8路彩灯说明书

目录

1绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2 彩灯控制器的发展 (2)

1.3课题研究内容 (2)

2研究方案与预期成果 (2)

2.1研究方案 (2)

2.2预期成果 (3)

3系统硬件设计 (3)

3.1设计任务 (3)

3.2题目设计 (3)

3.3设计题目原理 (3)

3.4原理框图 (4)

3.5各部分电路图 (4)

3.6芯片功能介绍 (6)

4软件系统设计 (12)

4.1软件平台 (12)

4.2软件功能 (12)

4.3软件分析手段 (13)

4.4设计仿真结果 (13)

5系统硬件焊接与调试 (14)

5.1焊接技术 (14)

5.2元件清单 (17)

5.3实物图 (17)

总结 (18)

致谢 (19)

参考文献 (20)

8路彩灯控制器的设计

摘要:在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电。本设计主要是实现八路彩灯的循环控制，利用555定时器设计多谐振荡器,输出一定频率的脉冲，利用138译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化，利用计数器74LS90进行信号的脉冲激励和一块74138的控制以实现彩灯的循环控制。利用译码器和计数器等设计实现彩灯控制电路，改变电路的不同工作状态，控制彩灯变幻出循环的闪烁效果。

设计电路实用，也可以通过计算机仿真直观地看到循环彩灯的控制效果，综合运用所学数字电路知识，学会设计和调试方法，从而产生浓厚兴趣。如果稍微改动控制电路，可以更加完善，完成对彩灯多种变换亮法设计。

关键词设计原理芯片功能软件介绍焊接技术

1绪论

1.1课题背景

彩灯控制电路应用越来越丰富我们的生活，成为我们生活不可缺少的一部分。新中国成立后，彩灯得到了更大的发展，特别是随着我国科学技术的发展，彩灯更是花样翻新，奇招频出，传统的灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。在快速发展的今天，各式彩灯在大街小巷上早已随处可见，样式更加丰富，外观更加新颖，在设计方面也充分加入了时尚的元素，使得现代彩灯构成了缤纷璀璨的城市夜景，同时，色彩斑斓的彩灯的普遍应用离不开电气工作者的设计施工。五颜六色的彩灯光芒无限，节日的彩灯呈给人们快乐、幸福、祥和的明天。音乐彩灯、七彩灯、摩托车彩灯、圣诞彩灯充斥在我们的生活中，为我们增添了许多欢乐。因此，我们需要开发丰富多样的彩灯以装点我们的生活。本课题是利用四位双向移位寄存器为核心元件实现彩灯的循环控制。彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台

增强晚会灯光效果，利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电。

1.2 彩灯控制器的发展

彩灯控制器设计随着电子技术的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快，容量大，体积小，重量轻的方向发展。推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的ASIC设计技术。随着社会的快速发展，原先的彩灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的节日和庆祝状况。如何改善彩灯控制系统，使其适应现在状况，成为研究的课题。科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，可编程控制器彩灯控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。

目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为和功能要求，自上至下地逐层完成相应的描述，综合，优化，仿真与验证，直到生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计过程几乎都可以用计算机来自动完成，也就是说做到了电子设计自动化（EDA）。这样做可以大大地缩短系统的设计周期，以适应当今品种多，批量小的电子市场的需求。

1.3课题研究内容

设计是基于8路彩灯控制器，该电路由555定时器、74LS90计数器和138译码器组成。74LS90计数器的时钟信号由555振荡电路提供，改变555的振荡频率，即句改变计数器的快慢，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输人至138译码器，由138译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制138译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。显然，不同的计数器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变，在计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。2研究方案与预期成果

2.1研究方案

（1）时序电路：采用555多谐振荡器产生脉冲信号。该振荡器产生的脉冲信号稳定，而且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好。

（2）计数部分：因为在试验中需要一个8进制的计数器，因此采用74LS90三位二进制同步加法计数器，我们可以改变计数器的加法来控制LED亮灭。

（3）译码部分：本部分利用74LS138作为译码部分，74LS138为3—8线译码器，只有8个输出端，而在实验中须驱动8个LED。通过改变QA、QB、QC、QD与四个输入端的连接方法来控制LED的亮灭顺序。因为74LS138译码器输出端低电平有效，所以彩灯显示部分采用共阳极接法，负极分别接在74LS138的输出端上。（4）显示电路：本部分利用红黄蓝绿四种颜色的彩灯，来实现不同彩灯循环点亮的色彩。

（5）电容电阻开关部分：由于电路中需要控制频率及保护电路等作用需要采用电容及电阻来作辅助作用，利用开关来控制电路。

2.2预期成果

（1）利用555定时器设计多谐振荡器,输出一定频率的脉冲。

（2）设计的8路彩灯需在脉冲的作用下按照3位二进制的顺序循环点亮。

3系统硬件设计

3.1设计任务

（1）设计8路彩灯循环控制电路，使得该电路彩灯循环，具有多路输出，彩灯由发光二极管模拟替代。

（2）根据不同的控制信号进行不同的计数，再通过译码器电路，得出不同的彩灯循环控制结果。

（3）还需满足彩灯的闪烁按一定的规则变化，设定彩灯的闪烁的时间。

（4）设定彩灯的闪烁时间，彩灯闪烁的时间可通过实验箱上的开关输入。

3.2题目设计

用附加电容、电阻把555定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。1个74LS138扩展成3-8线译码器，与LED向接。74LS90作为计数器。

3.3设计题目原理

我们设计的彩灯实际上是主要使用一个74LS90，1个74LS138，和一个555定时器这四个芯片对8个LED进行控制，产生循环控制的效果。