可编程彩灯控制器原理及设计
彩灯控制器
七进制计数器®--Q0逻辑电路数字电路课程设计彩灯控制器的设计1设计要求设计一个彩灯控制器。
1•要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁，并可变换闪烁图案。
2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
2设计方案原理框图如图1所示1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮，则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。
彩灯的灯灭有七种状态，可设计一个七进制的计数器，用计数器的状态来控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。
2、用555定时器构成多谐振荡器，作为脉冲信号源；3、用光敏器件（光敏电阻、光敏二极管等）来检测周围环境的光强，以区分白天和夜晚，实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。
光敏器件检测电路整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器，七进制计数器受脉冲控制输出Q3、Q2、QI、Q0的不同状态，从而控制逻辑电路，逻辑电路输出控制彩灯的亮灭，达到要求。
根据所学内容，可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种，但要频率可控，可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成，多谐振荡器是常用的一种矩形波发生器，原理框图脉冲信号源通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。
七进制计数器可通解原理。
①脉冲信号源DT5q=（R1+R2）/（R1+2R2）=2/3T=1ms 令C1=0.1UF求得TD-Ijnim.555TIIVIER RATEDC1O.luFd.oi|jr74LS16QDr 1—*|U2AI 17WN过74LS160型同步十进制计数器改接而得。
逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩灯，最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。
74LS160型同步十进制计数器改接成七进制计数器的同时，在七进制计数器的输出端接一个数码管，仿真时可检测十进制改接成七进制的正确性，以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应，更好地理脉冲信号源②七进制计数器采用置数法改接74LS160同步十进制计数器上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。
51单片机彩灯控制器的设计
51单片机彩灯控制器的设计一、设计目的单片机彩灯控制器是一种能够通过控制程序实现RGBLED灯光颜色和亮度变化的设备。
其设计目的是实现LED的多彩灯光效果，丰富室内环境，提高生活品质。
二、硬件设计1.单片机选择在设计彩灯控制器时，我们选择了常用的8051单片机作为控制芯片。
8051单片机拥有丰富的外设资源，易于编程控制，并且具有较高的稳定性和可靠性。
2.RGBLEDRGBLED是一种由红、绿和蓝三个LED灯组成的组合灯，可以通过控制不同颜色的LED来实现丰富多彩的灯光效果。
在设计中，我们选用了高亮度的RGBLED，以确保灯光效果的良好。
3.驱动电路为了驱动RGBLED，我们设计了一套驱动电路，其中包括三个恒流驱动电路和三个PWM调光电路。
恒流驱动电路可以确保LED的电流稳定，而PWM调光电路可以实现LED的亮度调节。
4.控制电路控制电路主要由单片机、按键、显示屏等组成。
通过单片机控制按键输入，并根据用户需求调整LED的颜色和亮度。
同时，显示屏可以实时显示LED的参数信息，方便用户操作。
5.电源彩灯控制器的电源一般采用直流5V供电，可以通过USB接口或者外部电源适配器来供电，以满足不同环境下的使用需求。
三、软件设计1.系统架构我们将彩灯控制器的软件设计分为三个模块：按键输入模块、LED控制模块和显示模块。
按键输入模块负责接收用户的按键输入，LED控制模块根据用户输入控制LED的颜色和亮度，显示模块实时显示LED的参数信息。
2.按键输入模块按键输入模块主要负责检测用户按键的状态，并根据按键的状态进行相应的处理。
例如，当用户按下“颜色+/颜色-”按键时，按键输入模块会向LED控制模块发送指令，控制LED颜色的变化。
3.LED控制模块LED控制模块负责控制RGBLED的颜色和亮度。
当接收到按键输入模块发送的指令时，LED控制模块会根据指令调节LED的PWM值，实现LED 颜色的变化和亮度的调节。
4.显示模块显示模块通过显示屏实时显示LED的参数信息，包括LED的颜色、亮度等参数。
数字电子课程设计可编程彩灯控制器的设计与制作3
数字电路课程设计报告书——可编程彩灯控制器的设计与制作学院：班级：学号：姓名：可编程彩灯控制器的设计与制作一、设计任务及主要技术指标和要求：用彩灯（LED发光二极管）构成一个发光矩阵，也可以连接成其他各种形状，用来显示各种图案和字符。
要求用LED设计安装一块8*8或16*16的发光矩阵板及其驱动功放电路，用RAM或EPROM存放待显示的图案或字符，设计循还显示字符或图案的控制电路，控制字符或图案按要求显示。
