彩灯控制电路大全
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。
简易彩灯控制电路
课程设计简易彩灯控制电路设计目录摘要 ...........................................................错误！未定义书签。
一方案论证.. (2)1.1 方案一手动脉冲控制电路 (2)1.2 方案二自动脉冲控制电路 (2)1.3 总体方案的选择 (2)1.3.1 方案一 (2)1.3.2 方案二 (2)二设计电路及其工作原理 (3)2.1 设计方案 (3)2.2 基本原理 (3)2.2.1 系统框图 (3)2.2.1 原理图 (4)2.3 系统各部分工作原理 (4)2.3.1 时钟电路的工作原理 (5)2.3.2 分频电路的工作原理 (7)2.3.3 状态机电路 (8)2.3.4 移位输出电路 (9)三结论与展望 (10)参考文献 (11)附录一 (12)附录二 (13)附录三 (14)附录四 (15)摘要现实生活中，大家都见过霓虹灯，它们闪烁着不同颜色的光，变换着不同的花型，在晚上煞是好看，是一种很好的照明娱乐工具。
本设计就是采用电子元件制作的一个简易的具有四种花型变换的彩灯。
本电路系统由四部分组成，分别是：1）时钟振荡电路，由555定时器，电阻及电容构成；2）分频电路，由四位二进制计数器74LVC161组成，为D触发器提供时钟信号；3）状态机电路，由双D触发器组成；4）移位显示器，由双向移位寄存器74HC194和发光二极管组成，实现花型显示。
本电路基于74系列简单逻辑门电路的组合，实现简易电子彩灯控制器电路，具有电路设计简单，成本低廉的特点。
关键词：彩灯，四位双向移位寄存器，四位二进制计数器，时钟振荡电路一方案论证1.1方案一：手动脉冲控制电路用移位寄存器控制彩灯的左右移动，用触发器和计数器组成周期性触发电路，而总体电路的CP脉冲用单刀双掷开关通过人工控制来实现。
这种方案中CP的实现是由人工控制的，其周期不稳定，时大时小，对彩灯的花样变换视觉效果影响很大，不美观；而且不能实现电路的自动控制。
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。
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。
多路彩灯控制电路
桂林电子科技大学信息科技学院《数字逻辑电路》实训报告学号姓名指导教师：2010 年 07 月 13 日多路彩灯控制电路1.整机设计1.1 设计要求（1）功能要求：八个彩灯用8个放光二极管代替；（2）设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能；（3）彩灯亮点移动时间间隔取1秒；（4）彩灯的布图形状随意；（5）让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度1.1.1 设计任务通过查找资料设计彩灯的原理图﹑PCB图使其能实现全亮﹑全灭﹑左移﹑右移等功能，让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度1.1.2 性能指标要求彩灯亮点的时间间隔为1秒，占空比为50%1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1 基本原理通过两片集成双向移位寄存器74LS194和拨码开关控制右移﹑左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮﹑全灭和一个由555芯片构成的CP产生电路其主要原理框图如下：1.2.2 总体框图总体框图2．各功能电路实现原理及电路设计（1）彩灯演示电路2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管。
其电路图如下彩灯演示电路图（2）彩灯控制电路移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器。
寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
既能左移又能右移的叫双向移位寄存器。
根据移位寄存器存取信息的方式不同分：串行串出，串入并出，并入串出，并入并出4种形式。
