数电课程设计循环彩灯控制器
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。
彩灯控制器课程设计报告
数字电子技术课程设计报告专业名称：班级：姓名：学号：日期：目录一、设计要求 (1)二、设计的作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计、分析与仿真 (2)3、电路的安装与调试 (6)四、心得体会及建议 (7)五、附录 (7)六、参考文献 (8)设计报告一、设计要求说明：1.以十个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。
2.打开电源时可自动清零，每个指示灯被点亮的时间约为0.5S—2S 范围内。
3.用计算机画出电路设计图，进行仿真分析验证其正确性。
4.写设计说明书一份。
二、设计的作用、目的1、为了培养学生运用相关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高学生抓也基本技能、创新能力的重要实践教学环节。
2、培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风。
3、通过课程设计，学生受到设计与写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计。
4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
5、熟悉各种芯片的功能和应用。
6、完成彩灯控制器的设计，绘出电路原理图。
7、调试电路，是否能正常工作。
重庆理工大学课程设计：彩灯控制器三、设计的具体实现1）系统概述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定时器组成的振荡器，其输出的脉冲作为下一级的时钟信号，电路如图二所示。
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。
数电课程设计彩灯循环控制器(花型B)讲解
课程设计课程名称数字电子技术课程设计题目名称彩灯循环控制器(花型B) 学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班学号 3112007277 学生姓名叶碧华指导教师潘运红2014年6 月26 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器(花型B)学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班姓名叶碧华学号3112007277一、课程设计的内容完成彩灯循环控制器的设计任务二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2. 要求显示2种不同的花型：1）10路彩灯按照先奇数次灯、后偶数次灯的顺序轮流点亮。
2）10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。
以上2种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮，全部灯灭。
按下启动按钮，彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计篮球比赛计分器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期：2012 年11月12 日指导教师签名：计划完成日期： 2012 年 11 月 12 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要此处填写本设计说明书的摘要，摘要是说明书内容的简短陈述，一般不超过400字。
本次课程设计要求彩灯先奇数次后偶数次轮流点亮，最后按照L0L1，L1L2，L2L3…L8L9的顺序点亮，一个周期存在19种状态。
而本次设计的思路分为四个部分，第一部分为调整时钟脉冲信号，通过74292分频器将DE2开发板上频率为50MHZ的时钟脉冲信号降低为6HZ左右。
第二部分为计数电路，将2个74160计数器接成20进制计数器，使其在一个周期里输出20个信号，对应彩灯变化的一个周期。
第三部分为编码单元电路，利用2个74154译码器和与非门电路使其输出规律和彩灯变化规律相同。
六路彩灯循环控制器数电课程设计
一．设计目的及要求1.1 课程设计的目的1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。
3、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ewb 软件或multisim软件对电路仿真。
4、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。
5、培养创新能力和创新思维。
1.2 要求用中规模集成电路实现6路彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、移位寄存器等芯片集成，实现以下5种演示花型：花型1： 6路彩灯同时亮；花型2： 6路彩灯同时灭；花型3：6路彩灯从左至右逐路点亮；花型4：6路彩灯左侧三个全亮，同时右侧三个全灭；花型5; 6路彩灯右侧三个全亮，同时左侧三个全灭；要求彩灯亮、灭一次的时间可调，花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，花型5、花型1······且电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，按钮断开彩灯熄灭。
二、设计方案的选择和电路框图2.1 题目分析我们设计的流水灯实际上是主要使用一个555定时器、一个74LS160，一个74LS42和两个74HC194，这四个芯片对,6个彩灯进行控制，产生循环控制的效果。
2.2题目设计花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。
用74HC194移位寄存器来实现。
用74LS42译码器来实现对194的控制，实现194的清零，并行输入，以及右移。
用74LS160十进制计数器控制42译码器的输出，555定时器根据滑动电阻的调节来实现输出时钟脉冲周期的不同从而控制160计数的快慢，也就实现了彩灯闪烁时间的可调。