二、选定方案的论证及整体电路的工作原理：1、555多谐振荡器由555定时器和外加的两个电阻R1、R2和一个电容C1构成的多谐振荡器如图所示电容充电时间T1T1=0.7(R1+R2)C电容放电时间T2T2=0.7R2C电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C输出波形占空比qq=(R1+R2)/(R1+2R2)多谐振荡器为整个电路提供脉冲信号。
2、74161计数器74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出CR CP LD E P ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф ФФ Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1<74LS161功能表>从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。
霓虹灯plc控制系统设计课程设计
霓虹灯plc控制系统设计课程设计霓虹灯PLC控制系统设计引言：霓虹灯是一种常见的照明装饰灯具，其独特的亮光效果受到了广大人们的喜爱。
为了实现对霓虹灯的控制，PLC（可编程逻辑控制器）被广泛应用于霓虹灯控制系统的设计中。
本文将介绍霓虹灯PLC控制系统的设计原理、步骤和注意事项。
一、设计原理霓虹灯PLC控制系统的设计原理基于PLC的逻辑控制能力和霓虹灯的特性。
PLC作为一种专用的工控计算机，具有可编程性和高可靠性，能够根据预设的逻辑程序对输入和输出进行控制。
而霓虹灯作为一种发光装置，需要通过电流的控制来实现不同颜色和亮度的变化。
因此，通过将PLC与霓虹灯连接并编写逻辑程序，可以实现对霓虹灯的精确控制。
二、设计步骤1. 确定需求：首先需要明确对霓虹灯的控制需求，包括颜色、亮度、闪烁频率等方面的要求。
同时，还需要考虑系统的可靠性和安全性等因素。
2. 选择PLC：根据需求确定合适的PLC型号和规格。
PLC的选择应考虑其输入输出点数、通信接口、编程环境等因素，以确保能够满足控制系统的要求。
3. 连接电路：将PLC与霓虹灯连接，包括连接输入和输出模块、电源模块和控制信号线等。
在连接电路时，应遵循相关的电气安装规范，并确保电路的可靠性和安全性。
4. 编写逻辑程序：根据需求编写逻辑程序，实现对霓虹灯的控制。
逻辑程序可以使用Ladder图、指令列表或结构化文本等编程语言进行编写。
编写逻辑程序时，应考虑到系统的稳定性和可扩展性，并进行充分的测试和调试。
5. 参数设置：对PLC进行参数设置，包括输入输出模块的配置、通信设置、定时器和计数器等功能的设置。
参数设置应根据实际需求进行，以确保系统能够正常运行。
6. 系统测试：对设计的霓虹灯PLC控制系统进行全面测试。
测试包括功能测试、性能测试和可靠性测试等，以验证系统的正确性和稳定性。
三、注意事项1. 电气安装：在进行电气安装时，应按照相关的安装规范进行，确保电路的可靠性和安全性。
可编程彩灯控制器课程设计
可编程彩灯控制器课程设计1. 项目背景随着科技的不断发展，人们对于生活质量和娱乐体验的要求也越来越高。
彩灯作为一种新型的照明设备，可以通过调节颜色和亮度来创造出各种不同的氛围和效果，广泛应用于家庭、商业和娱乐场所等领域。
为了满足用户对于彩灯控制的个性化需求，可编程彩灯控制器应运而生。
2. 设计目标本课程设计旨在培养学生对于可编程彩灯控制器的设计和开发能力，具体目标如下：- 理解彩灯控制器的工作原理和基本组成 - 掌握可编程彩灯控制器的硬件设计和软件开发技术 - 能够根据用户需求设计并实现多种不同效果的彩灯控制程序 - 能够与其他设备进行通信，实现智能化控制功能3. 课程大纲3.1 彩灯控制器基础知识•彩灯控制器的分类和应用领域•彩灯控制器的工作原理和基本组成3.2 可编程彩灯控制器硬件设计•彩灯控制器的硬件选型和参数设计•电路原理图绘制和PCB布局设计•硬件调试和性能测试3.3 可编程彩灯控制器软件开发•嵌入式系统概述和开发环境配置•嵌入式软件开发基础（C语言编程、数据结构与算法）•彩灯控制程序的设计和开发3.4 彩灯控制器通信技术•串口通信协议与实现•无线通信技术（蓝牙、Wi-Fi）与实现3.5 可编程彩灯控制器应用案例分析与实践•使用可编程彩灯控制器实现不同场景下的照明效果•结合其他设备（如音乐播放器、传感器等）实现智能化控制功能4. 教学方法与评价方式4.1 教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法，包括课堂讲解、案例分析、实验操作等形式。
通过理论与实践相结合的方式，提高学生对于可编程彩灯控制器的理解和应用能力。
4.2 评价方式学生的评价将综合考虑课堂表现、实验报告、课程设计作品等因素。
评价方式主要包括平时成绩、实验成绩和课程设计成绩。
5. 可能遇到的问题与解决方案5.1 硬件设计问题•问题：硬件选型不合适，导致功能无法实现或性能不达标。
•解决方案：在选型前充分调研，选择合适的硬件组件，并进行充分测试和验证。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言
节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步，现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中，微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言，利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序，利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说，需要实现以下功能：1. 彩灯颜色切换：通过按键进行彩灯颜色的切换；2. 彩灯亮度调节：通过按键进行彩灯亮度的调节；3. 彩灯闪烁效果：通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下：1. 