彩灯控制电路
追逐式彩灯控制器电路图1
追逐式彩灯控制器电路图本节介绍一个简单易做的追逐式彩灯控制器,只要将三组彩灯串在空间作适当排列,就能形成追逐流水效果。
电路原理追逐式彩灯控制器的电路如图所示,电路由振荡器、可控硅开关电路及电源电路等几部分组成。
电源电路由VD4、VD5、C4与C5等组成,接通电源后在电容C4两端可获得6V左右稳定的直流电压供振荡器用电。
振荡器由三极管VT1—VT3组成,其振荡是靠耦合电容C1~C3反馈形成,接通电源后三只三极管就间隙导通与截止,并且在任何时候总是一只三极管截止、二只三极管导通。
H1-H3是三组彩灯串,其点亮与否取决于可控硅VS是否开通。
可控硅的开通又由相应的三极管状态决定,若三极管VT1处于截止态,其集电极输出高平,二极管VD1导通,就向可控硅VS1注入触发电流,使VS1开通,第一组彩灯串H1点亮发光;若三极管VT1导通,其集电极输出低电平,VD1截止,VS1失去触发电流,当交流电过零时即关断,灯串H1熄灭。
由上面分析可知,由于VT1~VT3在起振时,始终只有一只三极管处于截止态,且状态交替变化,即截止的管子由VT1→VT2→VT3→VT1→……循环变化,因而灯串H1、H2、H3依次循环点亮,只要将灯串中的彩灯在空间作适当排列,就能形成追逐流水效果。
元器件选择VT1~VT3均可采用9013型等硅NPN三极管,要求三只管子的特性尽可能一致,β值100左右。
VD1~VD3可用1N4148型硅开关二极管,VD4用1N4001型等硅整流二极管,VD5为5V、1/2W稳压二极管,如2CW54型等。
VS1-VS3用MCR100—8型等1A、600V小型塑封单向可控硅。
三组灯串H1~H3可用市售彩色电珠灯串,灯串若并联连接,应用220V、5W彩色灯泡并联,每组灯串的功率应控制在100W或100W以下。
R1~R6均采用RTX—1/8W型碳膜电阻器,C1-C4用CD11—25V电解电容器,C5要求采用CBB—400V型聚丙烯电容器。
彩灯循环控制电路
摘要之杨若古兰创作人们在日常生活、欢乐节日、文娱及科研中,到处都会碰到装潢成绩,总离不开彩灯控制器.彩灯控制电路的不竭完美,使得人们的生活更加丰富多彩.本文次要介绍彩灯轮回控制电路的设计构成及工作道理.电路中的220V电压通过可控硅器件加至各路彩灯的两端,当可控硅导通时彩灯被点亮,否则熄灭.可控硅的导通与否是由其控制极是否加入触发旌旗灯号来决定的.这些触发旌旗灯号由移位寄存器发生的顺序脉冲给出.振荡电路发生的时钟脉冲送入移位寄存器,随着时钟脉冲的不竭输入,移位寄存器的各输出端顺次变成高(低)电平,构成时序控制旌旗灯号.时序控制旌旗灯号经驱动电路送入可控硅,使可控硅顺次导通,因而各彩灯被顺次点亮(熄灭).关键词彩灯控制器;时钟脉冲;轮回显示;可控硅AbstractThe people in the daily life, the happy holiday, the entertainment and the scientific research, everywhere can meet the decoration question, always cannot leave the colored lantern controller. The colored lantern control circuit'sunceasing consummation, causes people's life to be more richly colorful.This topic mainly introduces the colored lantern cyclic control electric circuit's design composition and the principle of work. In electric circuit's 220V voltage adds through the silicon-controlled rectifier component to each group colored lantern's both sides, when silicon-controlled rectifier break over the colored lantern is lightened, otherwise extinguishes. Silicon-controlled rectifier's break over or not is by its control whether extremely to join the trigger pip to decide. These trigger pip the smooth pulse which produces by the shiftregister gives. The oscillating circuit produces the clock pulse sends in the shift register, along with clock pulse's unceasing input, shift register's various out-ports becomes (low) the level high in turn, forms the sequential control signal. The sequential control signal sends in the silicon-controlled rectifier after the driving circuit, causes the silicon-controlled rectifier in turn break over, therefore various colored lanterns are lightened in turn (extinguishment).Key words Colored lantern controller; Clock pulse; The circulation demonstrated; Silicon-controlled rectifier目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 立题目的和意义11.2 设计任务与请求11.2.1 课题概述11.2.2 技术请求11.2.3 设计内容2第2章电路构成与设计32.1 设计方案与方框图32.1.1 设计方案32.1.2 电路方框图32.2 单元电路介绍42.2.1 电源电路42.2.2 振荡电路42.2.3 计数/时序分配电路52.2.4 模拟电子开关62.2.5 移位寄存器72.2.6 驱动电路82.2.7 可控硅开关电路102.2.8 彩灯电路102.3 本章小结10第3章零件电路工作道理113.1 零件电路工作道理113.1.1 彩灯点亮过程113.1.2 彩灯熄灭过程123.2 本章小结13第4章元器件拔取与计算144.1 元器件拔取144.1.1 电阻器144.1.2 电位器144.1.3 电容器144.1.4 半导体二极管154.1.5 半导体三极管154.1.6 三端稳压器154.1.7 集成芯片154.2 元器件选择164.2.2 限流电阻174.3 本章小结17第5章电路安装与调试185.1 次要使用仪器185.2 电路安装185.3 电路调试185.3.1 留意事项195.3.2 通电检查及调试步调195.4 电路调试中的故障景象及排除方法205.5 本章小结20结论22称谢23参考文献24附录1 外文文献中文译文25附录2 外文文献28附录3 零件电路道理图32附录 4 元器件列表33第1章绪论随着人们生活环境的不竭改善和美化,在很多场合可以看到黑色霓虹灯.因为其丰富的灯光色彩,低廉的造价和控制简单等特点而得到了广泛的利用,用彩灯来装潢街道和城市建筑物曾经成为一种时尚.