2.3 结构框图555时序电路74LS160计数部分74LS42译码电路部分74HC194移位寄存器部分。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、cc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1．课程设计目的 (1)2．课程设计要求 (2)3．电路组成框图 (3)4．元器件清单 (3)5．各功能块电路图 (3)5.1 脉冲信号发生器 (3)5.1.1 555定时器 (3)5.1.2 多谐振荡器 (5)5.2 顺序脉冲发生器 (6)5.3 彩灯循环系统 (8)6．仿真电路总图 (8)7．结果分析 (9)8．总结 (9)参考书目 (10)附录 (10)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
数电课程设计彩灯循环控制电路设计
数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。
1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。
1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。
1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试，初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。
1.5巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。
2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。
3.3控制电路具有8路以上输出。
3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。
VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。
U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间，来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内，用74HC154来实现计数器输出数字的译码，从而使对应灯亮起。
数电课程设计-循环彩灯控制器
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(2)动作要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制，要求有驱动电路。
(4)对跑动电路，可以每3个一组，交叉安装，分别点亮每一组，利用视觉暂停，达到跑动的效果。
1.2 设计思路提供的元件有4017——十进制计数器，555定时器。
3个一组红、黄，绿灯依次0.5s跑动循环电路9个一组红、黄，绿灯各持续亮5s跑动图1.1根据此框架图设的实现方案该任务要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。
以此循环。
根据此要求电路总体上可以分为三部分：一部分电路为控制0.5s的跑动。
一部分电路为控制5s 的跑动。
一部分电路为实现这两种跑动的循环。
因些可以选用一个555多谐振荡器（周期为0.5秒，然后使用4017实现十分频，使周期为5秒）用来控制跑动的速度，再选两个4017芯片，因为4017芯片在正常工作下，连续送入时钟脉冲时，其十个输出端会依次输出高电平。
这样可以用一个4017芯片点亮0.5s的跑动，用一个4017芯片来点亮5s的跑动。
因为在两个周期恰好为10倍关心，故5s周期的4017的Q0端口可以实现控制0.5s周期的4017的开通与关闭，选用一个9014NPN改装成非门从而来实现循环功能，即用9014来控制4017芯片的开通和关闭，最后加上复位电路即可实现实验目的。
课程设计--多花样循环彩灯控制器设计报告
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。
通过为期两周的课程设计，可以让我们对课堂上的知识有更深入的理解，同时做到理论与实际相结合。
此外，课程设计能够最直接有效的训练我们的创新思维，提高分析问题、解决问题的能力。
1.2设计要求1.使16只彩灯从右到左逐一循环点亮2.使16只彩灯按照1111 1110 1111 1110左移循环点亮，即最开始为第8只和第16只彩灯亮，紧接着熄灭，同时第7只和第15只彩灯亮....依此循环点亮。
3.使16只彩灯交替闪烁。
4.使中间两个彩灯发亮，然后从两边再增加两个发亮，一直下去，直到16个彩灯全亮。
5.接着重复以上动作，这样一直循环下去。
时间间隔为1秒。
2．方案设计2.1 设计思路首先需要个脉冲源信号刺激，之后对于流水灯的移位功能可以采取寄存器来实现，本实验采用的是74LS198芯片。
总体方案共分为6大块。
第一块实现实现左移循环，第二块实现两两左移循环点亮，第三块实现交替闪烁，第四块实现向外扩散，第五块实现时钟信号的产生，第六块实现计数器。
2.2 方案设计2.2.1设计方案一电路图图2-1 方案一方框图2.2.2. 设计方案二电路图本方案实现的核心是MCU 控制电路，以AVRmega16单片机为控制核心，用C 语言编程，控制彩灯实现多花样循环功能。
AVR 单片机最小系统AVRmega16单片机和复位电路，还有晶振电路（16Mhz ）。
AVR 单片机具有高性能、低功耗的特点使用AVR 的时钟源（晶振、内部RC 等）不经过分频直接提供给CPU 使用，而51的CPU 主频等于晶振的12分频此最小系统实现对系统的控制等功能。
系统框图如下：图2- 3 方案2电路2.3 方案比较方案一是采用数电模块，元器件较多，接线较为复杂，但功能明确，容易看懂方案二采用单片机制作，电路简单，但对于没学过单片机的同学有理解鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计，所以我选择了第一组方案。
循环彩灯控制器课程设计报告
循环彩灯控制器课程设计报告Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】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1 绪论项目研究的背景与意义近年来，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。
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。