单片机：STC89C52；2. LED彩灯模块；3. 5V直流电源；4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想，将整个程序分为三个模块：LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中，LED控制模块主要实现对彩灯的控制；按键扫描模块用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块；主函数模块则是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程（1）LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下：a. 初始化：设置P1口为输出口；b. 颜色切换：通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换；c. 亮度调节：通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节；d. 闪烁效果：通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
（2）按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下，并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下：a. 初始化：设置P3口为输入口；b. 扫描按键状态：循环检测P3口输入电平，如果检测到输入电平为低电平，则说明相应的按键被按下，将按键状态传递给主函数模块。
（3）主函数模块主函数模块是整个程序的核心，用于调用其他两个模块的函数，并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下：a. 初始化：调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数；b. 循环执行：循环检测按键状态，根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
可编程彩灯控制器原理与设计
目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，显示内容的动面感要强。
3、能用按键切换不同的显示组合，至少有3个按键切换；4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环；5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）；6、图形显示间隔（显示频率）至少有3种可选。
控制器可有2种控制方式：（1）规则变化：变化节拍有0.5秒和0.25秒，交替出现，每种节拍可有多种花样，各执行1或2个周期后轮换；彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等。
（2）随机变化。
变化花样相同，但节拍和花样的轮换随机出现。
7、完成电路全部设计后，通过实验箱验证设计课题的正确性。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
可编程彩灯控制器的设计
可编程彩灯控制器的设计设计一个可编程彩灯控制器的原理是基于可编程控制器（PLC）和多彩灯具（RGBLED）的组合实现。
首先，需要选择合适的PLC来作为控制器。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的可编程逻辑控制器，其拥有高度可编程性和可靠性，能够实现灯光的精确控制。
同时，PLC还具有多个输入输出端口，可以连接多个LED灯。
然后，需要选择合适的RGBLED灯具来作为彩灯控制器的光源。
RGBLED灯具由红、绿、蓝三个LED组成，可以通过控制各个LED的亮度来达到不同颜色的混合效果。
通常，RGBLED灯具是通过PWM（脉冲宽度调制）来调节亮度的。
接下来，需要设计电路连接，将PLC和RGBLED灯具进行连接。
PLC的输出端口通过继电器或者三极管等元件与LED灯具的控制端进行连接，从而通过PLC的控制信号来实现LED灯的开关和亮度调节。
在软件方面，需要通过PLC的编程软件来编写控制程序，实现彩灯的不同模式和流动效果。
PLC编程软件通常提供了图形化的编程界面，可以通过拖拽和连接不同功能模块来实现控制逻辑。
在程序中，可以设置不同的定时器、计数器和触发器来实现动态控制效果，如闪烁、渐变、循环等。
此外，还可以添加传感器模块，实现灯光的自动控制。
例如，添加光敏传感器可以监测环境光亮度，当环境变暗时，灯光自动开启；当环境变亮时，灯光自动关闭。
最后，进行测试和调试。
在实际应用中，需要对控制器进行测试和调试，确保控制器的可靠性和稳定性。
同时，可以根据实际需求对控制器进行改进和优化，如增加更多的输入输出端口，增加更多的控制模式等。
总之，通过以上的设计和实现，可编程彩灯控制器可以实现灯光的精确控制和动态效果，可以应用于室内装饰、演出灯光、景观照明等领域，为人们带来更加多彩丰富的灯光体验。
(完整版)单片机控制节日彩灯控制器(内含汇编程序)
节日彩灯控制器一、设计目的1、了解节日彩灯控制器的工作原理2、掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3、掌握电路板的实物焊接二、设计内容1、设计4个按键S17、S18、S19、S20,S17—开始，按此键则灯开始流动（由上而下）。
S18—停止，按此键则停止流动，所有灯为暗。
S19—上，按此键则灯由上向下流动。
S20—下，按此键则灯由下向上流动。
2、由按键控制功能的流水灯,其中的LED采取共阳极接法，通过依次向连接LED 的Ｉ/Ｏ口送出低电平，可实现题目要求的功能。