本电路由2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管和一片74LS04（控制彩灯循环亮的作用）和拨码开关控制输入的高低电平。
其图如下：彩灯控制电路图CP 移位脉冲动=输入端 CR 非异步置0低电平有效 工作方式控制端S1 S0 = 00 时，保持功能。
S1 S0 = 01 时，右移功能。
彩灯控制电路分析
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音乐彩灯控制电路图解
讲解：李雄伟
1
555内部电路图：
电压 控制端
5～～
复位端 低电平有效
高电平 触发端
低电平 触发端
放电端
音乐彩灯简介：
• 如上图所示，电路由音控多谐振荡器、时序脉冲产生器和可控硅触发 电路等组成。 • 555和R2,RP1,R3,C3等组成无稳态多谐振荡器。音乐信号经耦 合变压器T1, D1,检波，VT1;放大，C5隔直流后加至555的控制端5 脚。5脚与集成片内部比较器的基准分压点（VDD）相连，故555的 上、下限触发电平分别为 • V上=2/3VDD+O. 25△Vs • V下=1/3VDD+O. 125△Vs • 输出的振荡方波的频率，将随输入音乐信号的强弱有所变化。调 节RP,可改变音控信号的大小。选择具有异步置0,置1的四D触发器 （如74LS74）组成同步计数电路，每个触发器Q端各接一驱动三极 管，当Q为高电平时，三极管导通，可控硅导通，将相应彩灯点亮。 双刀开关K将计数电路接成环形，另一刀接一个四输入与非门，避免 全0状态出现。电路可产生五中不同的循环方式，使闪光随音乐伴奏 不断变化，适用于舞场及其他喜庆场合。
彩灯控制电路
彩灯控制电路
彩灯控制电路是一种能够通过控制电路实现不同光效的装置。
它采用微控制器控制彩灯的开关和亮度，并可以根据不同需求调整彩灯的颜色和亮度，使其具有更好的视觉效果和艺术感。
彩灯控制电路的基本结构如下：
电源：提供电能给电路。
一般采用12V直流电源。
调光电路：控制彩灯的亮度级别。
可以使用三极管或MOS管。
微控制器：控制电路的主要元件。
常用的微控制器有单片机、DSP等，它们可以完成对彩灯的控制。
通信接口：实现电路和外部设备的数据传输。
如果需要使用网络控制，则需要具备网络通讯接口。
彩灯：是由RGB灯组成的光源。
RGB灯是由红灯、绿灯和蓝灯组成的。
控制器：通过调整电路参数来实现灯光的控制。
根据控制器的不同，分为手动控制和自动控制。
按键：手动控制时使用，通过按键调整灯光的亮度和颜色。
感应器：在自动控制中使用，可以实现根据声音、光线和温度等环境参数来调整灯光。
彩灯控制电路的基本工作原理是通过电路控制灯光的开关、亮度和颜色。
在工作中，控制器可以根据需要控制彩灯的各种参数，实现不同的灯光效果。
例如，可以通过控制电压来控制亮度，通过PWM信号控制灯光的颜色等。
彩灯控制电路的应用非常广泛，例如智能家居、商业场所、演出舞台等。
它不仅为环境创造出更加美丽的视觉效果，还为人们提供了更加便捷和舒适的生活和工作环境。
彩灯控制器电路图大全
彩灯控制器电路图大全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。
电气课程设计--简易彩灯控制电路
一、系统框图
图2-1 系统框图
二、系统原理图
图2-2 系统原理图
三、系统工作状态图
图2-3系统状态图
第三节 系统各部分工作原理
一、时钟电路的工作原理
（一）时钟方案一
图2-4时钟电路
1、第一暂稳态及电路自动翻转的过程
假定在t=0时接通电源，电容C尚未充电，电路初始状态为Vo1=Voh，Vi=Vo2=Vo1状态，即第一暂稳态。此时，电源VDD经G1给电容C充电，随着充电时间的增加，V1的值不断上升，当V1达到Vth时，V01变低，V02变高，这一正反馈过程瞬间完成，使G1道童，G2截至，电路进入第二暂稳态，即V01=V01，V02=Voh。
表2-474194双向移位寄存器控制端的逻辑功表
第四节 花样循环明细表
表2-5花型循环表
总 结
本课程设计运用了74系列中规模逻辑芯片74F194，74HC06，74F161,74LS74及发光二极管，电阻，电容等器件，是我进一步加深了对这些元件的理解和认识，以及它们的应用方法和注意事项，为以后分析这些元件的工作特性打好了基础，同时也巩固和加深了对数电知识的理解。
2、同步并行预置数