本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.若将必定数量的黑色灯组合联接,就能营建出平面上色彩变更的场景,这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富灿艳.本控制器采取数字集成块,核心元器件少、电路结构简单,但它有别于其他彩灯显示电路,相当于二维彩灯控制器,本文以二维彩灯控制旌旗灯号流程为线索,分析相干数字集成电路基本工作过程,按电子装接工艺请求介绍二维彩灯控制器的建造过程.1.1 立题目的和意义通过本电路的设计应用所学的理论常识,分析成绩,解决成绩,把握电子电路的设计方法;熟悉电路的组装、焊接、调试等方法;巩固经常使用仪器的使用.使得理论与实践相结合,可提高处理实际成绩的能力和动手能力.1.2 设计任务与请求每一个电路的设计,都要有设计任务和请求(技术目标),这是电路设计的前提.普通包含以下几部分的内容.课题概述彩灯控制电路是近年来随着电子技术发展而发生的一种控制安装.它能使彩灯按照请求有序地被点亮,还可以同音乐、声音、色彩等结合起来,使灿艳的世界更具灿艳的色彩.彩灯可大致分为两品种型:(1)装潢彩灯(2)音乐彩灯本次结业设计的类型为装潢彩灯,题目为彩灯轮回控制器.技术请求(1)能够实现五路彩灯逐行递增点亮,再逐行递减熄灭;(2)轮回过程主动实现;(3)彩灯色彩的流动速度可调.1.2.3 设计内容(1)说明彩灯控制器的工作道理和各单元电路的感化.(2)各单元电路的设计请求,简述选择集成组件的准绳.(3)计算元件参数,组装电路并进行调试,论述调试方法和调试过程.(4)撰写论文.第2章电路构成与设计2.1 设计方案与方框图这一节包含的内容是设计方案的选择,根据设计请求设计电路,画出零碎的电路方框图,并标明旌旗灯号的流程方向.根据技术计数目标的请求,通过大量材料的查询,并无效结合所学常识,最初确定了的一套比较合适的方案,即通过振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、移位寄存器及彩灯显示五部分电路实现其功能.2.1.1 设计方案彩灯普通是发光二极管、白炽灯或有分歧色彩的灯泡,彩灯控制器大致可分为两种方案实现.一种是采取单片机控制,其长处是编程简单,控制的图案花样多,需添加的电解电路简单;另一种是利用电子电路安装控制,其电路不很复杂,建造和调试容易,成本也绝对较低.为体现专业上风,本次设计采取第二种方案.2.1.2 电路方框图根据设计请求和概述中介绍的彩灯控制电路的基本构成,可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、一名寄存器和彩灯显示五部分构成.方框图如图2-1所示:图2-1电路方框图以上各部分由响应的集成芯片和核心电路构成.其中,振荡电路用来发生脉冲旌旗灯号,调节核心元件可改变振荡旌旗灯号频率,从而控制彩灯色彩的流动速度,将此作为时间基准供给计数、移位寄存器.计数/时序分配电路,用以发生模拟开关切换的控制旌旗灯号,经模拟开关转换后的旌旗灯号直接送入移位寄存器,通过彩灯显示出来.可实现控制五路彩灯逐行递增点亮,再逐行递减熄灭,时间可按实际须要进行设定,并主动实现轮回过程.2.2 单元电路介绍任何复杂的电子电路安装和设备,都是由若干个具有简单功能的单元电路构成的.整体方案的每个模块,常常是由一个次要电路构成的,其功能目标比较单一.在明确每个单元电路的技术目标的前提下,要分析清楚各个单元电路的工作道理,与前后级电路之间的关系和电路的结构方式等.具体设计时,可以模仿成熟的进步前辈电路,也能够进行创新和改进,但都必须包管功能请求.而且,不但各单元电路本人要设计合理,各单元电路也要互相配合,留意各部分的输入旌旗灯号、输出旌旗灯号和控制旌旗灯号之间的关系.设计时应减少元件的类型、电平转换和接口电路,以包管电路简单、工作可靠、经济实用.电源电路电子设备中所用的直流电源,通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压当前得到的,对于直流电源的次要请求是输出电压的幅值波动,即当电网电压或负载电流动摇时能基本坚持不变,直流输出电压平滑,脉动成分小,交流电变换成直流电时的转换率高.该彩灯控制器选用交、直流两种电压供电.直流电压取自在电阻、电容及二极管构成的整流、滤波、稳压电路,经稳压后输出5V波动电压,为各集成电路供电;交流电压直接取自市电振荡电路因为本电路对时间精度的请求不很严酷,是以振荡电路采取集成芯片CD4069和外接电阻、电容构成多谐振荡器,来发生脉冲旌旗灯号.CD4069的引脚图如图2-2图2-2CD4069引脚图CD4069为六非门集成器件,其中F1、F2用以发生振荡旌旗灯号,而非门3用作CD40174复位旌旗灯号的倒相器.因为CD4069为CMOS数字集成电路,是一种高输入阻抗器件,容易受外界干扰形成逻辑混乱或出现感应静电而击穿场效应管的栅极.虽然器件内部输入端设置了呵护电路,但它们接收瞬变能量无限,过大的瞬变旌旗灯号和过高的静电电压将使呵护电路失去感化,是以,CD4069中未使用的非门F4、F5、F6的输入端{9}、{11}、{13}脚均接到VSS接地端,以作呵护.由CD4069及电阻和电容构成的振荡定时电路如图2-3所示.R3、R4和C4为振荡定时元件,调节这两个元件可改变振荡旌旗灯号频率,从而控制彩灯色彩的流动速度,以呈现分歧的视觉后果.其中,振荡周期可由式(2-1)求得:T=(1.4~2.5)RC式(2-1)则我们可得出振荡频率f如式(2-2)所示:f =1/(1.4~2.5)RC式(2-2)本电路中振荡频率设为5Hz,由此可拔取参数R=100K、C=1uF,并可通过电位器进行进一步伐节.图2-3 振荡定时电路2.2.3 计数/时序分配电路十进制计数/分频器CD4017,其内部由计数器及译码器两部分构成,由译码输出实现对脉冲旌旗灯号的分配,全部输出时序就是Y0、Y1、Y2、…、Y9顺次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期.用于发生对CD4066模拟开关切换的控制旌旗灯号.其引脚功能如图2-4所示.其中,Cr为复位端,当Cr端输入高电平时,计数器置零态.CD4017具有主动启动功能,即在电路进入无效形态时,在计数脉冲感化下,最多经过两个时钟周期就能回到正常轮回圈中,是以本控制器的CD4017未设置加电复位电路.Co为进位输出端,当计数满10个时钟脉冲时输出一个正脉冲.CD4017有CL和EN 两个计数输入端,CL端为脉冲上升沿触发端,若计数脉冲从CL端输入,则EN端应接低电平;EN端为脉冲降低沿触发端,若计数脉冲从EN端输入,则CL端应接高电平.在本电路中使用脉冲上升沿触发,是以,将计数脉冲从CL端输入,EN端接低电平.每到来一个脉冲,其输出向前挪动一名,即在脉冲到来时,CD4017的各输出端将由Y0~Y9顺次输出高电平,从而控制CD4066的选通形态.图2-4CD4017 引脚图2.2.4 模拟电子开关CD4066为双向模拟开关,其引脚功能如图2-5所示,每个封装内部有A、B、C、D4个独立的模拟开关,每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子,其中输入端和输出端可互换.当控制端加高电平时,开关导通;当控制端加低电平时开关截止.模拟开关导通时,导通电阻为几十欧姆;模拟开关截止时,呈现很高的阻抗,可以看成为开路.模拟开关可传输数字旌旗灯号和模拟旌旗灯号,可传输的模拟旌旗灯号的上限频率为40MHz.各开关间的串扰很小,典型值为-50dB.本控制器使用了其中B、D两个开关.每个开关有一个输入端和一个输出端,这两端可以互换使用.B开关的输入端{11}脚与电源相连、接入高电平;D开关的输出端{8}脚接地;两个开关接成串联方式,B 开关的输出端{10}脚与D开关的输入端{9}脚相连,作为高、低电平的切换点.