3、要求做出实物。
三、电路及连线设计图1电路图1、所需元器件1)电阻：10KΩ(1个）、200Ω（8个）、500Ω（2个）2)电容:10μF(1个)、30pF（2个）3)LED灯(8个)、按钮(4个)、晶振(12MHZ)四、使用说明1、使用5V电源供电2、按启动键S17,开始从右到左依次循环点亮3、按第一个转换键S19,灯变为从左到右依次循环点亮4、按第二个转换键S20, 灯变为从右到左依次循环点亮5、按停止按键S18,灯停止循环,全部熄灭五、流程图设计图2程序流程图六、程序设计如下org 00hljmp startorg 30hstart: mov p3,#0ffhjnb p3.3,kaishisjmp startstop: mov p1,#0ffhsjmp startkaishi: mov p1,#0fehlcall delayloop: mov a,p1rl amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下jnb p3.0,fansjmp loopfan: mov p1,#07fhlcall delaylop: mov a,p1rr amov p1,alcall delayjnb p3.2,stopjnb p3.1,kaishi ;判断有没有3号键按下sjmp lopdelay: mov r6,#200 ;（4*250+3）*200+2=0.2sloop2: mov r7,#250loop1: nopnopdjnz r7,loop1djnz r6,loop2retend七、设计总结：感谢学校安排这次单片机小学期，让我们有了将理论与实践同步的机会。
可编程彩灯课程设计报告
摘要 (2)第一章系统概述 (4)1、设计思路及方案论证 (4)2、功能模块的划分与系统原理框图 (5)第二章单元电路的设计与分析 (6)1、脉冲发生电路 (6)2、计数器控制电路 (7)3、译码驱动电路 (8)4、存储单元模块 (9)5、图案显示模块 (10)第三章电路的安装与调试 (11)1、电路的安装 (11)2、电路的调试 (13)第四章结束语 (14)元器件明细表 (15)参考文献 (16)附图 (16)摘要题目：可编程彩灯控制器要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用发光二极管行队列（1×16）作为显示电路，显示内容的动面感要强。
3、能用按键切换不同的显示组合，至少有3个按键切换；4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环；5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）；6、图形显示间隔（显示频率）至少有3种可选。
7、完成电路全部设计后，通过实验箱验证设计课题的正确性。
摘要：由题目要求可知，本课程设计可以这样实现：通过对硬件编程，将图形、文字、动画存储在EEPROM中，通过计数器控制图形、文字、动画的地址，再利用显示矩阵显示出来。
系统所显示的内容可反复循环，直到手动或加压清零，便可使得EEPROM回到初始地址。
采用555定时器输出脉冲，高频通过计数器控制电路和译码电路，不断刷新显示矩阵的各行。
而低频产生脉冲，显示画面。
设计一个100进制的计数器，即可显示100幅图，此低频接在EEPROM的高位，而高频计数器控制电路的输出接在EEPROM的低三位。
显示什么样的图形就决定于EEPROM的编程，而最终显示在显示矩阵上。
由于显示矩阵是由64个发光二级管组成，则译码器输出接在显示矩阵的阴级，EEPROM接在显示矩阵的阳极，只有同时导通时，二极管才亮。
译码电路是低点平有效，每次只有一个输出有效，所以需要快速进新刷新。
此设计可以分为几个模块：脉冲发生电路包括一个产生高频和一个产生可调低频；计数电路包括一个需要八进制计数电路、一个100进制的计数电路；显示图案是第几种组合的两个八段数码管显示；接在显示矩阵上的译码器和EEPROM。
6项目六PLC编程实现彩灯点亮控制PLC编程实现彩灯点亮控制
6项目六PLC编程实现彩灯点亮控制PLC编程实现彩灯点亮控制PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，它可以根据预设的逻辑程序自动控制各个设备的运行。
在本文中，我将介绍一个使用PLC编程实现彩灯点亮控制的项目。
项目概述：本项目旨在通过PLC编程实现对彩灯的点亮控制，包括对彩灯的颜色、亮度和闪烁频率进行控制。
通过调节不同的参数，实现彩灯的各种效果，如单色点亮、多色组合、渐变、闪烁等。
PLC编程实现彩灯点亮控制的步骤如下：1.设计电路连接：-将PLC与彩灯进行连接，使用适配器将PLC输出信号转换为彩灯所需的电压和电流。
-根据彩灯的类型和数量，选择合适的电源和连接方式，确保安全可靠。
2.编写PLC逻辑程序：- 使用PLC编程软件（如Ladder Diagram，LD）创建一个新的工程。
-设定PLC的输入输出端口，设置彩灯的控制信号输出端口，如Q1~Qn。
-基于项目需求，设计逻辑程序，实现彩灯的点亮控制。
以下是一个例子：1)开关S1控制彩灯的点亮和熄灭；2)开关S2控制彩灯的颜色，通过Q1~Qn输出对应的颜色信号；3)开关S3控制彩灯的亮度，通过调节Q1~Qn输出信号的电压和电流实现；4)开关S4控制彩灯的闪烁频率，通过周期性改变Q1~Qn输出信号的状态实现。
-进行仿真或实际的现场调试，检查彩灯的控制效果是否符合预期。
-根据需要进行调整和优化，直到满足项目需求。
4.项目应用：-安装彩灯和PLC设备在所需的位置，确保连接正常。
-将PLC设备的输入端口与外部传感器或开关连接，以实现对彩灯的实时控制。
-配置PLC设备的通信接口，可以通过上位机或远程终端实现对彩灯的远程控制。
