彩灯循环显示控制电路设计
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。
彩灯循环显示控制电路
实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。
为了使计数器能够自启动,需引用附加反馈,即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001,然后再返回1000循环。
将图S13-1电路稍加修改,即令红灯信号R=QB ·A Q ,绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器,红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮,其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成,计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A,译码器的输出端接LED。
彩灯电路的输出结果三、思考题:1、分析本实验中各仿真电路的原理答:(1)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、并行输出的逻辑功能,可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。
它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的,S0为高电平时,移位寄存器处于向左移位的工作状态,二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器,因此可以实现串行输入;在S1为低电平时,移位寄存器处于向右移位的工作状态,二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前,高位在后)。
(2)由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中,计数器用来产生八进制计数,其输出端信号加到译码器输入端,经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。
电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚,计数器控自然忘序递增计数,其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时,由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数,不断循环进行。
彩灯循环显示电路的设计
74161的QD输入端,分两种路径连接到两块74138, 连接到第一块的G2AN和G2BN,作用是只使得该 74138接收计算机的前8种状态,用以一一控制8盏 灯。连接到第二块74138的方法为:先分别以正反 两信号接到74151中(如前文所述),再由该 74151的Y输出端接到第二块74138的G1端。 这样设计的巧妙之处在于,当INPUT2置0时, 74151的Y输入为计数器74161的QD,如前文所述, 当74161 QD为0时,第一块74138工作;当QD运行 到;当INPUT2置1时,74151的Y输出为QD的反信 号,所以两块74138一起工作,使得11时,第一块 74138不工作,而第二块开始工作,使得16路彩灯 依次闪烁6路彩灯实行8-8两路同时闪烁。
(G1、G2AN、G2BN为H、L、L; A\B\C高电平有效,y7 -Y0非低电平有效)A、B、C为3个输入,有8种组 合,即可输出彩灯的8路,使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。设 定第一块74138输出的灯为L1~L8,第二块为L9~L16。
2、两块74151对74138进以彩灯输出;一块74161
及两块74151皆用语控制彩灯的亮法;输入 断INPUT1的功能为控制16路彩灯是否间隔输 出:0为间隔,1为依次;INPUT2控制是否分 两路:1为两路,0为顺序输出。
本案可现实四种彩灯亮法,该四种方法用两
个开关INPUT1和2控制: 1.00状态下:16路彩灯隔一盏闪烁; 2.01状态下:8-8两路同时隔一闪烁; 3.11状态下:8-8同时连续闪烁; 4.10状态下:16路彩灯连续闪烁; 电路具有总开关“EN”,置1工作。 电路具有清零开关CLEAR。
上面74151中,A、C、GN接地,B接全电路的一个 开关EN(工作时置1),所以当工作时,此块 74151的输出Y恒为0,WN恒为1,这使得两块 74138的各有部分控制借口处于工作状态。 下面74151中,输出端WN悬空;Y的输出结果由输 入端B控制,而B即是本电路的亮法控制按钮 INPUT2;当input2置0时,Y输出结果为D0,D0即 是计数器74161的QD输出端;当input2置1时, Y=D2,D2是74161 QD的反信号。
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。
彩灯循环显示控制电路设计
彩灯循环显示控制电路设计武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书彩灯循环显示控制电路设计1 原理电路的设计1.1 方案比较方案一:采用单片机做控制电路。
方框图如下:七段数码管单片机最小系统译码器图1 方案一原理方框图电路原理:利用单片机做控制电路,周围接最小系统,使其运行,利用Keil 软件写入程序,输出经译码器送入数码管,使其按要求循环显示即可。
优点:电路的原理及接线等都很简单,易实现。
缺点:单片机芯片较贵,成本较高,且必须利用Keil 软件进行编程,要求必须掌握Keil 软件的应用。
方案二:采用移位寄存器控制四个计数器做总体控制电路。
方框图如下:七段数码管译码器移位寄存器计数器时钟脉冲源图2 方案二原理方框图1武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书电路原理:利用555 组成的多谐振荡器作为周期可调的时钟脉冲源,以满足功能要求3利用移位寄存器控制四个计数器,将四个计数器的进位信号作为移位寄存器的触发信号,移位寄存器的输出连接到计数器的清零端,使控制信号依次移位,从而让计数器按顺序工作,最后将四个计数器的输出用或门连接,经译码器送入数码管,使其按要求显示。