在1脚接高电平的条件下，当9脚接低电平且有时钟脉冲CLK上升沿作用时，P1,P2,P3,P4输入端的数据将分别被Q1,Q2,Q3,Q4所接收。
3、保持
在1脚和9脚同时接高电平时，当两个计数使能端中有一个接低电平时，不管有无脉冲CLK的作用，计数器都将保持原来的状态不变。
4、计数
当9脚，1脚，7脚，10脚均接高电平时，74161处于计数状态。
本电路系统有四部分组成，分别是：
一、时钟振荡电路，有施密特非门、电阻及电容构成（或555时基电路）；
CD4514循环彩灯控制电路
CD4514循环彩灯控制电路,CD4514 Lantern关键字：CD4514,CD40193,CD4069,彩灯控制电路图作者:李岗这个循环彩灯按照一定方向行进，但是在前进的过程中不时出现后退的变化；给人以克服困难、“不屈不挠”向前进的感觉。
电路工作原理电路图如图所示。
电路由双路脉冲信号发生器、加减计数器、16选1计数译码器组成。
脉冲计数器给出两路不同频率的脉冲信号，分别输入到加减计数器的输入端上；计数结果输出给16选1计数译码器CD4514。
在CD4514的16路输出端上接有16只发光二极管，用来显示输出结果。
16选1计数译码器可以按照不同的输入值，把16路输出端之中对应的一个输出端变成高电平，推动16只发光二极管轮流点亮。
对于CD40193加减计数器，它有两个计数输入端，分别进行加法和减法的计数；并且按照4位二进制数输出计数结果。
如果在40193的加计数输入端和减计数输入端分别输入脉冲信号，则40193按照两者的频率之差决定计数结果的总的趋势；当加法计数输入端的计数脉冲频率大于减法计数输入端时，计数器进行加法计算；反之则进行检法计算。
如果调整双路脉冲发生器的输出频率，使得输出到40193加计数和减计数的频率之差发生变化，则可以改变计数器输出结果的总趋势；这样，输出到16选1译码器的数值可以是递增的，也可以是递减的；反映在灯光显示结果上，如果把16只发光二极管摆成一排或者一圈，灯光会给出不同的移动速度和不同的移动方向。
当两路脉冲的频率比较接近的时候，则会出现一种特殊的情况。
那就是灯光移动的方向也会发生变化：一会儿向前、一会儿向后；但是总的趋势则只有一种，或者向前，或者向后。
在这种情况下，循环灯虽然看起来有时向前移动，有时向后移动，但最终还是向前移动；给人以一种“不屈不挠”向前进的感觉。
双路脉冲发生器采用4069组成两组脉冲振荡器：其中一组振荡频率为5Hz；另一组为可用电位器R5调节输出频率的振荡器，可输出2～50 Hz的脉冲信号。
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。
彩灯控制电路 (3)
彩灯控制电路简介彩灯控制电路是一种用于控制彩色灯光的电路。
它可以通过改变灯光的颜色、亮度和闪烁方式来营造出不同的氛围和效果。
本文将介绍彩灯控制电路的原理、应用以及搭建步骤。
原理彩灯控制电路主要由以下几个部分组成：1.控制器：负责接收外部信号，并根据信号指令控制彩灯的状态；2.彩灯模块：通过改变电流或电压来控制不同颜色的光源，实现彩色灯光效果；3.电源：为彩灯控制电路提供稳定的电力供应；彩灯控制电路的工作流程如下：1.控制器接收外部信号；2.控制器解析信号，并发送相应指令给彩灯模块；3.彩灯模块根据指令执行相应操作，如改变灯光的颜色、亮度或闪烁方式；4.控制器不断接收和解析信号，实现彩灯控制电路的持续工作。
应用彩灯控制电路广泛应用于以下场景：室内照明彩灯控制电路可以根据不同的需求，调整室内灯光的颜色和亮度，营造出不同的氛围。
例如，在晚上举办派对时，彩灯可以调整为七彩缤纷的颜色，增加派对的欢乐氛围。
而在电影观影时，可以调整为柔和的黄色或白色，增加观影的舒适感。
建筑装饰彩灯控制电路可以用于建筑物的夜间装饰，通过改变彩灯的颜色和亮度，营造出独特的建筑效果。
例如，在庆祝活动或特殊节日时，可以将建筑物的外墙灯光设置为红色或绿色，以展示节日氛围。
舞台表演彩灯控制电路在舞台表演中也有广泛应用。
通过控制彩灯的颜色、亮度和闪烁方式，可以为舞台表演增添视觉效果，提升观众的体验。
例如，在音乐会中，可以根据音乐的节奏和情感变化，通过控制彩灯的闪烁效果，营造出动感的舞台效果。
搭建步骤下面是搭建彩灯控制电路的步骤：1.准备材料：彩灯模块、控制器和电源；2.将彩灯模块连接到控制器上，确保连接的稳固；3.将电源连接到控制器上，并确保电源连接正确；4.将控制器连接到电源，并开启电源；5.使用控制器上的按键或遥控器发送信号指令，观察彩灯的变化；6.测试不同的彩灯控制方式，如改变颜色、亮度或闪烁方式。