通过PLC编程实现彩灯点亮控制的项目能够实现灵活的彩灯效果，广泛应用于室内和室外的装饰、广告、娱乐、演出等各个领域。
通过调节PLC逻辑程序中的参数，可以轻松实现不同场景下的彩灯控制需求，并提供了远程控制的可能性，提高了操作的便捷性和安全性。
彩灯控制器制作报告
彩灯控制器制作报告一、实验目的学会用软件进行简单的电路设计, 简单掌握电子器件的制作。
增强动手能力, 扩展自己的知识, 学会科学分析和解决问题。
培养认真工作和实事求是的工作态度。
二、设计思路三、设计要求是使众多彩灯(LED管)能连续发出四种以上不同的显示形式, 并且随着彩灯显示图案的变化, 发出不同的音响声。
因此单片机的编程就需要实现上述功能, 根据输出的高低电平来控制彩灯的交替亮灭。
为了使过程不那么单调, 所以用复位按键电路对整个电路进行复位, 用功能按键电路实现对彩灯闪烁方式的转换控制从而也改变蜂鸣器的发声控制。
若让电路自行播放, 则彩灯和蜂鸣器将会循环播放。
四、元器件清单四、总体框图复位按键电路实现对电路复位, 按键电路实现音乐和LED灯的闪烁方式, AT89S52单片机实现对整个电路的直接控制, 包括蜂鸣器的声音相应。
该设计由电源电路、晶振电路、复位电路、控制电路、蜂鸣电路、排阻电路、彩灯电路、AT89s52单片机功能电路组成。
五、设计分析图1 电源电路电源电路由六个排针组成, 如图1所示图2 晶振电路晶振电路由两个30pF的电容和一个12M的晶振组成, 如图2所示图3 复位电路复位电路如图3所示由一个按键, 一个电阻和一个电容组成, 这个电路的功能是把电路复位图4 控制电路控制电路由四个按键组成, 如图4所示, 只要功能是控制音乐和LED灯的闪烁图5 封鸣电路封鸣电路由一个电阻和一个三极管、封鸣器组成, 如图5, 主要是输出声音图6 排阻电路排阻电路由两个10K排阻组成, 如图6所示图7 彩灯电路彩灯电路由16个LED灯组成, 显示多种花样, 如图7所示图8 AT89s52单片机功能电路AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器, 具有8K在系统可编程Flash存储器, 256字节RAM, 32位I/O口线, 看门狗定时器, 2个数据指针, 三个16位定时器/计数器, 一个6向量2级中断结构, 全双工串行口, 片内晶振及时钟电路。
plc彩灯控制实验报告
plc彩灯控制实验报告PLC彩灯控制实验报告摘要：本实验旨在利用PLC（可编程逻辑控制器）控制彩灯的亮灭和颜色变化，通过实验验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性。
实验结果表明，PLC彩灯控制具有良好的效果，能够实现精准的控制和多种颜色的变化。
引言：随着科技的不断发展，PLC在工业自动化控制领域得到了广泛的应用。
彩灯控制是其中的一个重要应用场景，通过PLC可以实现对彩灯的精准控制，包括亮灭和颜色的变化。
本实验旨在验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性，为工业生产和生活提供更加智能化的解决方案。
实验目的：1. 了解PLC的基本工作原理和控制方法；2. 掌握PLC彩灯控制的硬件和软件配置方法；3. 验证PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性。
实验设备和材料：1. PLC控制器；2. 彩灯模块；3. 电源供应器；4. 串口通信线；5. 电脑；6. PLC编程软件。
实验步骤：1. 将PLC控制器和彩灯模块连接好，并接入电源供应器；2. 通过串口通信线将PLC控制器连接到电脑上，并打开PLC编程软件；3. 编写PLC程序，实现彩灯的亮灭和颜色变化控制；4. 上传程序到PLC控制器，并进行调试；5. 观察实验现象，记录实验数据。
实验结果：经过实验验证，PLC彩灯控制具有良好的效果。
通过PLC程序的编写和调试，我们成功实现了对彩灯的亮灭和颜色变化的精准控制。
无论是单色灯还是多色灯，PLC都能够满足需求，并且具有较高的稳定性和可靠性。
结论：本实验验证了PLC在彩灯控制方面的可行性和稳定性，为工业生产和生活提供了更加智能化的解决方案。
PLC彩灯控制技术的应用将为人们的生活带来更加丰富多彩的体验，也将在工业生产中发挥重要作用。
希望通过本实验，能够进一步推动PLC技术在彩灯控制领域的应用和发展。
可编程彩灯控制器原理及设计
目录一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路72、控制电路和译码电路103、存储电路124、数码管显示电路 .14六、元器件清单15七、安装及调试中出现的问题和解决方法15八、设计感想17附录一、实验电路图20二、实验电路连接图.21三、参考文献21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8×8LED点阵作为显示电路，显示内容的动面感要强。
3、能用按键切换不同的显示组合，至少有3个按键切换；4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环；5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）；6、图形显示间隔（显示频率）至少有3种可选。
控制器可有2种控制方式：（1）规则变化：变化节拍有0.5秒和0.25秒，交替出现，每种节拍可有多种花样，各执行1或2个周期后轮换；彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等。
（2）随机变化。
变化花样相同，但节拍和花样的轮换随机出现。
7、完成电路全部设计后，通过实验箱验证设计课题的正确性。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
数字电子技术实验课程实验报告—可编程彩灯控制电路的设计.