19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。
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流水灯。
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。
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。
六路彩灯循环显示控制器数电课程设计
一．设计目的及要求1.1 课程设计的目的1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。
3、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ewb 软件或multisim软件对电路仿真。
4、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。
5、培养创新能力和创新思维。
1.2 要求用中规模集成电路实现6路彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、移位寄存器等芯片集成，实现以下5种演示花型：花型1： 6路彩灯同时亮；花型2： 6路彩灯同时灭；花型3：6路彩灯从左至右逐路点亮；花型4：6路彩灯左侧三个全亮，同时右侧三个全灭；花型5; 6路彩灯右侧三个全亮，同时左侧三个全灭；要求彩灯亮、灭一次的时间可调，花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，花型5、花型1······且电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，按钮断开彩灯熄灭。
二、设计方案的选择和电路框图2.1 题目分析我们设计的流水灯实际上是主要使用一个555定时器、一个74LS160，一个74LS42和两个74HC194，这四个芯片对,6个彩灯进行控制，产生循环控制的效果。
2.2题目设计花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。
用74HC194移位寄存器来实现。
用74LS42译码器来实现对194的控制，实现194的清零，并行输入，以及右移。
用74LS160十进制计数器控制42译码器的输出，555定时器根据滑动电阻的调节来实现输出时钟脉冲周期的不同从而控制160计数的快慢，也就实现了彩灯闪烁时间的可调。
2.3 结构框图如图1.。
三、各单元电路的设计、计算和说明3.1 555时序电路在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。
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。
循环彩灯控制器课程设计之欧阳总创编
数字电路课程设计报告课程名称：循环彩灯控制器设计题目：循环彩灯控制器院（部）：机械与电子工程学院专业：学生姓名:学号:班级：日期:指导教师:课程设计任务书目录1.摘要 (4)2.关键字 (4)3.设计背景 (4)3.1 了解数字电路系统的定义及组成 (4)3.2 掌握时钟电路的作用及基本构成 (4)4.设计方案的选择 (5)5.单元电路的设计 (6)5.1 花型控制电路的设计 (6)5.2 花型演示电路的设计 (10)5.3 节拍控制电路的设计 (10)5.4 时钟信号电路的设计 (11)6.总体电路图 (12)7.各个单元电路的输入输出波形 (12)8.电路调试 (15)9.元器件清单 (16)10.分析与总结 (17)11.致谢 (19)12.参考文献 (19)13.指导教师评语 (20)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。
2.关键字循环彩灯、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。
3.设计背景3.1了解数字电路系统的定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。
输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。
3.2掌握时钟电路的作用及基本构成时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。
数电课程设计双色三循环彩灯控制器电路详解
四川航天职业技术学院电子工程系课程设计专业名称：电子工程系课程名称：模电课程设计课题名称：双色三循环彩灯控制器设计人员：指导教师：年月日《数字电子技术课程设计》任务书一、课题名称：双色三循环方式彩灯控制器设计二、技术指标：1、电源VDD=12v2、相邻两灯点亮的时间约在0.3-0.7s间可调，延时时间约在1-6s间可调3、计数器和译码器分别采用CMOS中规模集成电路CC4516和CC45144、译码器4145共16个输出。
5、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（R1+2R2）C三、要求：1、控制器有3种方式：方式A：单绿左移—单绿右移—单红左移—单红右移；方式B: 单绿左移—全熄延时伴声音；方式C：单红右移—四灯红闪、四灯绿闪延时。
2、控制器有8路输出，每路用双色发光二极管指示。
3、由单刀三掷开关控制3种方式，每种方式用单色发光二极管指示4、论文格式按系下发的《课程设计格式要求》统一执行。
5、要求原理图、印制板图、装配图三图齐全（印制板图和装配可合二为一）。
指导教师：学生：电子工程系年月日课程设计报告书评阅页课题名称：双色三循环彩灯控制器班级：姓名：年月日指导教师评语：考核成绩：指导教师签名：年月日摘要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。
本次设计的双色循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现，其特点用双色发光二极管，能发红色和绿色两色光。