另外,CD4066的{12}脚和{6}脚分别为开关B、D的选通端,输入高电平时开关闭合;输入低电平时开关断开.开关B在其选通端{12}脚输入的高电平感化下,接通{11}脚和{10}脚,使{10}脚变成高电平.与此同时,CD4017其余各输出端Y1~Y9均为低电平,因而CD4066开关D的选通端也为低电平,开关D关断,如许不影响{10}脚的电平形态.CD4066按此道理进行工作,以达到控制选通的目的.图2-5CD4066 引脚图2.2.5 移位寄存器移位寄存器是临时存放数据的部件,同时它还具有移位功能.从逻辑结构上看,移位寄存器有以下两个明显特征:(1)移位寄存器是由不异的寄存单元所构成.普通说来,寄存单元的个数就是移位寄存器的位数.为了完成分歧的移位功能,每个寄存单元的输出与其相邻的下一个寄存单元的输入之间的连接方式也分歧.(2)所有寄存单元共用一个时钟.在公共时钟的感化下,各个寄存单元的工作是同步的.每输入一个时钟脉冲,寄存器的数据就顺序向左或向右挪动一名.通常可按数据传输方式的分歧对CMOS移位寄存器进行分类.移位寄存器的数据输入方式有串行输入和并行输入之分.串行输入就是在时钟脉冲感化下,把要输入的数据从一个输入端顺次一名一名地送入寄存器;并行输入就是把输入的数据从几个输入端同时送入寄存器.在CMOS移位寄存器中,有的品种只具有串行或并行中的一种输入方式,但也有些品种同时兼有串行和并行两种输入方式.串行输入的数据加到第一个寄存单元的D端,在时钟脉冲的感化下输入,数据传送速度较慢;并行输入的数据普通由寄存单元的R、S端送入,传送速度较快.移位寄存器的移位方向有右移和左移之分.右移是指数据由右边最低位输入,顺次由右侧的最高位输出;左移时,右侧的第一名为最低位,最右边的则为最高位,数据由低位的右侧输入,由高位的右边输出.移位寄存器的输出也有串行和并行之分.串行输出就是在时钟脉冲感化下,寄存器最初一名输出端顺次一名一名地输出寄存器的数据;并行输出则是寄存器的每个寄存单元均有输出.CMOS移位寄存器有些品种只要一种输出方式,但也有些品种兼具两种输出方式.实际上,并行输出方式也必定具有串行输出功能.在本设计当选用的是CD40174,使用其串行输入、右移输出来控制五路彩灯进行逐行点亮或逐行熄灭.CD40174内部含有6个D型触发器,其引脚功能如图2-6所示.本控制器将其中的5个连接成串行输入、并行输出的五位移位寄存器.其中D6为最高位触发器,D2为最低位触发器(D1未用),顺次排列.每个触发器都有各自的输入端和输出端,高一名触发器的输出端Q与低一名触发器的输入端D相接,只要最高位触发器D6的输入端CD40174{3}脚接收脉冲旌旗灯号.CD40174的{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚、{10}{13}脚、{12}{14}脚分别为各相邻触发器输出端和输入端的连接点,作为五位寄存器的并行输出端.各触发器的复位端连在一路,作为寄存器的总清零端.寄存器工作前低电平复位无效,工作开始复位旌旗灯号应跳变成高电平,并在工作期间不断坚持.图2-6CD40174引脚图2.2.6 驱动电路按照电路道理图所示,为了增大输入到可控硅控制极的触发电流,是以选用一级三极管作为放大.三极管最基本的感化是放大感化,它可以把微弱的电旌旗灯号酿成必定强度的旌旗灯号,当然这类转换仍然遵守能量守恒,它只是把电源的能量转换成旌旗灯号的能量而已.三极管有一个次要参数就是电流放大系数β.当三极管的基极上加一个巨大的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流.集电极电流随基极电流的变更而变更,而且基极电流很小的变更可以惹起集电极电流很大的变更,这就是三极管的放大感化.本电路恰是利用了三极管的这个特点,并采取NPN型的CS9014来实现.在这里我们将对三极管的几种特殊用处做进一步介绍.三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器.除了构成放大器和作开关元件使用外,还能够做成一些可独立使用的两端或三端器器件.上面将列举出三极管的几种特殊用处,如图2-7所示.(1) 扩流把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合,就可得到一只大功率可控硅,其最大输出电流由大功率三极管的特性决定,见附图 a .图b 为电容容量扩大电路.利用三极管的电流放大感化,将电容容量扩大若干倍.这类等效电容和普通电容器一样,可浮置工作,适用于在长延时电路中作定时电容.用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、建造经济方便的长处,但因为稳压二极管波动电流普通只无数十毫安,因此决定了它只能用在负载电流不太大的场合.图 c 可使原稳压二极管的波动电流及动态电阻范围得到较大的扩展,波动功能可得到较大的改善.(2) 代换图d 中的两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管;图 e 中的三极管可代用 8V 摆布的稳压管.图 f 中的三极管可代用30V 摆布的稳压管.上述利用时,三极管的基极均不使用.(3) 模拟用三极管构成的电路还可以模拟其它元器件.大功率可变电阻价贵难觅,用图 g 电路可作模拟品,调节 510 欧电阻的阻值,即可调节三极管 C、E两极之间的阻抗,此阻抗变更即可代替可变电阻使用.图 h 为用三极管模拟的稳压管.其稳压道理是:当加到A、B的输入电压上升时,因三极管的B、E结压降基本不变,故 R2 两端压降上升,经过 R2 的电流上升,三极管发射结正向偏置加强,其导通性也加强, C、E 极间呈现的等效电阻减小,压降降低,从而使AB端输入电压降低.调节 R2 即可调节模拟稳压管的稳压值.可控硅是一种有源开关元件,平时它坚持在非道通形态,直到由一个较小的控制旌旗灯号对其触发或称“点火”使其导通,一旦被点火就算撤离触发旌旗灯号它也坚持导通形态,要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下.可控硅是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,普通由两晶闸管反向连接而成.它的功用不但是整流,还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路,实现将直流电酿成交流电的逆变,将一种频率的交流电酿成另一种频率的交流电等等.可控硅和其它半导体器件一样,其有体积小、效力高、波动性好、工作可靠等长处.它的出现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科研以致商业、民用电器等方面争相采取的元件.本电路恰是利用其开关特性来实现对彩灯的控制的.2.2.8 彩灯电路本电路是控制五路彩灯的输出.每一路由分歧色彩的发光二极管和限流电阻构成,当然也能够选用黑色串灯来实现.彩灯图形可按设计者的志愿进行自行设定,比方直线,圆形,星形或是字母、文字等.在这里选择的是字母显示.2.3 本章小结在这一章,首先对电路的方案进行选择与设定,并据此确定电路方框图,从而对每一部分单元电路进行分析与设计.通过本章的进修,我们可以对几种罕见的集成芯片有更深条理的了解,并能够熟练拔取某参数的元器件,是对逻辑思维能力的一种锻炼,对当前能够熟练使用此类元器件和利用它们来设计电路奠定了的必定的基础.第3章零件电路工作道理3.1 零件电路工作道理电路的零件道理图,见附录3.上面介绍零件电路工作道理与设计计算.接通电源,市电220V一路通过双向可控硅加至各路彩灯的两端;另一路通过整流、滤波电路,稳压电路分别加至各三极管的集电极和各集成芯片的供电电源上,包管各电路正常供电.在接通电源瞬间,电源电压经C4、R5微分成一个正脉冲,此脉冲通过非门F3倒相,从CD4069{6}脚输出,送入CD40174复位端{1}脚,用以完成寄存器工作前置零任务.