注意事项在搭建彩灯控制电路时，需要注意以下几点：1.选择适合的彩灯模块和控制器，确保它们兼容并能正常工作；2.连接电源时，遵循正确的电路连接顺序，防止短路或火灾等安全问题；3.在使用电源时，要注意电流是否过载，避免过热或损坏设备；4.定期检查彩灯控制电路的连接状态，确保连接稳固，并清洁灰尘和脏污。
简易彩灯控制器电路1(王亚宁改过之后)
摘要现实生活中，大家都见过霓虹灯，它们闪烁着不同颜色的光，变换着不同的花型，在晚上煞是好看，是一种很好的照明娱乐工具。
本设计就是采用电子元件制作的一个简易的具有四种花型变换的彩灯。
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灯。
在现实生活中，大家都见过霓虹灯，它们闪烁着不同颜色的光，变换这不同的花型，在夜晚很是好看。
它是一种很好的照明娱乐工具。
而彩灯控制器在我们日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能用到它的原理。
本次设计的是简易彩灯控制器电路，采用电子元件制作的一个简易的具有四种变换花型的彩灯，但这是进行复杂设计的基础。
首先要分析设计要求，（1）可以控制8个以上的彩灯；（2）可以组成四种以上花型，并且每种花型能够连续循环两次，各种花型轮流显示。
通过分析问题和初步整体思考，设计如下方案：整体功能的实现需要以下四个模块来实现：它们是：脉冲发生器，分频电路，状态机电路，移位显示电路。
基于74系列简单逻辑门电路的组合，实现简易电子彩灯控制器电路，具有电路设计简单，成本低廉的特点。
关键词：彩灯四位双向移位寄存器，四位二进制计数器，时钟振荡电路1．系统的方案的设计1.1课程设计的要求1. 要求电路能够控制8个以上的彩灯。
2. 要求彩灯组成四种以上的花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流显示。
1.2 课程设计的目的1.阅读相关科技文献，本次课程设计需要对电子线路的设计与分析有一定的了解，所以对学生查阅一些科技文献能力提出了要求。
2.学习使用protel软件，本设计中需要画电路逻辑原理图，接线图，器件的引脚与功能图与功能表，真值表等的绘制，需要使用绘图软件。
3.要求会总节设计报告，终结报告时我们的一项基本能力，对所用原件及原理图进行解释，便于查找错误，也便于他人的阅读和了解。
培养了我们的综合分析，解决问题的能力。
4.学会了解一些器件的参数及功能，对各种芯片的功能有所里了解并能够简单的应用。
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。
彩灯控制电路设计报告
彩灯控制电路设计报告一、工作原理1、电路功能彩灯控制电路具有以下功能：可控制8路彩灯或彩灯串，既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；彩灯控制起始状态可以预置，移动速度和左右交替周期可调节,并且可以设置彩灯串的彩灯个数。
2、电路组成本电路由2块四位双向移位寄存器CD40194级连组成1个八位双向移位寄存器，由VT3和VT4组成的多谐振荡电路产生时针脉冲，由VT1和VT2及或门CD4071，开关K、开关SB等组成八位双向移位寄存器的功能控制电路，S1和S2是彩灯初始状态、彩灯串的彩灯个数预置开关。
图1所示为总体方框图。
其工作原理是：接通电源后，多谐振荡电路产生时针脉冲，操作人员通过开关S1和S2设置彩灯初始状态、彩灯串的彩灯个数，然后操作人员控制双向移位寄存器的功能控制开关SB、 K控制八位双向移位寄存器的工作方式，使彩灯向左（逆时针）移动或向右（顺时针）移动或左右交替移动，产生美丽的循环彩灯效果。
调节电位器即可循环彩灯移动速度、左右交替周期。
图1 设计框图3、各单元电路工作原理3.1 八位双向移位寄存器电路采用2块CD40194级连组成1个八位双向移位寄存器。
IC2的输出端O3接到IC1的DSR （右移输入）端，IC1的输出端O3接到IC2的DSR（右移输入）端，扩展成首尾相接的八位右移寄存器。
同理，IC1的输出端O0接到IC2的DSL（左移输入）端，IC2的输出端O0接到IC1的DSL（左移输入）端，扩展成1个八位左移寄存器。
两个CP端连在一起，受时针脉冲的控制，两个S0端连在一起，两个S1端连在一起，由S0S1的电平控制移位寄存器的工作方式。