关键词：计数器，译码器，集成，双色发光二极管目录一、课题构想及设计方案 ...................................................................................... - 5 -1.1 课题构想 ...................................................................................................... - 5 -1.2 设计方案 ...................................................................................................... - 5 -二、基本原理........................................................................................................... - 6 -三、计数器和译码器............................................................................................... - 7 -四、电路组成........................................................................................................... - 9 -4.1 LED显示电路........................................................................................... - 9 -4.2 振荡器...................................................................................................... - 10 -4.3 触发器 ...................................................................................................... - 10 -4.4 延时电路 .................................................................................................. - 11 -五、系统电路....................................................................................................... - 14 -5.1 原理图、PCB图和装配图 .................................................................... - 14 -5.2 设计过程及工作原理 ............................................................................. - 16 -六、仿真分析及结果............................................................................................. - 18 -6.1 方式A的仿真........................................................................................... - 18 -6.2仿真结果 ..................................................................................................... - 18 -七、调试.................................................................................................................. - 20 -八、附录.................................................................................................................. - 22 -九、总结语 ............................................................................................................... - 24 -十、参考文献 ........................................................................................................... - 22 -一、课题构想及设计方案1.1 课题构想1、用中小规模集成电路设计一台彩灯控制器。
广工彩灯循环控制器(花型A)数电课程设计报告书(最新)
课程设计课程名称数字电子技术课程设计题目名称彩灯循环控制器（花型A）学生学院材料与能源学院专业班级学号学生姓名指导教师潘运红2015年6 月9 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器（A型）学生学院材料与能源学院专业班级13电材1班姓名张宏俊学号3113007322一、课程设计的内容完成彩灯循环控制器的设计任务。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括：1. 10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2. 要求显示2种不同的花型：1）10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。
2）10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮，然后按相反的顺序依次灭掉。
以上2种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮，全部灯灭。
按下启动按钮，彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计彩灯循环控制器；2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排摘要本设计是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组合顺序，然后通过一个数码管将数字显示出来。