随着时间的延续,C4充电结束,在其负极构成一个波动的低电平,经F3倒相后满足寄存器工作期间的须要.各触发器的时钟脉冲输入端也连接在一路,作为寄存器的移位脉冲输入端.移位脉冲取自CD4069{4}脚的脉冲串,从CD40174{9}脚输入.3.1.1 彩灯点亮过程在第一个移位脉冲的上升沿,CD40174{3}脚输入的高电平旌旗灯号移入触发器D6,寄存器的输出形态由初始的“00000”变成“10000”,CD40174{2}{4}脚呈高电平.此高电平经隔离电阻R7加到三极管T1放大、再从其发射极输出,送入双向晶闸管VS1的控制极,驱动VS1导通,第Ⅰ路彩灯因其电流回路构成而被点亮.与此同时,寄存器其余的四个输出端均为低电平,双向晶闸管VS2~VS5无驱动旌旗灯号而阻断,所控制的四路彩灯Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ不亮.当第二个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y1呈高电平.此高电平从其{2}脚输出,经二极管VD3接到4066{12}脚.坚持开关B的接通,从而保持CD40174{3}脚串行输入端的高电平形态.在第二个移位脉冲感化下,寄存器的输出形态由“10000”变成“11000”,CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚呈高电平,经三极管VT1、VT2放大,驱动晶闸管VS1、VS2导通.如许在坚持第Ⅰ路彩灯点亮的同时,第Ⅱ路彩灯接踵被点亮,而其余三路彩灯则仍为熄灭形态.当第三个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y2呈高电平.此高电平从其{4}脚输出,经二极管VD5接到CD4066{12}脚.开关B 继续接通,继续保持CD40174{3}脚的高电平.第三个移位脉冲使寄存器的输出形态由“11000”变成“11100”,CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚同时呈高电平,经三极管VT1、VT2、VT3驱动晶闸管VS1、VS2、VS3导通.第Ⅰ、Ⅱ路彩灯继续点亮的同时,第Ⅲ路彩灯又被点亮.同理,当第四、五个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y3、Y4顺次呈高电平.CD4066坚持开关B的接通,CD40174{3}脚保持高电平形态.第四、五个移位脉冲使寄存器的输出形态顺次为“11110”和“11111”,晶闸管在控制点亮前三路彩灯的基础上,又顺次点亮了第Ⅳ、Ⅴ路彩灯.因而可知,五路彩灯是按逐行递增的方式点亮的.3.1.2 彩灯熄灭过程当第六个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y5呈高电平.此高电平从其{1}脚输出,经二极管VD2加到CD4066开关D的选通端{6}脚,接通{8}脚和{9}脚,从而使{9}脚接地.同时,CD4017其余的计数输出端均为低电平,CD4066开关B是以而关断,以防止电源被接通的开关D短路.因为CD40174{3}脚与CD4066{9}脚直接相连,因而CD40174寄存器的串行输入端变成低电平.在第六个移位脉冲感化下,寄存器的输出形态由“11111”变成“01111”,CD40174的{2}{4}脚输出低电平,三极管VT1截止.晶闸管VS1失去触发旌旗灯号,在交流电源过零瞬间自行阻断,第Ⅰ路灯熄灭.而寄存器其余四路输出端的高电平,通过VT2、VT3、VT4、VT5和VS2、VS3、VS4、VS5继续控制第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四路彩灯点亮.当第七个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y6呈高电平.此高电平从其{5}脚输出,经二极管VD6加到CD4066{6}脚,坚持{9}脚接地.以保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.第七个移位脉冲使寄存器的输出形态由“01111”变成“00111”,CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚同时输出低电平,三极管VT1、VT2截止.晶闸管VS1因无触发旌旗灯号而保持其阻断形态;VS2因失去触发旌旗灯号,在交流电源过零瞬间而阻断,第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭.而寄存器其余三路输出的高电平,仍然控制第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯点亮.同理,当第八、九、十个计数脉冲到来时,CD4017计数输出端Y7、Y8、Y9顺次输出的高电平控制CD4066开关D的接通,保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.当寄存器的移位脉冲输入端顺次接收到第八、九、十个脉冲时,寄存器的输出形态则顺次为“00011”、“00001”、“00000”,第3、4、5位的低电平控制晶闸管VS3、VS4、VS5顺次阻断,在第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭的情况下,第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯顺次熄灭.上述说明,五路彩灯是按逐行递减的方式熄灭的.当计数器CD4017计数满10个脉冲时,其进位端{12}脚输出一个正脉冲,直接反。
四路彩灯控制器电路工作原理
四路彩灯控制器电路工作原理
四路彩灯控制器电路是一种常见的电路,用于控制四个不同颜色的灯光。
它可以通过控制器来实现对灯光的开关、亮度和颜色的调节。
下面我们来了解一下四路彩灯控制器电路的工作原理。
四路彩灯控制器电路主要由三个部分组成:电源部分、控制部分和输出部分。
其中电源部分提供电源,控制部分控制灯光的开关、亮度和颜色,输出部分将控制信号转换为电流输出到灯光上。
电源部分通常采用交流电源或直流电源,通过整流、滤波和稳压等处理,将电源转换为稳定的直流电源,以供控制部分和输出部分使用。
控制部分是四路彩灯控制器电路的核心部分,它通过控制芯片来实现对灯光的控制。
控制芯片通常采用单片机或专用的控制芯片,它们可以通过编程或设置来实现对灯光的控制。
控制芯片可以控制灯光的开关、亮度和颜色,同时还可以实现多种灯光效果,如闪烁、渐变、呼吸等。
输出部分将控制信号转换为电流输出到灯光上。
输出部分通常采用三极管或场效应管等电子元件,它们可以将控制信号转换为电流输出到灯光上,从而实现对灯光的控制。
输出部分还可以通过电阻、电容等元件来实现对灯光的亮度和颜色的调节。
四路彩灯控制器电路是一种常见的电路,它可以通过控制器来实现对灯光的开关、亮度和颜色的调节。
它的工作原理主要由电源部分、控制部分和输出部分组成,通过这三个部分的协作,实现对灯光的精确控制。
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。
8个彩灯控制电路设计
程序和PROTEUS图已经做出来了(如下),preteus图可以运行简单的彩灯程序,但是运行这个程序时灯只是全亮不动,程序和proteus图都找不出问题,希望高手指点一二。
要求:1 从左到右排列,编号为1~8号。
系统启动后,灯管点亮的顺序依次为:1号→2号→3号→...→7号→8 号,时间间隔为1S。
8根彩灯全亮后,持续10S。
