功能需求设计控制程序。
控制程序可以实现LED灯的颜色、亮度、闪烁等参数的控制，还可以实现灯效的切换、循环等功能。
在编写控制程序时，需要考虑到程序的效率、稳定性和扩展性，确保控制器可以稳定可靠地工作并方便后续的功能扩展和升级。
设计完成后，需要进行仿真验证。
可以利用仿真软件对控制器的硬件和软件进行仿真测试，检查控制器的功能是否符合设计要求，是否存在潜在的问题和风险。
通过仿真验证可以及早发现和解决问题，提高控制器的可靠性和稳定性。
总的来说，嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真是一个综合性的工
作，需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
只有在两方面都充分考虑和完成的情况下，控制器才能正常工作并符合设计要求。
希望本文对彩灯循环控制器的设计与仿真过程有所帮助，让您在设计和制作控制器时更加顺利和高效。
课程设计方案彩灯循环控制器电路图实验报告
内蒙古农业大学课程设计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2018年12月12日课程设计的内容设计任务及要求用一个LED数码管的每一段代表一组彩灯。
按数字循环显示3种序列：自然序列1,2,3,4,···奇数序列1，3，5，7偶数序列0,2,4,6,①具有显示，清零功能。
②数码管现实快慢连续调节<即计数时钟方波频率可调，0.5～2HZ）摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的，这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个八段数码管显示出来。
这里使用的主要就是计数器，计数器在时序电路中应用的很广泛，它不仅可以用于对脉冲进行计数，还可用于定时，产生节拍脉冲以及其他时序信号。
运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。
而这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列。
最后还有一个部分就是用7447译码器把74160输出的信号用数码管显示出来。
一前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见，他将城市的夜晚装扮的美丽迷人，商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。
利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制。
例如用单片机，8086,8088等高级芯片，实现彩灯的循环点亮等，本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路。
二原理框图三芯片功能介绍1）555定时器 555定时器是8引脚集成器件，其工作原理为:输出电压只有两种状态：高电平低电平.在555定制器的复位端R 端为低电平的条件下，无论阈值输入端TH和触发输入端TB>Tc 取何值，输出端OUT输出低电平，且放电端口D与地接通。
当复位端R为高电平时，如果阈值电压TH>2Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3，输出端OUT输出低电平，且放电端口D与地接通；如果阈值嗲电压TH<Vcc/3，且触发电压TR>Vcc/3，输出端OUT和放电端D保持原状态不变：只要触发电压TR<Vcc/3时，输出端OUT输出高电平，且放电端口D与地段开。
彩灯循环控制电路设计 精品
一、课程设计目的与要求设计一个循环可预置序列发生器，并用一控制彩灯的循环显示。
不同的预置产生不同的效果。
实现循环序列发生器和彩灯控制电路，使得彩灯按一定的规律循环显示。
假定循环规律为：L1—L8的状态是00001111（0表示灭，1表示亮），每隔一秒灯L1—L8的状态依次循环一位，即：设计控制电路，可自动预置4种不同的初状态，每隔64秒改变一种，并在这四种初状态循环，使得彩灯定时改变显示的效果，假定四种不同的初状态为：00001111，00010001，00110011，01110111二、电路组成框图时钟信号发生电路部分：振荡器有多种振荡器电路，其中（a ）图为CMOS 非门构成的振荡器，（b ）图为石英晶体构成的振荡器，（c ）图为555构成的多谐振荡器。
CMOS 非门构成的振荡器的振荡周期T=1.4RC ，555构成的振荡器的振荡周期T=0.7（R 1+2R 2）C 。
我最终还是选择了555构成的振荡器，因为555使用起来方便、简单。