这里的方法是列出每个输出所需要的各个阶段的脉冲，把这些脉冲信号写成二进制数再列出真值表，最后转化成电路图。
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依次输出所需花型。
为了实现这个花型交替循环转换的功能，在设计的时候巧妙地应用了JK触发器，以每十个脉冲一次翻转来实现花型的转换。
关键词：彩灯循环计数器译码器触发器目录1 设计任务目的与要求 (1)1.1设计的目的 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
数电彩灯控制器课程设计
数电彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解触发器、计数器等基本组件的工作原理；2. 使学生了解数电彩灯控制器的设计原理，掌握其电路组成及功能；3. 帮助学生理解并运用组合逻辑设计方法，设计简单的数字电路。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建数电彩灯控制器的实际操作能力；2. 提高学生分析问题、解决问题的能力，使其能够针对实际问题调整控制器参数；3. 培养学生动手实践能力，掌握焊接、调试等基本技能。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的创新意识，使其敢于尝试、勇于挑战。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和创新精神为核心。
通过设计数电彩灯控制器，让学生在实践中掌握数字电路知识，提高技能水平，并培养良好的情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识：- 触发器：RS触发器、D触发器、JK触发器等；- 计数器：同步计数器、异步计数器；- 译码器、编码器、多路选择器等组合逻辑电路。
2. 数电彩灯控制器设计：- 控制器原理：介绍彩灯控制器的基本工作原理；- 电路组成：分析控制器各部分电路的功能及相互关系；- 设计方法：基于组合逻辑设计方法，进行控制器设计。
3. 实践操作：- 搭建数字电路：使用集成电路、门电路等搭建数电彩灯控制器；- 参数调整：根据实际需求，调整控制器参数；- 调试与优化：对搭建的控制器进行调试，确保其稳定运行。
教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，制定以下教学进度：1. 数字电路基础知识（2课时）；2. 数电彩灯控制器设计（2课时）；3. 实践操作（4课时）。
教学内容具有科学性和系统性，旨在帮助学生掌握数字电路知识，培养实际操作能力和创新精神。
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。
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课程设计说明书班级：电子信息0901学号：0501090108学生姓名：张亚军指导教师：曹建生日期：2011.1.04绪论自1879年美国科学家爱迪生发明了白炽灯以来，便结束了人类“黑暗“的历史，给人类以光明，创造了巨大的财富。
如今灯光已成为人民生活中必不可少的家用品。
而相续发展起来的的循环彩灯也成为时代前沿的时尚艺术，它以现代高科技为基础，随着高技术日新月异的发展，其艺术性和表现力都产生了质的飞跃，实现了艺术上的创新与突破，不断创造出令人惊叹、叫绝的视觉艺术效果，给人们带来了美的享受和心灵上的震撼。
伴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。
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。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点而且价格昂贵。
此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
利用控制电路可使彩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）。
再由于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。
将其确实的与我们生活相联系起来。
课程设计任务书一．设计题目 : 循环彩灯控制器电路二．主要内容及要求(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个，要求按一定顺序和时间关系运行。
(2)动作要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S 的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制，要求有驱动电路。
(4)对跑动电路，可以每3个一组，交叉安装，分别点亮每一组，利用视觉暂停，达到跑动的效果。
三．进度安排1、老师给出选题内容，课程设计的相关要求，指导时间及任务完成期限。
2、根据课程设计内容及要求构造整个设计思路，复习数字电路中触发器、译码器、计数器、译码显示器等部分内容。
3、分析彩灯控制器的组成、各部分功能及工作原理。
查出各芯片引脚排列及功能。
进行电路的设计及仿真模拟。
4、根据电路的原理写出设计方案。
5、设计方案的检查，修正，改进，按要求打印方案。
应用价值在家庭装饰、商业区、许多户外广告、公益广告等的灯光布置中经常需要完成彩灯循环点亮以实现灯光动态效果，做到广告、彩灯等作品色彩鲜艳，富有创艺，变化形式丰富，起着宣传和美化环境的作用，营造文明和亮丽氛围，增添人们生活乐趣。
彩灯控制现已广泛用于广告、舞厅、商店方面。
伴随着经济的发展和夜市的兴起循环彩灯的用途将越来越广，必然是现代都市的发展和人们生活水平提高.循环彩灯设计一方案设计与论证该任务要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。
以此循环。
根据此要求电路总体上可以分为三部分：一部分电路为控制0.5s的跑动。
一部分电路为控制5s的跑动。
一部分电路为实现这两种跑动的循环。
因此可以选用两个555多谐振荡器（一个周期为0.5秒，一个为5秒）用来控制跑动的速度，再选两个4017芯片，因为4017芯片在正常工作下，连续送入时钟脉冲时，其十个输出端会依次输出高电平。