然后按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次熄灭,时间间隔为1S。
灯管全部熄灭后,等待2S,再从8号灯管开始,按照8号→7号→6号→...→2号→1号的顺序依次点亮,时间间隔为1S。
全部点亮后持续20S,再按照1号→2号→3号→...→7号→8号的顺序熄灭,时间间隔仍为1S。
灯管全部熄灭后,等待2S,再重新开始上述过程的循环。
下面是已经做出来的程序:ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H ;定时器1工作于模式1,时间为50msMOV P1,#0FFH ;低电平有效,灯熄灭MOV R7,#00HLOOP1: INC R7MOV A,R7MOV DPTR,#TAB1MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP1;8次没显示完则继续循环LCALL DELAY2;过程1MOV R7,#8LOOP2: DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP2;8次没完则继续循环LCALL DELAY1MOV R7,#0HLOOP3:INC R7MOV DPTR,#TAB2MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#8,LOOP3;8次未完继续循环LCALL DELAY3MOV R7,#8HLOOP4:DEC R7MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRMOV P1,ALCALL DELAY1CJNE R7,#0,LOOP4;8次未完继续循环LCALL DELAY1LJMP START ;开始下一个循环DELAY1:MOV R0,#20LOOP5:SETB TR1JNB TF1,$DJNZ R0,LOOP5CLR TR1RET ;一秒延时DELAY2:MOV R0,#9LOOP6:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP6RET ;9秒延时DELAY3:MOV R0,#19LOOP7:LCALL DELAY1DJNZ R0,LOOP7RET ;19秒延时TAB1:DB 0FFH,7FH,3FH,1FH,0FHDB 07H,03H,01H,00HTAB2:DB 0FFH,0FEH,0FCH,0F8H,0F0HDB 0E0H,0C0H,080H,00HEND这是proteus图。
基于D触发器的彩灯控制电路设计
基于D触发器的彩灯控制电路设计随着科技的不断发展,现在的家庭装修已经不再满足于实用的功能,而是追求更多的美观和个性化。
其中,彩灯的广泛应用已成为了家居装修中的热门方案。
当然,如果要将彩灯运用得更加出色,不仅需要选择高品质的LED产品,还需要利用电路设计的巧妙手段,实现更好的控制效果。
那么,我们来看看基于D触发器的彩灯控制电路设计的思路。
1.电路设计原理D触发器是数字电路中的一种元件,主要用于在数字信号传输过程中,对信号进行稳态驱动。
基于D触发器的彩灯控制电路设计原理是,利用D触发器的特性,对输入信号进行稳态存储或放大,使得彩灯控制更加准确、稳定可靠。
2.电路设计步骤(1)电源电路设计:选择符合输入信号范围要求的电源,设定合适的工作电压,并稳定输出电力,以满足后续电路的要求。
(2)信号输入电路设计:为了消除高频噪声干扰,应加入一定的滤波电路。
此外,还要选择合适的输入端口,并提供与输入级别相适应的等效电阻。
(3)D触发器电路设计:根据彩灯的控制需求,选择D触发器元件并按照相应的数据手册推导出各种工作条件的参数。
在此基础上完成元件的引脚连接和系统的整合,使得输入信号与输出信号稳定可控。
(4)信号输出电路设计:在信号输出时,需要考虑如何加入适当的电路元件以达到接口特定要求。
(5)LED控制线路设计:根据网络拓扑结构设计LED控制线路,并将所有元件有效地地接口起来。
3.电路设计细节(1)D触发器选型:需要根据控制需求和参数要求选择合适的D触发器型号,并注意元件的触发门限值、工作电源电压范围等细节参数。
(2)电源选型:应选用满足实际需求的电源,保证输出电流和电压稳定可靠。
(3)信号输入电路:需要根据输入信号特点设计合适的电路解决信号干扰问题。
(4)LED控制线路设计:需要合理规划彩灯分组及其数目,同时保证控制信号的有效传输。
4.总结基于D触发器的彩灯控制电路设计应用广泛,在许多家居装修项目中都可以发现其身影。
八路循环彩灯控制电路设计
八路循环彩灯控制电路设计八路循环彩灯控制电路设计是一种常见的电子电路设计,用于控制多个彩灯按照一定的循环模式进行亮灭。
在本文中,我们将一步一步回答相关问题,帮助读者了解八路循环彩灯控制电路的设计原理及其实现方式。
第一部分:八路循环彩灯控制电路设计原理介绍八路循环彩灯控制电路是一种利用计时器和逻辑门等元件实现的电子电路,可以实现多个彩灯按照一定的循环模式进行亮灭。
其设计原理主要包括以下几个方面:1.计时器的应用:计时器是八路循环彩灯控制电路中的核心元件之一。
通过计时器的设置,可以控制彩灯的亮灭时间,并实现循环模式。
常见的计时器有555定时器、NE555定时器等。
2.逻辑门的应用:逻辑门是八路循环彩灯控制电路中的另一个重要元件。
逻辑门用于判断彩灯亮灭的逻辑关系,并通过逻辑门的输出来控制彩灯的状态。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
3.多路控制信号的生成:八路循环彩灯控制电路需要产生多路控制信号,用于控制多个彩灯的亮灭。
这些控制信号可以通过组合逻辑电路、编码器等实现。
第二部分:八路循环彩灯控制电路设计步骤在了解了八路循环彩灯控制电路的设计原理后,我们可以按照以下步骤进行具体的电路设计:1.确定彩灯的数量:首先需要确定需要控制的彩灯数量,以便选择合适的计时器和逻辑门。
2.选择计时器:根据彩灯的控制需求和电路设计的复杂度,选择合适的计时器。
在本设计中,我们选择使用555定时器。
3.设计计时器电路:根据彩灯的亮灭时间和循环模式要求,设计计时器电路。
通过调整计时器的参数,如电容、电阻值,可以控制彩灯的亮灭时间。
4.生成控制信号:根据彩灯的数量,设计多路控制信号的生成电路。
可以使用组合逻辑电路、编码器等进行设计。
5.选择逻辑门:根据彩灯的亮灭逻辑关系,选择合适的逻辑门。
在本设计中,我们选择使用与门。
6.设计逻辑门电路:根据彩灯的亮灭逻辑关系,设计逻辑门电路。
通过逻辑门的输出,控制彩灯的状态。
7.完成电路布局和连线:根据电路设计图,完成电路的布局和连线。
SE9201彩灯控制电路图
SE9201 彩灯控制电路图
最近笔者为某商家检修了一块彩灯闪光广告招牌,发现这块多路彩灯控制电路的核心元件是一个型号为SE9201 的集成块。
为方便读者仿制.笔者根据实物画出了这款多路彩灯控制电路(见附图)。
通过查阅相关资料得
知.SE9201 是一款8 路彩灯控制集成电路.通过4 个花样选择端B1~B4 的不同电平的组合编程(即:B1~B4 全部接高电平;B1~B4 全部接低电平;B1 接高电平,B2、B3、B4 接低电平;B1、B2 接高电平,B3、B4 接低电平;B1、B2、B3 接高电平,B4 接低电平;B4 接高电平.B1、B2、B3 接低电平:B3、B4 接高电平,B1、B2 接低电平;B2、B3、B4 接高电平,B1 接低电平。
)可得到8 种基本花样和4 种基本功能的变换.这8 种基本花样是:①、④点追逐;②、弹性涨缩;③、跳马左旋;④、跳马右旋;⑤、依次亮同时灭;⑥、同时亮依次灭;⑦、左右扩张;⑧、全亮间隔闪光。
这4 种基本功能是:8 种基本花样的单循环、8 种基本花样的双循环、8 种基本花样自动变换的全循环和8 种基本花样自动变换的双全循环。
在自动变换全循环时,每种花样闪光次数.除垒亮间隔闪光为4 次外。