优点:要求的功能基本上都能实现,且用的芯片比较简单。
缺点:打开后需要用机械开关置数,不符合功能要求中全自动原则,且电路连接较复杂,难实现。
方案三:采用计数器和译码器组成循环控制电路控制四个计数器,作为总体控制电路。
方框图如下:七段数码管译码器循环控制电路计数器时钟脉冲源图3 方案三原理方框图电路原理:除循环控制电路外,其他原理均与方案二相同。
用一个计数器和一个译码器组成,四个计数器的进位信号通过或非门作为循环控制电路的触发信号,循环控制电路的输出连接各个计数器的清零端,使计数器依次工作,输出通过或门连接到译码器上,在数码管上显示出来。
计数器采用十进制,第一个计数器输出直接连接即可显示自然码;第二个输出的最低位连接1 即可显示奇数列;第三个输出的最低位连接0 即可显示偶数列;第四个输出的高位不连接即可显示音乐数列。
电子技术课程设计彩灯循环控制电路
彩灯循环电路一、设计任务1.设计目的为了提高运用所学数电模电的理论知识、分析问题、解决问题的能力,掌握电子电路的设计方法,熟悉电路在Protues中的组装、运行、调试的方法,使得理论与实践相结合,提高处理实际问题的能力以及动手能力,设计频率可调的多路循环彩灯电路,实现多路彩灯的多方式显示,满足日常生活及节日娱乐的装饰。
2.技术指标1.555定时器器件特性555定时器是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。
集成时基电路555的电源电压范围较宽,可在5~16V范围内使用(TTL型,若为CMOS 型的555芯片,则电压范围可在2~18V 内),电路的输出有缓冲器,因而有较强的带负载能力。
双极型时基集成电路最大的灌电流和拉电流都在200mA左右,因而可直接推动TTL或CMOS电路中的各种电路,包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭和小型电动机等器件。
集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。
它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
其主要参数见表1.1.率扬声器发音,选择适当的外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。
2.555定时器内部结构及工作原理(1) 内部结构:555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和图2所示。
Vi1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH 。
Vi2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR 。
VCO :控制电压端。
VO :输出端。
Dis :放电端。
Rd :复位端。
555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,产生31VCC 和32VCC 两个基准电压;两个电压比较器C1、C2;一个由与非门G1、G2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G3。
Rd 是复位端,低电平有效。
复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1(高电平),经反相缓冲器后,输出为0(低电平)。
彩灯循环显示控制电路设计-12页word资料
独立设计实验任务书学生姓名:张振专业班级:通信0706学号: 0120709320610题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件:以LED数码管作为控制器的显示元件,它能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列...... 如此周而复始,不断循环。
打开电源时,控制器可自动清零。
每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。
要求完成的主要任务:1.电路的理论设计2. 设计报告的撰写目录摘要 (3)ABSTRACT (3)1设计方案的选择 (4)2 各部分电路的设计及原理 (5)2.1数列显示部分 (5)2.1.1自然序列的显示电路 (5)2.1.2 奇数序列显示电路 (5)2.1.3偶数序列显示电路 (6)2.1.4音乐序列显示电路 (6)2.2脉冲信号的产生 (6)2.3分频电路的设计 (7)2.3.1 1000分频电路的设计 (7)2.3.2 二分频电路的设计 (8)2.4数列循环电路的设计 (8)2.5开关清零设计 (9)3 总电路图设计与原理 (9)4 测试结果分析 (10)5 体会与心得 (10)6 参考文献 (11)摘要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,然后通过一个七段数码管显示出来。
本次设计主用应用的就是计数器,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,还可用于分频,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法就可以实现不同的序列输出了。
首先设计出部分分电路,然后进行了电路图的整合,使的设计的电路能够按照要求依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列及音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个译码器,利用它的输出端来控制四个计数器,让四个计数器依次工作,达到要求的循环输出数列。
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。
