彩灯循环控制器的设计与制作
彩灯控制器设计及实验报告三篇
彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一：多路彩灯控制器的设计一课程设计题目（与实习目的）（1）题目：多路彩灯控制器（2）实习目的：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，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．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
（1）彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器，要求：1.彩灯实现快慢两种节拍的变换；2.8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；3.彩灯用发光二极管LED模拟；4.选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。
（2）课程设计的总体要求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。
三总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。
主体框图如下：（2）总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。
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：。
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。
彩灯循环控制系统设计及实现
彩灯循环控制系统的设计与实现【摘要】本文主要就是结合当下对LED灯的需求，展望了现在的LED灯被应用的情况，提出了现在LED彩灯使用中在硬件层面就固定的灯的花型，不能灵活变化使用的问题。
提出了一个彩灯循环控制的方案。
想要通过计算机程序语言，结合单片机控制来设计一个彩灯循环控制系统。
想要通过硬件的合理选择，还有程序的合理选择来完成一个可以灵活使用的彩灯循环控制系统。
本文通过设计背景的简述开始引入。
然后主要就彩灯循环控制系统的硬件部分的设计使用和选择，还有系统部分的选择使用作出介绍。
最后做了仿真，并根据仿真得出结果。
最后就整个设计做了总结。
【关键词】单片机；LED灯；循环控制系统；C语言；引言我们现在的城市里，越来越多的使用大量的彩灯，或者一些新型装饰材料来美化城市。
正是因为我们的国家现在开始进入到一个全新的发展时期，城市居民衣食温饱的问题已经逐渐的解决，而人们对于文化的需求，对于美的需求却在越来越高。
正是因为这样这样的原因，我们的LED灯就开始大量的使用于我们的城市装饰中。
特别是晚上，彩灯环绕的城市，都是靠我们大量的LED灯在发挥着巨大的作用。
1、彩灯循环控制系统的设计项目的分析1.1循环彩灯控制系统的需求背景我们现在的城市运行中LED灯已经在发挥着巨大的作用。
比如我们的证劵交易市场的大厅里，所有的大屏幕都是用LED灯组成的大屏幕，我们的高速公路上很多的电子告示牌也是LED灯大屏幕，甚至我们现在公交车的尾部同样安装了一些小型的LED灯广告牌，我们的大型公交站，交通信号灯，街边的广告牌，城市高架桥上的提示灯，装饰灯，也都是使用我们的LED灯来组成的。
其实现在个人使用的LED灯装饰也不少了，很多人的汽车，摩托车，电动车都会使用一些LED灯的装饰，所以LED灯的需求还在越来越大。
我们的生活已经离不开这样的一种产品了，它用它的诸多的优势来给我们的生活提供越来越多的便利。
正是因为我们的LED灯有很多的优势，比如LED的使用就非常的符合现在越来越提倡的绿色环保理念。
彩灯循环控制电路的设计与制作
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日目录摘要 (3)1设计任务及要求 (4)2方案设计及选择 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 方案的比较与选择 (10)3单元电路的设计 (11)4 整体电路图及原理 (17)4.1整体电路图 (17)4.2工作原理 (18)5 电路调试及结果分析 (18)5.1调试 (18)6 结果评价与改进方法 (19)6.1结果评价 (19)6.2改进方法 (19)7总结 (19)8参考文献 (20)摘要多组彩灯按照一定的顺序点亮构成的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用，例如广告牌，霓虹灯等。
本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行介绍，最后对本次课程设计进行总结。
关键词：循环，计数，单元电路彩灯循环控制电路的设计与制作1设计任务及要求（1）8个彩灯能够自动循环点亮。
（2）彩灯循环显示且频率快慢为1S。
选作：设计具有控制彩灯左移，右移，全亮及全灭功能的电路2方案设计及选择2.1 方案设计2.1.1 方案一根据设计要求，使用计数器来实现循环，设计电路使其可实现以下功能1）彩灯右移依次点亮的循环；01012）彩灯左移依次点亮的循环：011101100100001100103）彩灯全灭的功能；00000000设计方案原理图各单元电路所用器件为：1）脉冲发生器：使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Hz 的脉冲信号； 2）计数器电路：使用一片74LS192实现计数功能； 3）译码器电路：使用一片74LS138来实现译码功能；4）逻辑门芯片：使用一片7420与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
按照原理图进行设计，得到的电路图如下所示2.1.2 方案二同方案一，使用计数器实现循环，设计电路实现以下功能：1）彩灯右移依次点亮的循环；01012）彩灯左移依次点亮的循环：0111 01100100001100103）彩灯全灭的功能；000000004）彩灯全亮的功能；11111111设计方案原理图各单元电路所用器件为：1）脉冲发生器：使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Hz的脉冲信号；2）计数器电路：使用一片74LS163实现计数功能；3）译码器电路：使用一片74LS138来实现译码功能；4）逻辑门芯片：使用一片7410与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I I 1设计任务及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１2方案设计与认定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1.1设计方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1.2设计方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.2 方案的比较和认定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 单元电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.1脉冲发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.2 