通过调节R1，R2和C1的大小调节振荡频率以达到1HZ 的秒钟连续脉冲图2CMOS非门构成的振荡器（a）图2石英晶体振荡器（b）图3 由555定时器构成的多谐振荡器循环序列发生器部分：3个74LS163构成循环序列发生器部分，由于是64秒改变一种状态，所以用二片74LS163组成一个64位加法计数器（按16ⅹ4进行把2个74LS163组装计数器），每循环一次64位产生一个进位输入到第三个74LS163，第三个74LS163是一个4位加法计数器，并通过它来控制预置控制电路中的4个73LS373的使能端，从而决定输入的每种初态。
详细的控制办法是：让第三个74LS16的输出00分别通过一个非门变成11再和头2个74LS163的进位一起通过一个三输入与非门变成低电平0加到初态为00001111的74LS373的使能端，这样就可以使器导通。
当前面的64位计数器在来一个进位时，00变成01，这样让1的那个输出端通过一个非门，然后和0的端口以及刚才的进位一起通过个与非门，是输出为0 节到初态为00010001的第二个74LS373的使能端，让其导通。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真嘉立创彩灯循环控制器是一种用于控制彩灯循环显示的电子设备。
它通过精确的计时和控制信号，使彩灯按照预设的模式和频率进行循环显示，营造出炫丽多彩的灯光效果。
本文将介绍嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程，以及其中涉及到的关键技术和原理。
我们需要明确彩灯循环控制器的基本功能和要求。
彩灯循环控制器主要包括时间计时、控制信号生成和彩灯控制三个部分。
时间计时部分负责生成精确的时间基准信号，用于控制彩灯循环的时间间隔。
控制信号生成部分根据预设的循环模式和频率生成相应的控制信号，用于控制彩灯的亮灭和颜色变化。
彩灯控制部分则根据控制信号控制彩灯的状态和颜色。
在设计过程中，我们首先需要选择合适的时钟源和计时器。
时钟源可以选择晶振或者RTC芯片，计时器可以选择定时器或者计数器。
根据彩灯循环的时间间隔要求，我们可以确定时钟源的频率和计时器的工作模式。
接下来，我们需要设计控制信号生成电路。
这部分电路可以采用FPGA、单片机或者专用的控制芯片来实现。
根据循环模式和频率的不同，我们可以设计相应的控制算法和状态机，生成控制信号。
最后，我们需要设计彩灯控制电路。
彩灯控制电路可以采用开关电路或者PWM调光电路来实现。
根据控制信号的不同，我们可以控制彩灯的亮灭和颜色变化。
为了验证设计的正确性和可靠性，我们需要进行仿真和调试。
仿真可以通过电路仿真软件来实现，如Multisim、Proteus等。
在仿真过程中，我们可以模拟时钟源、计时器、控制信号生成电路和彩灯控制电路的工作情况，观察输出信号的波形和频谱。
如果仿真结果与预期相符，说明设计基本正确。
如果有误差或问题，我们可以对设计进行调整和优化，直到满足要求为止。
在设计和仿真过程中，需要注意以下几点。
首先，要确保电路的稳定性和可靠性。
选择合适的元器件和电路结构，避免干扰和失真。
其次，要考虑功耗和发热问题。
彩灯循环控制器通常需要长时间工作，因此要选择低功耗的元器件和合理的散热措施。
循环彩灯控制器的设计课程设计
循环彩灯控制器的设计课程设计设计课程：循环彩灯控制器设计背景：随着科技的发展，彩灯在各种娱乐场所和庆典活动中得到了广泛应用。
为了实现各种炫目的灯光效果，循环彩灯控制器被设计出来。
循环彩灯控制器是一种能够自动控制彩灯变换模式和颜色的设备，它具有多种预设的灯光效果和动画模式，能够实现彩灯的循环变化，给人们带来视觉上的享受。
设计目标：本次课程设计的目标是设计一个简单、实用的循环彩灯控制器。
通过该课程设计，学生将学会使用单片机进行硬件控制和编程，了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
同时，通过实践操作，学生将培养动手能力、创新思维和团队合作精神。
设计内容：彩灯控制器的基本构成单片机：使用ATmega328P单片机作为控制芯片，具有丰富的IO接口和强大的计算能力。
彩灯模块：选择常见的RGB LED灯模块，具有三种基本颜色的LED灯，可以通过改变电流和PWM控制颜色的亮度和混合效果。
电源和电路板：提供稳定的电源和电路板，保证彩灯控制器的正常工作。
硬件设计电路设计：根据彩灯模块的特性，设计相应的电路，包括电源电路、驱动电路和信号输入输出电路。
控制接口设计：设计合适的接口，将单片机与彩灯模块连接起来，实现控制功能。
软件设计单片机编程：使用C语言编程，编写单片机的控制程序，实现彩灯的循环变化、颜色控制和动画效果。
控制算法设计：根据彩灯控制的需求，设计相应的控制算法，实现各种灯光效果和动画模式。
实验操作和测试制作彩灯控制器：学生按照设计要求，进行电路焊接、单片机烧录和程序调试，制作出彩灯控制器。
功能测试与优化：对制作的彩灯控制器进行功能测试，发现问题并进行优化，确保控制器的稳定性和可靠性。