这样可以用一个4017芯片点亮0.5s的跑动，用一个4017芯片来点亮5s的跑动。
选用一个JK触发器和模拟开关4066芯片来实现循环功能，即用JK触发器来控制4066芯片的开通和关闭。
二，单元电路设计与参数计算在整个电路中，其主要的组成部分有：555定时器和4017芯片组成的 3个一组0.5s依次跑动：(由于仿真时，设置的时间跟实际理论计算的不符合，故仿真时时间可能不是0.5s)555定时器和4017芯片组成的9个一组持续亮5s的(由于仿真时，设置的时间跟实际理论计算的不符合，故仿真时时间可能不是5s)4066和74LS76组成的一个循环电路：（本来是要用hc4060+CD4013（D触发器，用它做2分频电路）+32768Hz的晶振组成秒定时，产生秒脉冲来做循环电路的，不过由于其中的芯片没接触过也比较复杂，所以就没用此方案，改为用4066和74LS76组成的循环电路。
）设计过程中各个单元的详细原理、电路图和仿真状态如下：第一部分电路：实现3个一组红灯，后黄灯，再绿灯，分别依次跑动一次的电路，电路如下图：此电路主要用到一个555多谐振荡器和一个4017芯片，4017芯片有十个输出端口，而每3个一组的灯都接一个4017的输出端口，这样可控制任务中的9组灯。
电路中的555多谐振荡器的输出端接4017的脉冲输入控制，555多谐振荡器不断的产生脉冲送入4017芯片的脉冲输入端，从而使4017芯片的输出端（01，02，03，04，05，06，07，08，09）依次为高电平，这样就控制指灯不断的跑动！第二部分电路：用来实现全部9个一组红灯，再黄灯，后绿灯，各亮一次。
电路如下图：此电路主要用到一个555多谐振荡器和一个4017芯片，4017芯片有十个输出端，而每9个亿组的灯都接一个4017的输出端（共接三个），这样可控制任务中的3组灯。
电路中的555多谐振荡器的输出端接4017的脉冲输入控制，555多谐振荡器不断的产生脉冲送入4017芯片的脉冲输入端，从而使4017芯片的输出端（01，02，03）依次为高电平，这样就控制3组指灯持续亮5s依次跑动循环！1：用来实现两种的跑动不断循第三部分电路环。
电路如下图：此部分电路主要是用一个4066BP芯片和一个74LS76N芯片来现实。
4066BP芯片为模拟开关芯片，它集成了四个模拟开关（在此用到两个），每个模拟开关有2个端子，一个为控制端，主要接高电平或低电平，其佘两个端子为输入输出端。
当控制接高电平时，开关接通，控制端接低电平时开关断开。
74LS76N芯片为集成JK触发器。
在此电路中触发器的J ，K 和清零端都接高电平。
这样每给触发器一个触发边沿其输出端就翻转一次。
Q端接4066BP的一个开关的控制端。
Q非接4066BP的另一个开关的控制端。
这样可以使4066BP用到的两个开关一个接通时而另一个就断开。
而触发器的脉冲输入端接第一部分电路中的4017的第十（09）输出端口和第二部分电路中的4017的03输出端口的或门的结果。
而4066模拟开关用到的两个开关的输入端接12V直流电源，其一个开关的输出端接第一部分电路中的555多谐振荡器电源端，别一个开关输出端接第二部分电路中的555多谐振荡器的电源端！这样就实现了若第一部分的电路工作时第二部分电路就不工作。
而第二部分电路工作时第一部分电路就不工作。
即可实现交替循环工作！三总原理图及工作过程1．总原理图2电路完整工作过程电路运行时第一部分的555多谐振荡器首先工作不断的给控制着3组灯（3个一组）的4017芯片送去脉冲，从而使4017的十个输出端依次为输出高电平。
接到高电平的组灯就会发光。
这样就实现先红灯，后黄灯，再绿灯，分别依次0.5s跑动。
当最后的绿灯亮完后，即第一部分的单元电路中的4017的第十个输出端（09）输出高电平时，这就给74LS76触发器送去一个脉冲，于是触发器的Q端就翻转输出低电平使4066模拟开关的一个开关变为断开，从而使第一部分的电路处于不工作状态。
而触发器的Q非端同时了输出一个高电平使4066的另一个开关导通，这时第二部分的电路开始运行。
这样就使全部红灯，再黄灯，后绿灯，各亮一次。
而当绿灯全部亮完后，这时第二部分的4017的第四个输出端（03）输出高电平，也给触发器送去一个脉冲。
于Q端和Q非端翻转。
这样第二部分的4066的模拟开关断开，控制第二部分的模拟开关断开使第二部分的电路不工作。
，而控制着第一部分的4066模拟开关导通，使第一部分的电路工作3个一组的组灯依次点亮、依次跑动。
如此实现了3个一组先红灯，后黄灯，再绿灯0.5s依次跑动，让后再9个一组，先红灯，后黄灯，再绿灯持续亮5s.如此循环下去。
四安装与调试1、按照电路图进行接线，按照单元电路设计中的方法连接好每一块电路，然后把每一块接在一起。
对每单元电路进行调试，在对每部分电路进行调试时仿真状态跟设计和预想的一样，没什么大问题。
2、把各单元电路接在一起调试时，3个一组隔0.5s 跑动亮的正常，不过9个一组的持续5s的出现错误，就是0.5s和5s的两个功能电路都一起工作，达不到要设计的要求。
3、把0.5s跑动单元电路中的4017芯片的第十个输出端口和持续亮5s的单元电路中的4017芯片的第四个输出端口用一个或门连起来后就能正常工作了。
不过，持续亮5s的功能中，亮黄跟绿灯时会有三个红灯也一起亮的(问题解决不了)。
不过总体的功能跟效果还是达到要求。
五结论与心得通过此次的课程设计，我对电路的设计流程有了一定的了解，对仿真软件也有一定的认识。
在调试的过程中遇到打开电源开关的瞬间一个红灯亮0.5S然后所有灯全亮，通过运用检修方法查出是系统内部的问题，改正后恢复正常。
所有灯一会正常一会不工作，经仔细检查发现在电源处接触不良，改正后恢复正常。
总的来说，本次的课程设计进行的还算顺利，不过对于结果有点不怎么满意，就是持续亮5S的功能有点不完善，但总的结果还算达到了设计要求。
本次所用的芯片大部分都是基础的，不过有个别的不怎么了解，不过通过此次课程设计，我对这些未曾接触过的芯片都有一定的认识，对其功能也有一定的了解。
比如4066，4017。
这次的课程设计是我更加熟悉芯片的功能跟用法，让我更好的运用逻辑门，使我所学的知识得到巩固，并且这次的设计培养了我的独立思考的能力和操作的能力。
六参考文献1.《电子技术基础》，康华光主编，高等教育出版社；2梁宗善. 电子技术基础课程设计[M]. 武汉：华中理工大学出版社3.《数字电路指南》，阮祁忠、蔡声镇编著，福建科学技术出版社4彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社5谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）[M].武汉：华中科技大学出版社。