循环彩灯的设计与制作

湖南工业大学

课程设计

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电气与信息工程学院（系、部) 2012-2013学年第一学期课程名称电子设计与制作指导教师xx 职称讲师

学生姓名x 专业班级电信093 学号094012003xx

题目循环彩灯的设计与制作

成绩起止日期2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日

目录清单

湖南工业大学

课程设计任务书

2012-2013学年第一学期

电气与信息工程学院（系、部）电子信息工程专业093 班级课程名称：电子设计与制作

设计题目：循环彩灯的设计与制作

完成期限：2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日共 2 周

指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日

电

子

技

术

课程设计

设计说明书

循环彩灯的设计与制作

起止日期：2012 年11 月19 日～2012 年11 月30 日

学生姓名xx

班级电信093

学号xx

成绩

指导教师(签字)

电气与信息工程学院（部）

2012年11 月2 日

1、设计任务及要求

要求设计一个循环彩灯，采用8个LED，实现顺序/逆序流水，LED交替频率可调。自行设计电源部分，为电路板提供直流电源。自行设计信号发生部分，为电路板提供工作频率。根据技术指标进行循环彩灯总体方案设计，说明设计思路，选择相应的元器件型号，列出元器件清单，介绍主要芯片的功能，介绍各具体单元电路设计，画出完整的电路原理图、PCB图。

2、设计思路

循环彩灯主要由桥式变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、555定时器、74ls193计数器、3-8译码器等部分组成。首先是将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流将电压加到直流负载上从而输出直流电压，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，使555定时器通过调节滑动变阻器实现秒脉冲震荡器，加到计数器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计数，通过译码器从而实现循环彩灯功能。

3、各单元电路说明

1>开关模块

通过可调式电阻来控制电压输入，接通时发光二极管D9点亮。

2>电源电路模块

将220V交流电通过变压器J2和桥式整流D1输出的交流电压加到直流负载上，从而输出为5V的直流电压，通过电容滤波和三端稳压器输出稳定的直流电压。

3>秒振荡器

通过调节滑动变阻器使555定时器实现秒脉冲输出。

4>8进制加减计数器模块

通过开关S1来选择加或者减计数端口，再通过脉冲加到开关实现计数，由于只选择了输出的低3位而高位为1时通过开关实现清零，从而形成8进制计数。

5>译码电路模块

将计数器的低3位输出接到74ls138的A、B、C,将CBA组成的输入进行译码，从而点亮彩灯，通过CBA随计数器而进行变化，从而实现彩灯循环。6>生成PCB版

在PCB中导入电路原理图，对元件进行布局，采用双层布线将元件连接，生成最后的PCB版图。

4、总电路说明

将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流后输出电压加到负载上，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，通过开关控制使555定时器通过调节滑动变阻器实现秒脉冲震荡器，通过秒脉冲加到74ls193计数器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计数，通过计数器的输出来改变74lls138的输入使译码器轮流点亮发光二极管从而实现循环彩灯功能。

总电路仿真图如下：

5、元器件清单

6、设计总结及体会

本次为期两周的课程设计，让我对protel99se这个软件的操作和使用环境有了进一步的了解和深入，知道如何更加准确去设计原理图和生成PCB图，了解软件里面的各种功能，明白如何合理的运用和使用它们。通过老师理论课上的了解以及自身的认识，最终顺利的完成了此次课程设计。在课程设计过程中也遇到了很多的麻烦，如在加载网络表时时常出现封装问题，部分元件封装需要自己做等，在通过老师的指点和同学的帮助下是这些问题得到顺利的解决。此次课程设计，充分将书上的理论与实际相结合，对于今后的学习以及工作上来说，都获益良多，让自身受到了不小的锻炼与提升。