八个输入端分别接到拨码开关上，由拨码开关预置输入端状态，作为彩灯起始状态和彩灯串的彩灯个数的预置，八个输出端分别接八路彩灯。
3.2、时针脉冲发生电路该电路是一个由三极管VT3和VT4等组成的多谐振荡电路。
功能是为CD40194提供必须的时针脉冲。
4路彩灯控制电路 论文
四路循环彩灯控制器摘要通过对数字电子技术课程所学的基础理论知识的认识、了解与掌握。
本设计将采用几个基本的数字集成的74系列（74LS93,74LS153,555）芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能。
设计过程中，先进行单元电路的设计，再进行总体方案的设计，通过几个方案的对比，得出最佳方案来设计总电路图。
用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，触发器，数据选择器和移位寄存器等集成。
本次设计的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。
一、设计任务与要求1、任务用数字集成器设计一款多路循环彩灯控制器，其中彩灯用发光二极管模拟2、基本要求彩灯控制器，能控制8路彩灯完成4种花样的循环变换：（1）彩灯一亮一灭，从左向右移动；（2）彩灯两亮两灭，从左向右移动；（3）彩灯4亮4灭，从左向右移动；（4）各路彩灯从左向右逐路全部点亮后，又从右向左逐路熄灭二、所有使用的元件1.设计所需的元件：74LS93N（四位二进制加法计数器）----------------- 1个；74HC164N（单向移位寄存器） --------------------------1个；74HC153（双4选1数据选择器）------------------1个；74LS74（双D触发器）--------------------------1个；双色发光二极管--------------------------------------- 8个；NPN型三极管（9013）---------------------------------8个555定时器-----------------------------------2个；电容：0.01μf（涤纶电容）----------------------------------2个；0.1μf（电解电容）---------------------------------2个；电阻：1kΩ---------------------------------- 8个；510Ω-------------------------------8个；30kΩ---------------------------------2个；2MΩ-------------------------------1个；1MΩ---------------------------------1个；（粗调）电位器：2M---------------------------------1个1M---------------------------------1个万能板一个；万用表一个；导线若干；三、方案设计与单元设计近年来，由于中，大规模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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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，I C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。
多谐振荡器由非门集成电路ICl(Dl-D3)内部的Dl、非门D2、电阻器Rl、电位器RP和电容器C3组成。
脉冲控制电路由计数/脉冲分配器集成电路IC2、电阻器R2、二极管VD2-VDll和电子开关集成电路lC3(51、52)组成。
彩灯驱动控制电路由ICl内邵的非门D3、电阻器R3-R13、电容器C4、六D触发器集成电路IC4、晶体管Vl-V5、晶闸管VTI-V仍和彩灯HLl-HL30组成。
交流220电压经Cl降压、VS稳压、VDl整流及C2滤波后，为lCl-lC4和Vl-V5提供近l2V直流工作电压。
多谐振荡器振荡工作后，输出频率为2Hz的振荡脉冲信号，为IC2提供计数脉冲。