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.《数字电子技术实验》课程实验报告可编程彩灯控制电路的设计可编程彩灯控制电路的设计一、 实验目的1. 掌握计数器、移位寄存器电路的原理及应用。
2. 掌握比较器或译码电路的应用方法。
3. 掌握 555 电路的应用方法。
二、 设计任务与要求1. 分析下图所示电路功能。
2. 完成振荡电路及分频电路的设计。
3. 连接整体电路，测试分析实验结果。
要求：1. 彩灯电路循环速度肉眼可辨。
2. 可 2 灯循环，3 灯循环，…，8 灯循环。
最少 6 灯，可扩展成可逆循环。
3. 要求有功能扩展。
三、 实验原理及设计思想可编程彩灯电路实验将传统的四个时序电路：移位寄存器、计数器、555 定时器和组合实验综合为一个 完整的设计型时序、组合电路综合实验。
如已知电路图所示，10 线—4 线优先编码器 74LS147 和 3 线—8 线译码器 74LS138 实现对控制信号的编 码、译码功能，两片单向移位寄存器 74195 级联实现 6 位信号的逻辑右移，集成定时器 7555 用来产生定时 脉冲，通过调节电阻和电容值可改变脉冲频率，分频器部分主要功能是改变输入移位寄存器的信号的频率， 实现彩灯亮灭频率的改变。
基本的设计原理和思想如上所述，但我们小组在分频器部分进行了创新设计，在老师已给的电路基础 上，又加了 6 个芯片（三片 74LS161、两片 74LS151、一片 74LS00），以实现对频率选择的功能。
而且设计了 7 个逻辑电平开关和一个复位开关，以实现自动变频和手动变频的切换。
四、 整体电路图整体电路共分为六大模块：555 振荡电路模块、编码译码模块（74LS147、74LS138）、移位寄存器模块 （两片 74LS195）、显示模块（25 盏 LED 灯）、计数器模块（74LS161）、分频器模块（两片 74LS161）和数据 选择器模块（两片 74LS151）。
可编程彩灯控制器
可编程彩灯控制器设计11 可编程彩灯控制器一、设计内容和要求本课程设计要求设计一个可编程彩灯控制器，该控制器功能如下: 1( 设计脉冲发生电路、图形控制电路和存储电路。
2( 用发光二极管点阵(8×8)一块或多块作为显示电路，显示内容的动画感要强。
3( 图形能连续循环显示，图形共有32幅，图形显示时间间隔在2ms~2s范围内可以连续可调。
4( 能手动和加压清零，有自动选画功能。
本设计是通过对可擦除的可编程只读存储器(EEPROM2864)进行编程，将图形、文字储存，再用计数器控制图像的地址将其读出在二极管显示矩阵中显示出来。
系统所显示的内容可反复循环，直到手动或加压清零，便可回到初始地址。
由于图画和文字是连续显示出来的，所以看上去就有动画感，似乎在走动，因而形成彩灯。
该系统可以自由编程，用户可以通过编程获得自己所需要的各种不同的图画文字效果，十分方便。
二、系统原理框图和功能块划分脉冲发生电计数器控制译码驱动显示矩阵行控制路(高频) 电路电路低位脉冲发生电计数器控制存储单元高位列控制路(低频) 电路图1-1 系统原理框图三、设计思路和总体方案论证系统原理框图显示了整个系统的主要工作原理。
本系统的的最终效果是在显示矩阵上显示图形动画，思考矩阵是8×8的二极管显示点阵，它有16个管脚(管脚分布图见图1-2)，有八个是行控制，八个是列控制。
本系统采用列为低电平有效，行为高电平有效，即当列有低电平输入的同时行有高电平输入，则两信号相交的二极管就会发亮。
控制不同的列就可以控制灯的亮灭。
由于EEPROM2864只有八个输出管脚，用它来控制行，而对于列，则采用74LS138的八个输出来控制。
74LS138的输出是低电平有效，因此可以直接把它的输出接到显示点阵上;而74LS138的输入，我们可以这样想，如果显示点阵的列输入信号从第1列到第8列按顺序给出，即显示点阵进行列扫描，则74LS138要从1到 8按顺序进行译码，所以74LS138的输入可以用74LS161计数器来实现。
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目录一、课题设计任务及要求.3二、设计目的3三、优选设计方案4四、整体设计思想及原理框图5五、各模块设计与分析61、脉冲发生电路72、控制电路和译码电路103、存储电路124 、数码管显示电路.14六、元器件清单15七、安装及调试中出现的问题和解决方法15八、设计感想17 附录一、实验电路图20二、实验电路连接图.21三、参考文献21一、课题设计任务及要求课题名称：可编程彩灯控制器设计任务及要求：1 、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路；2、用8X 8LED点阵作为显示电路，显示内容的动面感要强。
3、能用按键切换不同的显示组合，至少有 3 个按键切换；4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环；5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）；6、图形显示间隔（显示频率）至少有3 种可选。
控制器可有2 种控制方式：（1）规则变化：变化节拍有0.5 秒和0.25 秒，交替出现，每种节拍可有多种花样，各执行1 或2 个周期后轮换；彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等。
（2）随机变化。
变化花样相同，但节拍和花样的轮换随机出现。