设计成果：通过该课程设计，学生将获得以下成果：彩灯控制器的设计与制作经验，了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
掌握单片机编程技术，能够使用C语言编写控制程序。
培养动手能力和创新思维，通过实践操作提高问题解决能力。
增强团队合作精神，通过小组合作完成课程设计任务。
彩灯循环显示控制系统电路设计
1.摘要彩灯循环控制器主要由三部分组成：振荡电路、计数及译码驱动电路、显示电路。
振荡电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成，用于产生时间脉冲；计数电路由74HC160构成，用于电路的计数；译码器主要用于整个电路的循环计数控制；显示电路由七段的数码管构成，用于显示电路的输出结果。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候用到了一个2线--4线译码器和一个四进制计数器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，让四个计数器依次工作，以达到要求的依次循环输出数列。
最后就是脉冲的问题，由于在产生奇数列和偶数列的时候要求分频使得数列显示的速度大致相同，因此要分频。
用555构成多谐振荡器产生脉冲，再用一个D触发器实现二分频就可以了。
彩灯循环控制器的作用主要是对现如今非常多的彩灯的运作进行控制的一个电路，具有很广泛的应用，而计数器则在时序电路中应用很广泛，不仅可以用于对脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他的时序信号。
我们这次的实验准备分三步进行，首先是原理的分析，确定好电路图，然后根据电路图进行仿真，最后是实物的制作与调试，而我在这次课程设计中主要是做的实物，所以对于实物的焊接和调试要了解得多一些.关于焊接，我们准备采用焊锡而不是焊导线，因为导线走的线路并不是十分清晰，而且焊出来并不是十分美观，焊锡的话不仅整个电路的损耗电阻要减小，而且电路的走线清晰美观。
2.主要任务（1）设计并制作一个彩灯循环控制器；（2）用七段LED数码管作为显示元件，它能自动依次显示，出数字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9（自然数列），1,3,5,7,9（奇数列），0.2..4.6.8（偶数列）和0,1,2,3,4,5,6,7,0,1（音乐符号数列），然后循环显示自然数列，奇数列，偶数列，符号列……如此循环；（3）设置自动清0电路，打开电源输出状态为0，然后按1变化；设置时基电路为0.5S 到2S围连续可调3.基本组成方框图图1 基本方框图4.设计部分4.1序列产生部分4.1.1自然序列产生部分计数部分主要使用的是74HC160来实现的，其功能表以及引脚图如下图所示。
循环彩灯控制器课程设计
数字电路课程设计报告课程名称：循环彩灯控制器学生姓名:学号:班级：课程设计任务书课程设计题目循环彩灯控制器姓名学号班级院部机械与电子工程学院专业组别组长组员指导教师课程设计目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
课程设计环境用proteus 仿真软件画出总体电路图、word编写课程设计报告课程设计任务和要求设计要求：1. 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；2. 彩灯用发光二极管LED模拟；3．选做：实现快慢两种节拍的变换。
设计任务：1．设计电路实现题目要求；2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好；3. 注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；4. 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。
课程设计工作进度计划序号起止日期工作内容1 2012年6月7日~2012年6月11日选择设计题目并阅读相关文献、资料，学习使用proteus2 2012年6月12日~2012年6月13日根据设计任务和要求，做出大纲和目录3 2012年6月13日~2012年6月16日根据目录做出设计内容4 2012年6月17日~2012年6月18日根据设计内容用proteus画图5 2012年6月19日整理课程设计的格式与内容6 2012年6月20日打印并装订教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学院（系）审核意见：主任签字：年月日循环彩灯控制器的设计1.摘要本次循环彩灯的设计制作由时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路构成的集成电路来实现，其中花型控制电路由1614位二进制同步计数器完成，花型演示电路由195 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化），节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成，它可实现二分频。