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。
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。
彩灯循环电路设计报告范文
彩灯循环电路设计报告范文1. 引言本文是关于彩灯循环电路的设计报告。
彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
该电路可以应用于各种场景,如节日庆典、建筑装饰等。
本报告将介绍彩灯循环电路的设计原理、实施步骤、材料和测试结果。
2. 设计原理彩灯循环电路由以下几个主要部分组成:- 电源:提供工作电压和电流。
- 控制器:控制每个彩灯单元的亮灭状态。
- 彩灯单元:独立的彩灯模块。
设计原理如下:1. 电源从交流电源中变换为所需的直流电压和电流。
2. 控制器接收外部信号或者根据设定的规则来控制每个彩灯单元的亮灭状态。
控制器可以是集成芯片或者微控制器。
3. 彩灯单元由发光二极管(LED)组成,通过控制器控制其亮灭状态。
3. 设计步骤彩灯循环电路的设计步骤如下:1. 确定需求:明确彩灯的规模和所需的循环模式。
2. 选择电源:根据彩灯的功率需求选择合适的电源。
3. 设计控制器电路:根据规定的循环模式设计控制器电路。
4. 选择彩灯单元:选择适合的发光二极管作为彩灯单元。
5. 连接电路:将电源、控制器和彩灯单元连接起来,并进行必要的电气隔离和保护。
6. 调试和测试:通过供电和控制器测试整个电路的功能和性能。
4. 材料完成彩灯循环电路需要以下材料:- 电源:交流电源变压器、整流电路、稳压电路。
- 控制器:集成芯片或者微控制器。
- 彩灯单元:发光二极管(LED)、电阻、连接线等。
- 连接线、电路板、电子元器件等。
5. 测试结果根据设计原理、设计步骤和材料列表,我们成功地完成了彩灯循环电路的设计和实施。
经过测试,我们得到了如下结果:1. 电路正常工作,电流和电压稳定。
2. 控制器可以根据设置的循环模式正确地控制彩灯单元的亮灭状态。
3. 彩灯单元的亮度和颜色符合预期。
6. 结论彩灯循环电路是一种将多个彩灯按照一定的循环方式点亮的电路。
通过合理地选择电源、设计控制器电路和选择彩灯单元,我们成功地实现了彩灯循环电路的设计和实施。
彩灯循环显示控制电路课程设计
彩灯循环显示控制电路课程设计任务书Ⅰ 设计题目中文:彩灯循环显示控制电路设计英文:Lantern display control circuit loopⅡ 设计功能要求1、能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列...... 如此周而复始,不断循环。
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,然后通过一个七段数码管显示出来。
2、打开电源时控制器可自动清零;3、每个数据的一次显示时间相等,这个时间在0.5~2秒范围内连续可调。
Ⅲ 设计任务内容1、学习与研究相关的电子技术理论知识,通过查阅模、数电资料及相关网站资料,拿出可行的设计方案;2、根据设计方案进行电路设计,完成电路参数计算、元器件选型、绘制电路原理图;3、进行电路软件仿真(Multisim 2001),获得实验数据,并验证设计有效性。
4、根据实验结果撰写课程设计报告。
签名:赵华影彩灯循环控制电路设计摘要本次课程设计以LED数码管作为控制器的显示元件,它能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列...... 如此周而复始,不断循环。
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,然后通过一个七段数码管显示出来。
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,还可用于分频,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。
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,偶数序列还有音乐序列。
彩灯循环控制电路的设计与制作
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 (2)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 (8)3单元电路的设计 (9)4 整体电路图及原理 (15)4.1整体电路图 (15)4.2工作原理 (16)5 电路调试及结果分析 (16)5.1调试 (16)6 结果评价与改进方法 (17)6.1结果评价 (17)6.2改进方法 (17)7总结 (18)8参考文献 (18)摘要多组彩灯依照一定的顺序点亮构成的电路具有特别高的观赏性,在生活中有着特别广泛的应用,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 方案一依照设计要求,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;0010ﻩ11 010101 01102)彩灯左移依次点亮的循环:01111ﻩ000 00013)彩灯全灭的功能;00000000设计方案原理图ﻩ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74L S138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、依照原理图进行设计,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;00010ﻩ010 01102)彩灯左移依次点亮的循环:ﻩ000ﻩ01ﻩ001000013)彩灯全灭的功能;00000004)彩灯全亮的功能;11111111设计方案原理图ﻩ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74LS 163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。
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。