其余花样均为8 次。
而双循环和双全循环每种花样的闪光次数均为自动变换全循环时的一半。
SE9201 共有8 个输出端Q1~Q8,可驱动8 路彩灯,由于Q1~Q4 与
Q5~Q8 具有对称性,故也可以简化成控制4 路彩灯。
SE9201 集成块使用的电源电压为3~8V,典型值为5v。
③、④、⑤脚外接的可变电阻RP 和电容c2 数值决定SE9201 内部时钟振荡器的振荡频率。
通常c2 取。
彩灯控制电路实习报告
实习报告:彩灯控制电路设计与实现一、实习目的1. 掌握彩灯控制电路的基本原理及设计方法;2. 熟悉常用电子元器件的选型及应用;3. 培养动手实践能力和团队协作精神;4. 提高自身综合素质,为今后从事电子技术工作奠定基础。
二、实习内容1. 分析彩灯控制电路的需求及工作原理;2. 选型合适的电子元器件,设计电路图;3. 制作电路板,进行焊接;4. 调试电路,验证功能;5. 撰写实习报告。
三、实习过程1. 分析需求本次实习旨在设计一款彩灯控制电路,实现对LED彩灯的亮度调节、颜色切换等功能。
通过对市场需求及电路性能的分析,确定电路应具备以下功能:(1)亮度调节:通过旋转编码器实现;(2)颜色切换:通过按键实现;(3)自动关机:通过定时器实现。
2. 元器件选型根据功能需求,选型如下元器件:(1)旋转编码器:用于亮度调节,型号为MC14468;(2)按键:用于颜色切换,型号为SC1602;(3)定时器:用于自动关机,型号为TC77;(4)LED彩灯:用于显示效果,型号为WS2812;(5)电源模块:为电路提供稳定的电源,型号为LM2596。
3. 电路设计根据元器件选型,设计电路图,如下:```+----------------+| MC14468 |+----[3]---------+|v+----------------+| SC1602 |+----[1]---------+|v+----------------+| TC77 |+----[3]---------+|v+----------------+| LM2596 |+----[VIN]-------+|v+----------------+| WS2812 |+----[DATA]------+|v+----------------+| GND |+----------------+```4. 电路制作与调试根据电路图,制作电路板,进行焊接。
四花样彩灯控制器电路
电路工作原理从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路:一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚;另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚。
调节RWl 改变ICl的振荡频率,可以改变灯光的移动速度,以得到不同的动态效果。
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关。
IC2输出的
计数脉冲经IC4两位二进制计数,在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态。
这4个状态作为IC5的4个数据通道选择信号,对应从IC3输送到IC5的QA、QB、QC、QD4个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当IC4输出为“00”时,选通IC5的⑧脚;为“01”时,选定IC5的⑤脚……。
调节RW2改变IC2的输出脉冲周期,可以改变开关的切换时间,用以选择每种花样出现时间的长短。
从IC5第⑦脚输出的数据信号送到IC6的输入端,在时钟脉冲作用下,数据在IC6的8位并行输出端从Q0一Q7顺序移动。
这一移动的8位控制信号经功率驱动电路去推动8路彩灯,就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯。
元件选择图1中,变压器用220/9V、10—20VA变压器。
三极管用9013,双向可控硅用3A600V的了LC336A,每路可带20只220V15W的白炽灯泡。
印刷电路见图2。
在实际制作中,注意交流220V市电的相线(火线)和中线(零线)必须严格区分。
火线不能进入控制器,零线进入控制器后,与双向可控硅的地就近相接。
一部份彩灯控制器电路图
一部份彩灯控制器电路图。
你想玩就动手吧彩灯控制器电路由电源电路和彩灯控制电路组成,如图1-151所示。
电源电路由整流二极管VDl-VD4、限流电阻器Rl、稳压二极管VS和滤波电容器Cl组成。
彩灯控制电路由计数器集成电路IC、电阻器肛-R13、电容器C2、可变电阻器RP、晶闸管VTl-VTlO 和彩灯HLl-HLlO组成。
为简化电路,图中IC的Q7-QlO端、Q12、Q13端(该集成电路无Ql-Q3和Qll 端)和电阻器R7-Rl2、晶闸管VT4-VT9、彩灯HL4-HL9本画出。
交流220V电压经VDl,VD4整流、Rl限流降压、VS稳压及Cl滤波后,为IC提供6.8V直流工作电源。
RP、R2、R3、C2和IC的9-11脚内电路组成多谐振荡器。
在接通电源后,多谐振荡器即振荡工作,IC对多谐振荡器产生的振荡信号进行分频计数后,从IC的Q4-QlO端和Q12-Q14端输出变化的控制电平,使VTl-VTlO间歇导通,彩灯HLl-HLlO按不同的频率闪烁发光(HLl的闪烁频率最高,HLlO的闪烁频率最低)。
调节RP的阻值,可改变彩灯闪烁的频率。
元器件选择Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R13均选用1/4W金属膜电阻器。
Cl选用耐压值为16V的铝电解电容器;C2选用独石电容器或CBB电容器。
RP选用有机实心可变电阻器。
VDl-VD4选用1N4004或1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、6.8V的硅稳压二极管,例如lN4736等型号。
VTl-VTl4均选用2P4M(2A、400V)的晶闸管。
IC选用14级二进制计数分频器集成电路。
HLl-HLlO选用成品彩灯串。
本例介绍的彩灯控制器,能控制5路彩灯 (可在一个平面上组成各种图形或图案)使之按逐路递增点亮、逐路递减熄灭的显示方式闪烁发光。
电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、多谐振荡器、脉冲控制电路和彩灯驱动控制电路组成,如图1-152所示。
电源电路由降压电容器Cl、泄放电阻器Rl4、稳压二极管VS、整流二极管VDl和滤波电容器C2组成。
任务工单12彩灯循环显示控制电路
任务工单
班级
姓名
学号
日期
同组人
学号
名称
彩灯循环显示控制电路
任务提出
74LS194是4位双向移位寄存器。它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出逻辑功能,可很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。利用74LS194构成彩灯循环显示控制电路。
任务实施过程
一、由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器
图1由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器
原理:
二、将上述环形计数器电路稍加修改,成为一个彩灯控制器
将图1电路稍加修改,即令红灯信号 ,绿灯信号 ,蓝灯信号 ,就成为一个彩灯控制器,红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮,其电路如图2所示。
图2由移位寄存器74LS194构成的实验内容的彩灯循环电路