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。
循环彩灯控制器课程设计报告
摘要这次课程设计通过对彩灯的设计，训练对数字电子技术内容的应用能力，掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。
彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。
动态霓虹灯应该聚而不散、不能为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉，不管采用何种色彩，何种图案，都应该有顺序地渐变和跳跃，给受众一种秩序感，主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。
在设计制作时，既要给人以变幻的吸引力，又要主次分明，没有色彩和图案紊乱的感觉。
变换、闪烁、跳跃式的霓虹灯为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视。
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。
再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，使电路简洁，而且能提高电路的稳定性，降低成本。
因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。
这次的课程设计用NE555，74LS194来实现彩灯循环的控制。
关键词 NE555 74LS194目录摘要.................................................................................................................................................1 绪论 01.1项目研究的背景及意义 01.2 彩灯控制系统研究的意义 01.3 国内外研究发现展 (1)2 设计题目：简易彩灯循环控制器 (2)2.1 设计主要内容及要求 (2)3 系统设计 (3)3.1 概述 (3)3.1.1彩灯信号输出部分 (3)3.1.2 双向移位寄存器74LS194的原理详解 (3)4 硬件调试 (6)4.1 芯片引脚及功能 (6)4.1.1芯片NE555 (6)4.1.2 芯片74LS194 (7)4.2发光二极管 (8)5单元电路设计 (8)5.1 555定时电路组成的多谐振荡电路后的示意图 (9)5.2 由74LS194组成的单组控制电路 (10)5.3电路总图 (11)5.4实物图 (12)6 硬件调试 (13)6.1调试步骤 (13)6.1.2接通电源观察 (13)6.1.3工作开关断开的情况下的调试 (13)6.1.4工作开关闭合的情况下的调试 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录1 (17)总电路图 (17)附录2 (18)元件清单 (18)1 绪论1.1项目研究的背景及意义近年来，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。
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。
- 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)。
电子技术课程设计说明书题目：彩灯循环控制器（B）学生姓名：曹文天学号：200806010211院（系）：电信学院专业：电气082指导教师：张震强2010 年 12 月 10 日这次课程设计的题目是彩灯循环控制器。
题目的要求是：（1）采用一个半导体数码管作为控制器的显示器，能够自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列）和0、2、4、6、8（偶数列）,然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。
（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。
彩灯控制器主要是通过计数器来实现的。
这个彩灯控制电路的实质是要产生一系列的数列，包括自然数列、奇数列、偶数列、音乐数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