移位寄存器电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.3 彩灯电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74 整体电路图和工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95 调试记录及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1调试记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1.1调试步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1.2调试中发现的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.2 调试结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录1 器件表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录2 芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 附录2.1 74LS194的芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14附录2.2 555的芯片资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16多组彩灯按照一定的顺序循环点亮的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用，例如广告牌，霓虹灯等。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，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。
在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，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。
本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，能实现可预置编程循环功能。
关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环彩灯循环控制电路的设计与制作1 结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。
2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。
3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。
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。
彩灯循环控制电路的设计与制作
摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;彩灯循环控制电路的设计与制作1.结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。
彩灯循环控制电路的设计与制作资料
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构 (3)1.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构 (3)1.3 方案比较与选择 (4)2 系统单元电路设计 (4)2.1 移位控制脉冲产生电路 (4)2.2移位控制电路 (7)2.3 彩灯显示电路 (10)3 安装与调试 (11)3.1 基于面包板的插装 (11)3.2 电路调试 (11)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，八路彩灯循环电路由555 电路和两片双向移位寄存器74LS194 组成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
关键词：NE555 双向移位寄存器74LS194 彩灯循环彩灯循环控制电路的设计与制作 1 结构设计与方案选择1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构本方案彩灯循环电路由双时钟4位二进制计数器74LS193、译码器74LS138和NE555构成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS193 用来控制脉冲，实现8进制计数，再由译码器74LS138对循环的8个3位二进制数转化为循环的高低电平触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
系统结构框图如图1-1所示：图1-1 基于计数器和译码器的系统结构框图完整电路图详见附录11.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构本方案彩灯循环电路由两片双向移位寄存器74LS194和NE555构成，其中555电路用来产生移位控制脉冲，74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
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。
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。
循环彩灯控制电路的设计与制作
循环彩灯控制电路的设计与制作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（与全部彩灯始终全亮相比）。
近年来，随着人们生活水平的较大提高，人们对于物质生活的要求也在逐渐提高，不光是对各种各样的生活电器的需要，也开始在环境的幽雅方面有了更高的要求。
比如日光灯已经不能满足于我们的需要，彩灯的运用已经遍布于人们的生活中，从歌舞厅到卡拉OK包房，从节日的祝贺到日常生活中的点缀。
这些不紧说明了我们对生活的要求有了质的飞跃，也说明科技在现实运用中有了较大的发展。
在这一设计中我们将涉及有关彩灯控制器的设计，从原理上使我们对这一设计有所了解。
将其确实的与我们相联系起来。
循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。
本次设计的循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现，其特点是控制器来控制四组发光二极管，使其能循环发光。
本七彩循环控制电路由交流压降整流电路、时基脉冲发生器、十进制计数器和可控硅触发彩灯电路等组成，其电路如图交流压降整流电路整流稳压输入9V的直流电压，供IC1、IC2等使用。
时基脉冲发生器由IC1(555)，R1、RP1、C3等组成，它产生的周期脉冲序列频率为fc=1.44/(R1 +2R2+RP1)C3其时钟频率及占空比由RP1 调定。