二、将上述环形计数器电路稍加修改,成为一个彩灯控制器
三、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路
学生工作内容
一、由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器
图1为由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。为了使计数器能够自启动,需引入附加反馈,即右移串行输入端 。该环形计数器的状态变化规律为1000、0100、0010、0001,然后再返回1000循环。
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。
四路彩灯控制器电路工作原理
四路彩灯控制器电路工作原理四路彩灯控制器是一种常见的电路装置,它能够实现灯光的四种切换,可以使室内灯光的效果更加多样化,提升家居生活的品质。
这篇文章将会为大家解析四路彩灯控制器电路的工作原理。
1. 基本原理四路彩灯控制器可以控制四盏灯的亮灭,而其工作原理主要依靠三极管的放大作用和继电器的开合作用。
在电路中,通过对不同的引脚进行不同的接线方式,实现控制不同的开关状态,进而控制灯光的显示和隐藏。
2. 电路组成该电路由电源、电阻、电容、三极管、继电器和四个按键组成。
其中,电源提供电流和电压,将电能转换为光能,以此点亮灯光。
电阻的作用是限制电流的大小,保证电路的稳定性。
电容则可以平滑电源的波动,确保线路中的电压不会出现过大或者过小的情况。
三极管的放大作用是使电路的信号扩大,从而对接下来的元器件发挥更好的控制作用。
而继电器则是用于进行继电器的开闭功能,实现对灯光开闭状态的控制。
3. 电路控制原理当任意一个按键被按下,将会形成一条电流流动的通路,从而进入继电器和三极管的管脚,通过控制电路的导通和截止状态,实现控制灯光的状态。
当S1按键被按下,通路被打开,发生电流流动,当前路的继电器“K1”也被打开,电路中的灯光被点亮。
当S2按键被按下,通路被打开,发生电流流动,第二路的继电器“K2”被打开,电路中的对应灯光点亮,其他同理。
当S3按键被按下,通路被打开,发生电流流动,需要同时打开“K1”和“K3”继电器,从而实现第一路和第三路的灯光同时点亮的功能。
总之,通过不同按键组合的方式,可以达到四种灯光的控制变化,以满足家居生活的需要。
4. 总结综上所述,四路彩灯控制器的工作原理主要依靠三极管的放大和继电器的开合功能,实现对灯光开闭状态的控制。
通过不同按键的组合,可以实现不同的灯光显示效果,为家居生活提供更多的多样性。
这种电路使用简单,成本低廉,效果显著,可以广泛应用于家居、宾馆、餐厅等场所,是一种非常实用的电路装置。
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。
15路彩灯控制电路原理
15路彩灯控制电路原理15路彩灯控制电路原理彩灯是一种装饰性极强的灯具,能够通过不同的颜色和灯光方式,给人们带来不同的视觉效果。
为了能够控制更多的彩灯,需要设计一种功能强大的控制电路。
本文将介绍一种15路彩灯控制电路的原理。
15路彩灯控制电路主要包括以下几个组成部分:电源模块、控制模块、亮度调节模块和输出模块。
整个电路的工作原理如下:首先是电源模块,它为整个电路提供所需要的电源。
一般情况下,我们可以使用交流电源,通过整流电路将交流电转换为直流电。
直流电可以更好地满足彩灯的需求。
接下来是控制模块,这个模块负责接收外部的指令,并将指令转换为适合彩灯控制的信号。
控制模块通常采用微控制器或者单片机来实现,它具有较强的控制能力和计算能力,能够实现各种复杂的控制算法。
控制模块通过信号总线将控制信号发送到亮度调节模块。
亮度调节模块是整个电路的核心部分,它负责控制彩灯的亮度和颜色。
亮度调节模块通常采用PWM(脉冲宽度调制)技术,通过调节脉冲的宽度和频率来控制彩灯的亮度和暗度。
而颜色的控制则需要通过RGB三基色的调节来实现。
最后是输出模块,它将亮度调节模块产生的控制信号转换为彩灯所需要的驱动信号。
输出模块通常采用三极管、场效应管等元件来实现,将电流放大后供给彩灯。
同时,输出模块还可以实现电流的过载保护和温度保护等功能。
此外,为了方便对彩灯进行调试和操作,还可以加入一个显示模块和操作模块。
显示模块可以通过LED显示屏或者液晶显示屏来显示当前的模式、亮度和颜色等信息。
操作模块则可以使用按钮、旋钮等设备来对彩灯进行调节和操作。
通过上述的控制电路原理,我们可以实现对15路彩灯的精确控制。
无论是控制单个彩灯的亮度和颜色,还是对彩灯进行组合、切换和动画效果的控制,都可以在这个电路的基础上进行扩展和实现。
总结起来,15路彩灯控制电路的原理包括电源模块、控制模块、亮度调节模块和输出模块。
通过这些模块的协调配合,我们可以实现对15路彩灯的精确控制。
四路彩灯控制器电路设计1
四路彩灯控制器电路设计1一、设计背景随着技术的发展,彩灯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而控制彩灯的变化模式、颜色、频率等功能的彩灯控制器也因此得到了广泛的应用。
本文介绍了一种基于单片机的四路彩灯控制器电路设计方案。
二、电路设计1.控制器整体方案本控制器采用了基于单片机的设计方案,整个系统分为控制器主板和四路输出板两部分。
主板的任务是采集用户的操作信息,控制输出板的状态。
主板使用ST公司的STM32F103VET6单片机,有良好的性能和工作效率。
同时,主板还安装了一个12864点阵液晶屏幕,以实时监测运行状态。
2.主控芯片选型经过多次筛选,本设计方案选用了ST公司的STM32F103VET6单片机作为主控芯片。
该单片机采用了ARM Cortex-M3内核,最高主频可达72MHz,拥有丰富的外设接口,特别是具备了大容量的FLASH存储和SRAM存储器,使得它能够满足本控制器对于高速和大容量数据处理的需求。
3.控制方法用户通过按键控制,选择不同的模式,可以实现彩灯的不同效果。
并且,通过对LED 灯电路的控制,可以实现彩灯的不同颜色或频率。
同时,本控制器还支持通过遥控器或手机APP实现远程控制。
4.输出接口设计本控制器的输出模式采取PWM调制方式,可以控制LED灯的亮度和灯光的闪烁频率。
同时,通过四路输出板,可以实现四个LED灯的控制,具备了较高的扩展性。
5.电路保护设计进行电路保护设计是有效防止单片机和LED灯等元器件受到损坏的重要措施。
本设计方案采用了电流限制电路、过压保护电路和过流保护电路等多种保护措施,从而可以确保整个系统的稳定性和安全性。
三、总结评价本文介绍的四路彩灯控制器电路设计方案采用了基于单片机的设计思路,具备了高速、高效、低功耗等多种优点。
通过对多种保护措施的引入,可以有效保护电路的性能,使得整个系统稳定可靠。
同时,该设计方案还支持多种控制方式,方便用户进行操作。
因此,本方案具有重要的现实意义和应用价值,具有广阔的市场前景和发展潜力。
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电子技术课程设计报告
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彩灯控制电路设计报告
一.设计要求
(1).利用所学的电子技术知识搭建彩灯控制电路,实现16个彩灯依次循环闪烁。
(2).在搭建电路之前要先用Multisim画好电路原理图,因此要对Multisim软件熟悉,了解他的用途,能够独立完成电路的设计,学会分析电路故障,对元器件认识透彻,清楚各个芯片的结构
及用途。
(3).电路仿真后,能够根据自己设计的原理图搭建电路,并且调试成功。
二.设计的作用、目的
(1).通过电子技术的课程设计使学生能够对电子技术及应用有进一步的理解,同时也巩固了所学的模电与数电知识,使所学的电子技术应用于实际,贴近生活,走向社会,增加学习的动力。