7、完成电路全部设计后，通过实验箱验证设计课题的正确性。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555 电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用Portel 等软件绘制PCB图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPRO的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A：根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下：1. 编码发生器编码发生器根据花形要求，按节拍送出64 位状态编码信号，以控制彩灯按规律亮或灭。
因为彩灯路数少，花形要求不多，可选用移位寄存器输出64 路数字信号，控制彩灯发光。
编码发生器采用16 片4 位通用移位寄存器74LS194 来实现。
74LS194具有异步清除和同步预置、左移、右移和保持等多种功能，控制方便灵活。
64 路彩灯采用两片74LS194 组成64 位移位寄存器，花形设计比较灵活。
移位寄存器的64 个输出信号通过驱动电路控制电路来控制彩灯，编码器中数据输入端和控制端的接法由花形决定。
根据选择的花形，可列出移位寄存器（编码发生器）输出状态。
2. 控制电路控制电路为编码器提供所需的节拍脉冲和驱动信号，控制整个系统工作。
控制电路的功能有两个：一是按需要产生节拍脉冲；二是产生移位寄存器所需要的各种驱动信号。
控制电路设计通常按照下述步骤进行：逐一分析单一花形运行，移位寄存器的工作方式和驱动要求，按照工作状态决定74LS194 移位寄存器工作的状态顺序，同时是分析移位寄存器工作方式和驱动要求的依据。
方案B：采用555 定时器输出脉冲，高频通过计数器控制电路和译码电路，不断刷新显示矩阵的各列；而低频产生脉冲，决定显示哪一幅画面。
由于需要产生64 幅以上的图形，可以设计一个64进制的计数器，即可显示64幅图，此低频接在EEPRO的高位，而高频计数器控制电路的输出接在EEPRO的低三位。
即高位决定显示哪幅画，低位表示每幅图形的每列的显示。
显然，方案B比较合理而且能实现课程设计的要求，采用方案B 来进行课程设计。
四、整体设计思想及原理框图本系统可设计为四个模块：1. 脉冲发生电路采用两个555 定时器组成振荡器，一个产生高频和一个产生可调低频。
高频通过计数器控制电路和译码电路，不断刷新显示矩阵的各列；而低频产生脉冲，决定显示哪一幅画面。
2. 图形控制电路用74LS161芯片设计一个64进制的计数器，以显示64幅图，其中低片计数器构成16进制，高片计数器构成4进制，并且将低频通过计数控制电路接在EEPR 0啲高位，从而选择显示哪一幅画。
而高频通过计数器控制电路接在EEPRO的低三位，不断刷新显示矩阵的各列，用以控制图形的显示。
由于显示矩阵是由64个发光二极管组成，把译码器输出接在显示矩阵的阴级进行行控制，EEPROM接在显示矩阵的阳极进行列控制，只有同时导通时，二极管才亮。
译码电路是低电平有效，每次只有一个输出有效，所以需要快速进新刷新，故将高频通过计数器控制电路接在译码电路的输入端。
3. 数码管显示电路当前8X8显示矩阵显示的是哪一幅画，可以通过2个数码管显示出来。
其中第一个数码管显示该画面所在的组别，另一个显示该幅画为这个组别的第几幅画。
由于上面设计为16X4的64进制计数器控制显示画面。
故可以设计四种组合，每一个组合为16副画。
4. 存储电路显示什么样的图形就决定于EEPROI的编程，而最终显示在显示矩阵上。
此外，暂停功能：控制低频计数器低位的EP和ET端实现。
手动选画功能：当低频计数器的PE端为高电平时，图形自动连续循环；当PE 端为低电平时，计数器处于置数功能，可通过选 画开关选择需要显示的图画， 其中高片计数通过置数选择画面组 别，底片计数器通过指数选择此组合内的某一幅画。
清零功能： 控制低频计数器的清零端 R ，当R =0时，计数器实现清零功能。
五、各模块设计与分析根据设计要求，本系统由脉冲发生电路、控制电路、译码驱 动电路、存储矩阵和显示电路等几部分构成可编程彩灯控制电 路。
A. 脉冲发生电路1、555定时器的组成和功能⑴.内部组成框图：它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS 触发器，一个放电三极管和三个 5K Q 电阻的分压器而构 成。
（如下图所示）行控制• 显示矩阵低位脉冲发生电 路（低频）■ 计数控制电路--- > — r存储单元高位原理框图如下:译码驱动 电路列控制1 2 3 41脚：外接电源负端 VSS 或接地，一般情况下接地。
V CC8R DQ5V C CTH 一6TL -2①丄 V SS⑵.引脚图及其功能GND TLV 。
R D12 3 4Vcc Vo ' THVco5K5K3脚：输出端V2脚：TL低触发端6脚：TH高触发端4脚：R D是直接清零端。
当R D端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TL、TH处于何电平，时基电路输出为“ 0”，该端不用时应接咼电平。
5脚：Vco为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01 U F电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。
该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