彩灯循环显示控制电路设计
题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件:数字电子技术基础知识、电子技术实验室彩灯循环显示控制电路设计要求:用74LS194,74LS153,74LS04,CC40161要求完成的主要任务:彩灯循环显示控制电路设计设计功能为:(1)、以LED数码管作为控制器的显示元件,它能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由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。
(3)、每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在0.5s到2s范围内连续可调设计报告的具体内容:1、原理电路的设计[这部分内容应包括以下几个部分](1)、你考虑过哪些方案,分别画出框图,说明原理和优缺点。
经过比较后,你选择了哪个方案。
(2)、单元电路的设计和元器件的选择。
(3)、画出完整的电路图和必要的波形图,并说明主要的工作原理。
(4)、计算出个元件的主要参数、并表在电路图中恰当的位置2、在安装调试中遇到那些问题,是怎样解决的?(或者仿真结果及分析)3、整理好性能测试数据,并分析是否满足要求。
4、有那些收获、体会和建议5、元器件清单6、主要参考文献资料目录摘要 (2)1设计要求.................................................. 错误!未定义书签。
2原件功能介绍.. (4)2.1 555定时器介绍 (4)2.2 CC40161四进制计数器简介 (6)2.3 74HC139/74HC138介绍 (7)3系统方案的选择和论证 (9)3.1 方案一系统总框图 (9)3.2 三十进制循环电路 (9)3.3 循环数字设置电路 (10)3.4 555定时器设定数字显示时间 (11)3.5 自动清零电路 (12)3.6备选方案二 (12)4仿真与测试................................................ 错误!未定义书签。
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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件:Multisim仿真软件,555定时器芯片,CD4518二-十进制同步计数器,74LS139二线-四线译码器,CD4072双四输入或门,74LS48七段数码管译码器,74LS74双D触发器, 各芯片数据手册等。
要求完成的主要任务:1、以LED数码管作为控制器的显示元件,它能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由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。
3、每个数字的一次显示时间相等,该时间在0.5s到2s范围内连续可调。
时间安排:1、2013年5月16日,布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2013年5月17日至2013年6月30日,方案选择和电路设计。
3、2013年7月1日至2013年7月4日,电路调试和设计说明书撰写。
4、2013年7月5日,上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要随着时代的发展,各式各样绚丽的霓虹彩灯出现在许多的场合,LED彩灯由于其丰富的灯光和色彩,低廉的成本及控制简单等特点而得到了广泛的运用。
本设计利用多种中小规模集成电路构成彩灯控制电路,主要分为时钟产生电路、循环控制电路、数列产生电路、显示电路四个部分。
实现了自然数列、奇数数列、偶数数列、音乐符号数列地循环显示功能。
时钟产生电路利用555定时器和D触发器构成周期为0.5s~2s连续可调的方波信号;循环控制电路利用CD4518计数器和74HC139译码器构成具有上电自动清零、可自动循环功能的电路;数列产生电路利用CD4518计数器的不同接法实现特定的数列的输出,从而通过逻辑门与数码显示管连接。
设计的思想是以最少的芯片数量,制作成体积小、功耗低,并且具有很好的可靠性和可扩展性。
关键词:循环控制数列集成电路数码管AbstractAlong with the time development, every kind of colorful lights appear in many occasions, because of its rich LED lights, lighting and color, low cost and simple control characteristics and a wide range of applications.This design using a variety of small and medium scale integrated circuit lights control circuit, clock generating circuit, mainly divided into circulation control circuit, series generating circuit, display circuit four parts. To achieve a natural series, series of odd numbers, even numbers, music symbol sequence cycle display function. The clock generation circuit using 555 timer and D trigger cycle for 0.5s~2s continuously adjustable square wave signal; circulation control circuit using the CD4518 counter and 74HC139 encoder with electric automatic reset circuit, automatic