这些数列的生成均是通过不断给一个74HC160脉冲，使其从0到9计数并不断循环。
再用另一片74HC160作为循环控制，把它设置成四循环计数器，不断输出00到11。
当其输出00时为自然数列输出，01时为奇数列输出，10 时为偶数列输出，11 时为音乐数列输出。
0到9的数列产生后在不同状态下通过两片74HC153置成所需数列通过CD4511译码连接数码管输出。
另外，按照上述方法产生的奇、偶数列相邻两个数显示的时间是自然数列及音乐数列的二倍。
则要用JK触发器加74HC153对自然数列及音乐数列的脉冲进行二分频，使得四种数列相邻两个数显示的时间相同。
最后脉冲的产生是通过555电路组成多谐振荡器来产生的。
我设置脉冲频率为2HZ，这样经分频后在数码管上显示的数字为一秒变一下。
最后要把它们有效的结合起来联合工作，就可以实现目的功能。
1 设计题目以及要求 (1)2 设计总体思路以及基本原理 (1)3 单元电路模块的设计 (2)3.1数列的产生 (2)3.1.1自然数列的产生原理及电路图 (2)3.1.2奇数列的产生原理及电路图 (3)3.1.3偶数列的产生原理及电路图 (3)3.1.4音乐数列的产生原理及电路图 (4)3.2 脉冲发生器的设计 (5)脉冲发生器的设计原理及电路图 (5)3.3 循环控制电路的设计 (5)循环控制电路的设计原理及电路图 (5)3.4二分频电路的设计 (6)二分频电路的设计原理及电路图 (6)4 总电路的电路图 (7)5 焊接、调试以及心得体会 (8)5.1 焊接阶段 (8)5.2 调试阶段 (8)5.3 心得体会 (9)6 总结 (10)参考文献资料 (10)附录Ⅰ原理总图附录Ⅱ元器件清单正文1 设计题目以及要求题目：彩灯循环控制器功能要求：（1）采用一个半导体数码管作为控制器的显示器，能够自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列）和0、2、4、6、8（偶数列）,然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始，不断循环。
（2）打开电源时，控制器可自动清零，从接通电源时刻起，数码管最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化。
提示：设计时先用仿真软件Multisim测试设计电路是否正确，无误后再制作实际电路。
参考元器件：74HC160/74HC161，74HC153，NE555等2 设计总体思路以及系统框图这次的课程设计主要是通过计数器来实现的。
这个彩灯控制电路的实质是要产生一系列的数列，包括自然数列、奇数列、偶数列、音乐数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
这些数列的生成均是通过不断给一个74HC160脉冲，使其从0到9计数并不断循环。
再用另一片74HC160作为循环控制，把它设置成四循环计数器，不断输出00到11。
当其输出00时为自然数列输出，01时为奇数列输出，10 时为偶数列输出，11 时为音乐数列输出。
0到9的数列产生后在不同状态下通过两片74HC153置成所需数列通过CD4511译码连接数码管输出。
另外，按照上述方法产生的奇、偶数列相邻两个数显示的时间是自然数列及音乐数列的二倍。
则要用JK触发器加74HC153对自然数列及音乐数列的脉冲进行二分频，使得四种数列相邻两个数显示的时间相同。
最后脉冲的产生是通过555电路组成多谐振荡器来产生的。
我设置脉冲频率为2HZ，这样经分频后在数码管上显示的数字为一秒变一下。
图2.1 系统框图3 单元电路模块的设计3.1 数列的产生3.1.1自然数列的产生设计原理及电路图自然数列要求输出从0到9。
用一片74HC160，将其置数端A、B、C、D接地，给使能端ENP、ENT、LOAD、CLR均置1，不断给其脉冲，则74HC160的输出端显示0到9并不断循环。
自然数列的产生电路图如下：DCD_HEX图3.1.1 自然数列的产生3.1.2奇数列的产生设计原理及电路奇数列要求输出1、3、5、7、9。
同样用一片74HC160，将其置数端A、B、C、D接地，给使能端ENP、ENT、LOAD、CLR均置1，不断给其脉冲，不同的是给数码管的低位A永远置1 ，这样本来160输出0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001，但给数码管却输入0001、0001、0011、0011、0101、0101、0111、0111、1001、1001，则在数码管上显示1、3、5、7、9。
奇数列的产生电路图如下：图3.1.2 奇数列的产生3.1.3偶数列的产生设计原理及电路偶数列要求输出0、2、4、6、8。