(2)掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法,学会用面包板对电路进行仿真。
(3).培养学生手动实践,搭建电路的能力,将理论与实际相结合的主要体现,使学生能够在学习理论知识的同时,对电子元器件及电子技术这门技术有更深入的认识。
(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。
培养自己的创新能力和创新思维。
三.设计的具体实现
1.系统概述
此电路由74LS14、74LS161、74LS138 组成。
通过这些元件
和计数器的真值表,利用相关的电路实现彩灯循环闪烁功能。
当通电后每来一个脉冲,计数器74LS161 加1,输出1。
3-8 译码器所接的发光二极管依此发光。
则电路组成及工作原
理:彩灯控制器电原理图如下所示,其中74LS14 为电路提
供非门。
2.单元电路设计(或仿真)与分析(1).计数器:74LS161
(2)译码器:74LS138
线-8线译码器74LS138的功能表
74LS138 为 3 线-8 线译码器:共有54/74S138 和54/74LS138 两种线路结构型式,其74LS138 工作原理如下:当一个选通端(s1)为高电平,另两个选通端(/(s2)和/(s3))为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
74LS138 的作用: 利用S1、/(S2)和/(S3)可级联扩展成24 线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138 还可作数据分配器。
(3).施密特反向器:74LS14
(4).Multisim 软件
简介:加拿大EWB (Electrical Workbench)EWB4.0 EWB5.0 EWB6.0 Multisim2001 Multisim 7 Multisim 8 Multisim 9 Multisim 10 目前在各高
校教学中普遍使用Multisim2001,网上最为普遍的是Multisim 9,NI 于20 07 年08 月26 日发行NI 系列电子电路设计软件,NI Multisim v 10 作为其中一个组成部分包含于其中。
EDA 就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB 版图、单片机程序、机内结构、FPGA 的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计,再到PCB 钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA 技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点,可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。
EDA 已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
美国NI 公司(美国国家仪器公司)的Multisim 9 软件就是这方面很好的一个工具。
而且Multisim 9 计算机仿真与虚拟仪器技术(LABVIEW 8)(也是美国NI 公司的)可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。
学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
极大地提高了学员的学习热情和积极性。
真正的做到了变被动学习为主动学习。
这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
Multisim 10 通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计
电路;通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为;借助高级电路分析, 理解基本设计特征;通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试;通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE 模拟器模仿电路行为。
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与NI LabVIEW 和Signal Express 软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
(5).发光二极管
3.电路的安装与调试
1.在实际连电路时,会出现接触不好等情况。
这是由于试验箱的质量和试验器件的质量不好的关系。
这时可用万用表测量各个接头的电压来判断是否是接触不好。
2.最容易出错的地方,就是对芯片的拐角认识程度还不够深,连线过程中可能由于线路复杂而导致搭线错误。
3. 检查161与138计数器能不能正常工作,不能的原因又分为俩大类:其一,连线错误,值得注意的是,对于161芯片的清零端,置数端,以及俩个使能端的解法尤其容易出错,并且在连接电路的同时如果布线不理想,会使电路表面上看起来相当复杂,VCC 与GND 的位置也极容易弄混,这就大大的增加了连线错误的几率;其二,就是芯片本身坏了,但是这种情况一般情况下不容易出错,因为我们实习所用的芯片全是新的,即便是芯片的缘故,换一个芯片便可以解决问题。
4. 要注意每个元器件的工作原理和功能,以及逻辑器件的管脚图,以免因此而造成不必要的过失。
5. 红绿灯不亮,极有可能正负极接反,调整过来。
6. 搭接工作完成后,做一次系统的检查,如果各部分连线正确,方可接通电源,进行调试。
调试中如果发现实验现象与设计要求不符合,可从简单部分或某一个预知特性的点开始,逐级进行查找,逐步缩小故障可能存在的范围,直到查出故障点并排除,使之达到预定的目的。
四.心得体会、存在问题和进一步的改进意见等
1.通过本次电子技术课程设计让我对电子技术这门课程产生了浓厚的兴趣,并且对本学期所学的数电知识有了进一步的理解,尤其是对74LS161芯片的认识,让我对计数器的实际应用有了更深的理解,利用计数器与门电路可以搭建任意进制计数器,并利用门电路控制输出结果。
在课程设计中运用所学知识将其付诸实践,这并不是在课后看书过程中的深入理解,这需要的是一种理论联系实践的能力。
理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论,而实际的动手操作则完全不同,需要考虑实际中的很多问题。
2.在课程设计实习中通过对电路的连接懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局,如何更好的放置芯片在最合适的位置。
在导线的连接上,如何选择导线走向是关键,我们应该尽量保证所连电路一清二楚,
3.我们在实验中遇到一些自己无法弄明白的问题,可以请教一些同学。
在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的,不同的人对问题的看法总有差异,我们可以从交流中获得不同的想法,其他人的设计一定有值得你借鉴的地方。
4.实现过程中不仅要求对知识的掌握要足够准确与精通,更要有绝对的耐心与细心。
我在这次的实习中其实就有连错线的时候,很难检查出来,费了好长时间才检查出来,可见耐心与细心的重要。
五.附录
六.参考文献
1.阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社
2.房国志《模拟电子技术基础》国防工业出版社
3.邱关源《电路》高等教育出版社。