IC2在计数脉冲的作用下，其YO-Yg端依次轮流输出高电平。
C4、R3和D3组成lC4的复位电路，在通电后为lC4提供复位脉冲，使IC4清零复位，Ql-Q5端均输出低电平，Vl-V5和VTl-VT5均截止，HLl-HL30均不亮。
当IC2的YO-Y4端轮流输出高电平时，lC3内部的Sl接通，使IC4的Dl端输人高电平，Ql-Q5输出端依次输出高电平，Vl-V5和VTl-VT5依次导通，HLl-HL30依次递增点亮。
即当lC4的Ql端输出高电平时，VI和VTl导通，HLl-H历点亮;当IC4的Q2端输出高电平时，V2和VT2也导通，HL7-HL12，12点亮(HLl-HL6维持点亮状态)……;当lC4的Q5端输出高电平时，V5和VT5导通，HT5-HL30点亮(此时HLl-HL30全部点亮)。
当IC2的Y5-Yg端轮流输出高电平时，IC3内部的Sl关断，S2接通，IC4的Dl端输入低电平，D 2-D6端依次输出低电平，使Vl-V5和VTl-VT5依次截止，HLl-HL3O依次递减熄灭。
即当lC4的D2端输出低电平时，Vl和VTl截止，HLl-H历熄灭;当I叫的D端输出低电平时，V2和Vm截止，HL7-HLl 2熄灭……;当IC4的D6端输出低电平时，V5和VT5截止，HL25-HL30熄灭(此时HLl-HL30均熄灭)。
以上工作过程周而复始，使5路彩灯逐路递增点亮后又逐路递减熄灭，产生丰富多彩的灯光效果。
调节RP的阻值，可改变多谐振荡器的振荡频率从而改变彩灯闪烁变化的频率。
元器件选择Rl-R14选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
RP选用有机实心电位器。
Cl选用耐压值为400V以上的CBB聚丙烯电容器;C2和C4均选用耐压值为25V的铝电解电容器;C3选用独石电容器或涤纶电容器。
VDl选用1N4007型硅整流二极管;VD2-VDll均选用1N4148型硅开关二极管。
VS选用1N4742(1W、l2V)型硅稳压二极管。
Vl-V5均选用S9013型硅NPN晶体管。
VT1-VT5均选用3A、400V以上的双向晶闸管，例如TLC336A等型号。
lCl选用CD4069或CC4069、MCl4069型六非门集成电路;IC2选用CD4017或CC4017、MCl 4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路;lC3选用CD4066或CC4066型模拟电子开关集成电路;IC4选用CD4017或CC40174型六D触发器集成电路。
HLl-HL30均选用220V、l0-25W的彩色灯泡。
HLl-HL6和HLl9-HL24为红色，HL7-HLl2为绿色，HLl3-HL18为黄色，HL25-HL30为蓝色。
本例介绍的彩灯控制器，采用SH-868型专用彩灯控制集成电路(内储21首乐曲，复合双音)，可驱动4路彩灯，使之随着音乐的节奏产生4订金亮、4灯跳动、双灯对闪、单灯跳动和双灯跳动等灯光效果。
电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、彩灯驱动控制电路和音频功率放大电路组成，如图1-150所示。
电源电路由电阻器Rl-R3、电容器Cl-C3、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。
彩灯驱动控制电路由集成电路IC、电阻器R4、电容器C4-C6、控制按钮S、二极管VDl、晶闸管VTl-VL4和彩灯HLl-H帖组成。
音频功率放大电路由晶体管VI、V2、可变电阻器RP、电容器C7和扬声器BL组成。
交流220V电压经Rl和Cl限流降压、VS稳压、VD2整流及C2、R3、C3滤波后，为IC提供4.7V直流工作电压。
IC通电工作后，其13-16脚(L1-L4端)输出变化的触发控制信号，通过控制VT1-VT4的工作状态来控制HLl-H饵的闪光效果。
IC的4、5脚输出的音频信号经Vl、V2放大后，驱动BL发出音乐声。
S为灯光模式选择按钮，每按动一次S，即可改变一种灯光模式。
元器件选择Rl选用lW金属膜电阻器;R2和R3选用1/2W金属膜电阻器或碳膜电阻器;R4选用l/4W碳膜电阻器。
RP选用合成膜可变电阻器。
Cl选用耐压值为630V的CBB电容器;C2-C7均选用耐压值为l6V的铝电解电容器。