同样用一片74HC160，将其置数端A、B、C、D接地，给使能端ENP、ENT、LOAD、CLR均置1，不断给其脉冲，不同的是给数码管的低位A永远置0，这样本来160输出0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001，但给数码管却输入0000、0000、0010、0010、0100、0100、0110、0110、1000、1000，则在数码管上显示0、2、4、6、8。
偶数列的产生电路图如下：DCD_HEX图3.1.3 偶数列的产生3.1.4音乐数列的产生设计原理及电路图音乐数列要求输出0、1、2、3、4、5、6、7。
用一片74HC160，将其作成八进制计数器，由于74HC160为同置数、异清零，将其置数端A、B、C、D接地，给使能端ENP、ENT、CLR均置1，输出端QA、QB、QC接三输入与非门，输出端接LOAD。
则当计数器计数为0111时，LOAD为0，当再来一个脉冲时，计数器置0。
计数器输出0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111，数码管显示0、1、2、3、4、5、6、7。
音乐数列的产生电路图如下：DCD_HEX图3.1.4 音乐数列的产生3.2 脉冲发生器的设计脉冲发生器的设计原理及电路图我所需要的秒脉冲发生器可以由一个集成的555定时器构成，当电源接通后，VCC通过对R1、R2向电容充电。
电容上得到电压按指数规律上升，当电容上的电压上身到2/3VCC时，输电压VO为零，电容放电。
当电压下降到1/3VCC 时，输出电平为高电平，电容放电结束。
这样周而复始便形成了振荡。
我们要的周期是0.5秒，频率是2赫兹。
周期T可以由下面的公式可知：f=(R1+R2)CLn2脉冲发生器的电路图如下：图3.2 脉冲发生器3.3 循环控制电路的设计循环控制电路的设计原理用另一片74HC160作为循环控制，把它设置成四循环计数器，由于74HC160为同置数、异清零，将其置数端A、B、C、D接地，给使能端ENP、ENT、CLR均置1，输出端QA、QB接双输入与非门，输出端接LOAD。
则当计数器计数为0011时，LOAD为0，当再来一个脉冲时，计数器置0不断输出00到11。
当其输出00时为自然数列输出，01时为奇数列输出，10 时为偶数列输出，11 时为音乐数列输出。
循环控制电路的电路图：DCD_HEX图3.3 循环控制电路3.4二分频电路的设计二分频电路的设计原理我的二分频电路是通过JK 触发器实现的。
将JK 触发器的J 、K 连接在一起接高电平，并将使能端PR 、CLR 接高电平，则从CLK 端输入一个频率的脉冲，从Q 端输出的脉冲为输入的一半，从而实现二分频。
二分频电路的电路图图3.4 二分频电路4 总电路的电路图现在各单元电路完成了，最后要把它们有效的结合起来联合工作，实现目的功能。
首先由555多谐振荡器产生2HZ的脉冲，经74HC112后分频，之后再接一数据选择器74HC153。
74HC153的A、B管脚接控制循环的四进制计数器QA、QB端，C0、C3接112的出端1HZ脉冲，C1、C2接555的出端2HZ脉冲。
这样当数码管显示自然数列与音乐数列时，计数器74HC160得到1HZ脉冲，当数码管显示奇数列与偶数列时，计数器74HC160得到2HZ脉冲，保证四组数列每两个数显示间隔为1S。
555产生的脉冲信号加在两个74HC160的CLK端，控制循环的160由于使能端EPT平时为0不计数，而另一片74HC160在脉冲的作用下不断显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，当一次循环完成后计数器会产生进位信号，使RCO 变为1，进位信号加在控制循环的160的ENT端，使其计数，跳转一位。
刚上电时控制循环的160为00，输出自然数列，计数的160循环一次控制循环的160变为01，输出奇数列，再循环一次160变为10，输出偶数列，再循环一次160变为11，输出音乐数列，之后160有变为00，输出自然数列，周而复始，不断循环。
我用两片74HC153使计数器得到的数列变为自然数列、奇数列、偶数列、音乐数列。
74HC153为双四选一数据选择器。
我让两片G1、G2全接低电平，两片数据选择端A、B与控制循环的160的QA、QB端相接。
这样在QAQB为00时，两片4个C0被选中，在QAQB为01时，两片4个C1被选中，在QAQB为10时，两片4个C2被选中，在QAQB为11时，两片4个C3被选中。
计数的160QA 接1C0与1C3，1C1接高电平，1C2接地，QB接2C0到2C3，QC接第二片的1C0到1C3，QD接第二片的2C0到2C3，这样两片74HC153的四个输出端在不同状态下输出的就为自然数列、奇数列、偶数列、音乐数列。
我将74HC153输出信号接到一片CD4511，用其驱动七段共阴数码管。
最后我将1K电阻与10UF电容串联起来，一端接高电平，另一端接地，从电阻与电容中间引一根线接两片160的CLR端，利用电容的充放电使控制器有上电复位能力。