8脚：外接电源Vcc,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V ,CMO型时基电路Vcc的范围为3〜18V。
一般用5V。
⑶.功能介绍：在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为2/3V , 1/3V的情况下，555时基电路的功能表如下表所示⑷.555定时器构成的多谐振荡器工作原理接通电源后，假定V0是高电平，则T截止，电容C充电。
充电回路是VCC-R1—R2— C—地，VC按指数规律上升，当VC上升到2/3VCC时（TH TL端电平大于2/3VCC，输出V0翻转为低电平。
V0是低电平，T导通，C放电，放电回路为C-R2-T—地，VC 按指数规律下降，当VC下降到1/3VCC时（TH TL端电平小于1/3VCC）,V0输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得：输出高电平时间t pH =0.7（Rl R2）C输出低电平时间t p L =0.7R2C振荡周期T"PH 5 =°.7（R1 2R2）CD _ t pH R l +R2输出方波的占_T _R i 2R2空比2、本模块工作原理介绍脉冲发生电路主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。
因为可编程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。
本系统采用两片555定时 器分别构成高频脉冲发生器和低频脉冲发生器。
高频脉冲发生器是用555构成多谐振荡器。
由于人眼每秒可分辨出24幅图，而高频计数器采用8进制，作为刷新频率的脉冲，此高频刷新电路 输出脉冲的频率应大于24*8=192Hz ，这样便可以显示整幅的画面。
低频脉冲发生器用于提供计数电路的脉冲， 它能决定画面显示的速率。
速率的调节可通过调节滑动电阻（0〜1M 来实现。
高频脉冲发生生器R1=100K R1' =0~1M R2=100K R0=R2=1KC1=C2=0.01Uf C2=0.01Uf f=476Hzf=0.18〜0.33HzB. 控制电路和译码电路 1.74LS138功能介绍低频脉冲发R1=750KC 仁 10Uf74LS138的管脚图如右: 2.74LS161功能介绍74LS138是一种常见的3线8线译码器，它的八个输出引脚，任何时刻要么全为高电平 1,则芯片处于不工作状态；要么只有 一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1;如果出现两 个输出引脚同时为0的情况，说明该芯片已经损坏。
其功能表如 下:输入输出£ 屍+岳1 比£月D 5 r 打X 氏 X0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 110 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 00 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 00 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 10 o 1 1 1 1 0 1 1 1 1 o 10 1 1 1 11 1 0 111 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 □ 1 10 1 1 1 1 11 1 1 1 1 0当附加控制门的输出为高电平（S = 1）时，可由逻辑图写出益=耳＜同=蚀 呂-^44=码 £ -爲4入=佗1 _______________________K =他 K =^44 =蚀 E =舄為入=% 呂=/J 44 F由上式可以看出，输出是这三个输入变量的全部最小项的译74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，它可很多重要的功能。
清零端数据输出端TC:进位输出(TC=Q0・ Q1- Q2 - Q3 - ET )清零 控制信号预置端预置数输人端时钟输出R Ep Er PEPo Pi 巳 P. CP Q Q1 Q Q0 X X X 'X X X XX0 0 0 0 1 X X 0 咒 Pi Pg RtPo Pi Pt P3 74LS161真值 1 1 X X X XX1X 01X X X X X1保持从1 74LS161 真值表功能 表中可以知道:， 当清零 m 端 tCR “o ” ⑵74LS161功能表，计 数器输出Q3以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等P0〜P3:四个数据输入端EP, ET:使能端PE :同步置数端Q0〜Q3⑴74LS161引脚图管脚图P1卩2卩3乍 CP Po CP 时钟EP本模块电路图如右:业V右-代岳站*们_IO-A 4 *匚 匚！5 匚S 4 .1 2 Q 4- ■■-霁普产童二9ISI-1L当R =0时，Q3 Q2 Q1、Q0立即为全“ 0”，这个时候为异步复 位功能；当R =1且PE =0时，在CP 信号上升沿作用后，74LS161 输出端Q3 Q2Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端 P3, P2， P1, P0的状态一样，为同步置数功能。