VDl选用lN5406型硅整流二极管;VD2选用1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、4.7V的硅稳压二极管。
VTl-VW均选用600V、lA的晶闸管，例如MCRlO0-8等型号。
若每路彩灯的功率大于100W，则应选用电流容量大一些的晶闸管。
Vl选用S8050型硅NPN晶体管;V2选用S8550型硅PNP晶体管。
BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。
S选用小型动合按钮。
本例介绍的彩灯控制器，采用SH-818型专用彩灯控制集成电路(内储25首乐曲)，能驱动4路彩灯，使之随音乐的节拍闪烁发光，并可变换多种灯光花样。
电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、彩灯驱动控制电路和音频功率放大电路组成，如图1-149所示。
电源电路由电阻器Rl、R2、电容器Cl、C2、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。
彩灯驱动控制电路由集成电路IC(SH-818)、电阻器R3、二极管VDl、电容器C3、C4、晶闸管VTl-VW、控制按钮Sl、S2和彩灯HLl-HL4组成。
音频功率放大电路由晶体管Vl-V3、电阻器R4-R6、电容器C5、C6和扬声器BL组成。
交流220V电压经Rl和Cl限流降压、VS稳压、VD2整流及C2滤波后，为lC和音频功率放大电路提供4.5-4.7V直流工作电压。
IC通电工作后，其7脚(音频信号输出端)输出的音频信号经音频功率放大电路放大后，驱动BL奏出乐曲声。
IC的10-13脚(Ll-l4端)输出与音频信号同步变化的触发控制信号，通过控制VTl-VT4的工作状态来控制HLl-Hl4的闪光效果。
S1为灯光模式选择按钮，按动一下S1，可变换一种灯光模式;连续按动S1，可使7种灯光模式循环变换。
S2为音量控制按钮，连续按动S2，可使BL的音量按"高→中→低→无→高……"循环变换。
改变C3和C4的容量，可以改变音质和音色。
元器件选择Rl和R2均选用1/2W金属膜电阻器;R3-R6选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。
Cl选用耐压值为400V以上的CBB电容器;C2-C4和C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C5选用独石电容器。
VDl和VD2均选用IN4007型硅整流二极管。
VS选用lW、4.5-4.7V的硅稳压二极管。
Vl选用S9013或S9014型硅NPN晶体管;V2和V3均选用S8050型硅NPN晶体管。
VTl-VT4均选用耐压值为400V以上的晶闸管，其电流容量应根据每路彩灯的总功率而定。
HLl-HL4可使用彩灯串或用多只小功率彩色灯泡并联。
BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。
S1和S2均选用小型动合按钮本例介绍的彩灯控制器，采用SH-811专用彩灯控制集成电路(内存8首乐曲)，能驱动4路彩灯，使之随乐曲的节奏旋律变换各种灯光花样。
电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、彩灯驱动控制电路和音频放大电路组成，如图1-148所示。
电源电路由降压电容器Cl、电阻器Rl、R2、稳压二极管VS、整流二极管VD2和滤波电容器C2、C3组成。
彩灯驱动控制电路由集成电路lC(SH8l1)、电阻器R3-R5、电容器Cl-C4、控制按钮S、二极管VDl、晶刊管VTl-VW和彩灯HLl-HM组成。
音频放大电路由晶体管Vl、V2、电阻器R6和扬声器BL组成。
交流220V电压经Cl降压、VS稳压、VD2整流及C2、R2、C3滤波后，为lC和音频放大电路提供5V直流电压。
IC通电工作后，其10-13脚(Ll-L4端)输出触发控制信号，通过控制VTl-VT4的工作状态来控制彩灯HLl-HL4的闪光效果。
同时，IC的9脚输出音乐电信号，该信号经Vl、V2放大后，驱动BL发出音乐声。
S为灯光效果及音量控制按钮，按动一下S，灯光效果及BL的音量就会变化一次。
元器件选择Rl和R2均选用1/2W金属膜电阻器;R3-R6选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。