circulation function; sequence generation circuit using CD4518 counter different joint implementation of specific sequence output, thereby connecting pipe through the logic gate with digital display.Design thinking is the minimum number of chip, made into a small volume, low power consumption, and has a good reliability and scalability.Keywords:circulation control series integrated circuit digital tube1主要任务及技术要求1.1主要任务以LED数码管作为控制器的显示元件,它能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、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列......如此周而复始,不断循环。
1.2技术要求①打开电源时,控制器可自动清零。
②每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。
2设计方案比较2.1系统设计方案比较方案一单片机程序数码管图2-1 单片机控制框图此方案采用可编程器件STC89C5X 系列芯片,根据设计任务要求,对单片机进行编程,采用循环数组的方式控制数码管的显示。
利用单片机来设计彩灯循环显示电路已经成为主流,单片机的优点时设计简单,容易实现,只需一个简单的程序就可以完成复杂的功能, 彩灯的各种漂亮的显示都是有赖于单片机的快速发展和应用,在我们的生活中单片机的应用会越来越多,分量会越来越重,各个方面都将有单片机发展的一席之地。
此方案所用芯片较少,电路简单易掌握,但对于数电知识学习帮助不大。
方案二这个电路框图可以实现设计的要求,依次输出自然数列,奇数序列,偶数序列还有音乐数列,各序列可通过同一芯片的不同接法实现,也可用不同芯片实现,而且还可以通过一个循环电路使之循环输出,序列的输出顺序由译码器控制,由数码管输出各序列,其显示的间隔时间也可以通过调节脉冲信号的频率来进行调整,而脉冲信号可由脉冲产生电路实现,也可直接用脉冲信号源。
此方案的具体设计思路如下:1.利用555定时器来实现连续可调的脉冲,以实现序列时间间隔变化的控制。
2.用CD4518计数器和74HC139译码管实现各循环序列的显示。
3.用CD4518二-十进制同步计数器的不同接法实现奇数列、偶数列以及自然数列、音乐数列的显示。
4.用74LS48七段数码管译码器及数码管完成序列的输出显示。
利用中小规模集成电路组成该循环控制电路,由CD4518二-十进制同步计数器和74HC139二线-四线译码器组成。
优点是电路简单,功能稳定;缺点是电路修改较为麻烦。
由四个CD4518二-十进制同步计数器分别构成四种数列的产生器,输出通过逻辑门共同接到数码管的译码器上。
2.2数列的循环方案比较方案一这个电路图实现循环主要是依靠74LS194的移位功能来完成的。
先让开关J1拨至与电源相接,就是接入高电平,这样移位寄存器有了脉冲信号之后就可以实现置数的功能,四个输出端为1000,再将开关J1拨至与地相接也就是接入低电平,这时寄存器就可以实现移位的操作了,然后通过脉冲信号的触发下,寄存器的输出就可以从1000→0100→0010→0001,这样依次循环了。
然后四个输出端用来控制计数器的信号控制端就可以控制序列输出了。
循环电路的设计采用74LS194移位寄存器,通过74LS194移位寄存器的四个输出端子分别控制四个计数器工作,74LS194的功能表如表1,引脚图如图3-4。
表1 74LS194的功能表输入输出 清零 CLR 控制信号串行输入时钟 CLK工作状态S1S0右移左移0 ××× × × 0 1 0 0 ×× ×保持 1 0 1 0(1)×↑ 右移 1 1 0 × 0(1)↑ 左移 1 11××↑置数图2-4 74LS194引脚图方案二要让四个数列依次循环则采用一个2线--4线译码器和一个四进制计数器。
用译码器的输出依次去控制芯片清零端,在通过一个四进制计数器去控制译码器输入,使其在四个输出间不断循环,而计数器的时钟脉冲则可通过每个芯片的进位端经过一四输入或门输出来控制。
如图3-5。
图2-5 循环控制电路图表2 74LS139的功能表输入输出G B A Y3Y2Y1Y01 ×× 1 1 1 10 0 0 1 1 1 00 0 1 1 1 0 10 1 1 1 0 1 10 1 1 0 1 1 1图 2-6 CD4518引脚图图2-7 74LS139引脚图这两种方案都可以实现数列的循环,第一种方案需要拨动开关,而第二种就不需要可以自动依次产生数列。
另外第一种开关使其依次产生序列还需要一个脉冲控制,而在设计总体的电路的时候四个计数器也需要有脉冲信号的触发,这样的话就要多设计一个方波脉冲的产生电路,另外还要与计数器的脉冲信号匹配,因为74LS194的移位是要一个计数器的全部数列产生完后才下一个脉冲,这样不是很好与计数器的脉冲频率想匹配。
但是第二个方案就很好的解决了这个问题,这个方案的数列循环部分就是依靠芯片CD4518和74HC139也就是一个计数器还有一个译码器来实现的。
CD4518的脉冲信号是由计数器的进位端来控制的,这样就很好解决了方案一的问题,只有当一个计数器的全部数列输出完了之后才会有脉冲信号过来触发CD4518让它进入下一个状态,这样就是由电路自己控制的,不会产生方案一的问题。
2.3数字显示的部分这个部分是利用CD4518计数器来实现的。
根据数列不同的特点来连接电路的。
电路图如图(以自然序列为例)。
图2-8 自然序列的实现电路图显然这种方案已显得很简便。
故本课设选用这个电路作为数字显示部分。
具体原理分析见后面的分析部分。
2.4脉冲信号的产生产生信号脉冲的方法很多,这里我在设计的时候选用的是用多谐振荡器,它是一种在接通电源后,就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,常做为脉冲信号源。