元器件清单序号名称型号参数数量1 通用电路板 12 T 变压器 15V 13 C1 电解电容 330μF/25V 14 C2 电解电容 100μF 15 C3 电解电容 3.3μF/16V 16 C4 瓷片电容 0.1p 17 R1 电阻 2kΩ/0.25W 18 R2~R5 电阻 1 kΩ/0.5W 49 RP 电位器 680 kΩ 110 IC0 桥式整流器桥式整流器 111 IC1 7809 112 IC2 IN555 113 IC2 CD4017 114 VD1~VD4 BTA06 415 H1~H2 G2HD01 416 集成电路插座（8脚） 117 集成电路插座（16脚） 118 电源线线经0.15蓝色50cm课题需要完成的任务：利用电子电路装置控制。
彩灯循环显示控制器
彩灯循环显示控制器
一．实验目的
1、了解数字电路中触发器、移位寄存器、集成计数器等单元电路的综合运用。
2、了解彩灯循环显示控制电路的工作原理。
二．实验方案
1、设计4路输出循环彩灯电路，实现花型1、花型
2、花型3
2、设计8路输出循环彩灯电路，实现花型1、花型2
三．实验步骤
1、检查数字万用表，判定导线好坏
2、调节稳压电源输出5V
3、按图连接电路
四．时序仿真
1、4路输出循环彩灯电路
4路输出循环彩灯电路
CP1：CLK CP2;4分频输出 LD：74LS193置数端2、8路输出循环彩灯电路
8路输出循环彩灯电路
五．实验验证
1、4路输出循环彩灯电路：当电路连接到电路箱，可以看到实验结果跟预期一样。
花型1（L3，L3 L2，L3 L2 L1，L3 L2 L1 L0）、花型2(L0，L1 L0，L2 L1 L0，L3 L2 L1 L0)、花型3(L3—L0全亮后全灭)依次循环显示。
2、8路输出循环彩灯电路
当电路连接到电路箱，可以看到实验结果跟预期一样。
花型1(由中间往外对称依次点亮，全部亮后，由中间往外依次熄灭)，花型2（前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右依次点亮，再顺次熄灭）交替循环显示。
六．实验心得
1、本次实验的电路连线比较复杂，稍不留神就接错，无法达到预期效果，所
以在连线过程中要很细心。
2、当加入脉冲时，如果f过大时，会发现LED灯出现橙色。
将f调小后，
LED灯会出现红绿两种颜色。
3、当连接NE555芯片时，不用接上脉冲，也能出现花型1、花型2交替循环
显示的现象。
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实训三 彩灯循环控制器的设计与制作
一、设计任务书 1、题目
彩灯循环控制器的设计与制作 2、设计任务
1）彩灯能够自动循环点亮 2）彩灯循环显示且频率快慢可调。
3）该控制电路具有8路以上的输出。
3、设计目的
通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握彩灯循环控制器的设计方法。
4、参考设计方案 方案一： 1）课题的分析
此电路主要由三部分组成，其整体框图如图（一）所示。
振荡电路
计数译码驱动电路 显示电路
图（一）
2）方案论证与实现 （1）振荡电路
主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。
因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组
L
555定时器组成的振荡电路
图（二）
（2）计数器/译码分配器
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。
在此电路中采用十
进制计数/分频器4017，它是一种用途非常广泛的电路。
其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2….O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
4017有3个输入端（MR 、CP0和~CP1），MR 为清零端，当在MR 端上加高电平或正脉冲时，其输出O0为高电平，其余输出端（O1------O9）均为低电平。
CP0和~CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由~CP1端输入。
设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。
4017有10个输出端（O0—O9）和1 个进位输出端~O5-9。
每输入10个计数脉冲，~O5-9就可得到1 个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
由此可见，当4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。
4017的管脚仿真图如图（三）所示。
其测试电路及波形如图（四）图（五）所示。
注意在用multisim 仿真软件时，含有CMOS 时，电源作VDD 。
O0
3
O12O24O37~CP1
13
MR
15
CP0
14
O410O51O65O7
6O89O911~O5-9
12
U1
4017BD
图（三）4017的管脚仿真图
O0
3
O12O24O37~CP1
13
MR
15
CP0
14
O410O51O65O7
6O89O911~O5-9
12
U1
4017BD
图（四）4017的功能测试电路图
V1
1000Hz 5V
Q
C T
1
F XLA 1
图（五）
（3）显示电路
主要由发光二极管组成，当4017的输出依次输出高电平时，驱动发光二极管也依次点亮，产生一种流动变化的效果。
发光二极管要求驱动电压小一点，一般在1.66V 左右，电流在5mA 左右。
彩灯的循环速度由脉冲源频率决定。
R 、C 构成微分电路，用于上电复位。
如有兴趣也可以把发光二极管换成颜色的彩灯，这样循环直民来就更好看了。
整机电路如图（六）所示。
彩灯循环控制器
方案二
1、电路组成
该循环控制电路由555定时器、同步4位二制计数器74163和4线—16线译码器/分配器74154组成。
2、电路原理与实现
电路中555定时器组成多谐振荡器，输出一定频率的矩形脉冲。
74163是同
步4位二进制计数器，当输入周期性脉冲信号时，其输出为二进制数形式，并且随着脉冲信号的输入，其输出在0000—1111之间循环变化。
通过4线—16线译码器74154，其16条输出线按照74163所加的二进制数依次变成低电平，哪条输出线为低电平，与它相连的发光二极管就亮。
因任一时刻，只有1个发光二极管亮，故所有16个发光二极管只接1个限流电阻。
该电路的16个发光二极管若组成一个环状，则发光二极管依次点亮时，就像一个光环在滚动一样，可用在灯
图（八）
方案三：
1、电路组成：
该电路是由555定时器、12位二进制计数器4040和3位二进制译码器74LS138组成。
2、电路原理与实现
4040是12位异步二进制计数器，它仅有2个输入端，即时钟输入端cp和清零端CR。
输出端为Q0---Q11。
当清零端MR为高电平时，计数器输出全被清零；当清零端MR为低电平时，在CP脉冲的下降沿完成主数。
74LS138是3线-8线译码器，具有3个地址输入端A、B、C和3个选通端G1、~G2B、G2A以及8个译码器输出端Y0---Y7。
用555定时器组成多谐振荡器，输出频率为f=101HZ。
由4040分频后，低3
位Q2、Q1、Q0的输出分别接在74LS138译码器的C、B、A3端。
从而使其输出端
输出频率的大小。
可控制彩灯闪的快慢程度。
还可以从ABC的连接来控制，连最低端闪的快，连最高端
闪的慢。
二、设计课题
1、题目
彩灯循环控制器的设计与制作
2、设计任务
1）彩灯能够自动循环点亮
2）彩灯循环显示且频率快慢可调。
3）该控制电路具有8路以上的输出。
3、设计要求
1）元器件及参数选择。
2）电路仿真与调试
4、编写设计全过程，附上有关资料和图纸及心得体会。
5、答辩
在规定的时间内，完成叙述并回答提问。