8路彩灯控制器
EDA课程设计：八路彩灯控制器
EDA课程设计：八路彩灯控制器第一篇：EDA课程设计：八路彩灯控制器EDA课程设计设计题目：基于VHDL的8路彩灯控制器设计一、课程设计的目的1．熟悉QuartusⅡ软件的使用方法,使用VHDL 文本输入设计法进行任务设计。
2．增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力。
3．通过课程设计对所学的知识进行更新及巩固.二、课程设计的基本要求本次课程设计是设计一个8路彩灯控制器，能够控制8路彩灯按照两种节拍，三种花型循环变化。
设计完成后，通过仿真验证与设计要求进行对比，检验设计是否正确。
三、课程设计的内容编写硬件描述语言VHDL程序，设计一个两种节拍、三种花型循环变化的8路彩灯控制器，两种节拍分别为0.25s和0.5s。
三种花型分别是：（1）8路彩灯分成两半，从左至右顺次渐渐点亮，全亮后则全灭。
（2）从中间到两边对称地渐渐点亮，全亮后仍由中间向两边逐次熄灭。
（3）8路彩灯从左至右按次序依次点亮，全亮后逆次序依次熄灭。
四、实验环境PC机一台；软件Quartu sⅡ6.0五、课程设计具体步骤及仿真结果1、系统总体设计框架结构分频模块：把时钟脉冲二分频，得到另一个时钟脉冲，让这两种时钟脉冲来交替控制花型的速度。
二选一模块：选择两种频率中的一个控制彩灯的花型。
8路彩灯的三种花型控制模块：整个系统的枢纽，显示彩灯亮的情况。
2、系统硬件单元电路设计1.分频模块设计实验程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenclkk1:= not clkk1;end if;clkk<=clkk1;end process;end behav;RTL电路图：波形图：2.二选一模块设计实验程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity mux21 is port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end mux21;architecture behave of mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;RTL电路图：波形图：3.8路彩灯的三种花型控制模块设计程序: library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when “00100”=>q<=“11111111”;when “00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when“01100”=>q<=“10000001”;when“01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;w hen“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;RTL电路图：波形图：4.综合程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenend if;clkk<=clkk1;end process;end behav;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity mux21 is port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end mux21;architecture behave of mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;library ieee;clkk1:= not clkk1;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when“00100”=>q<=“11111111”;when“00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when “01100”=>q<=“10000001”;when “01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;when“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity balucaideng is port(clk,s,rst:in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture one of balucaideng issignal h0,h1:std_logic;component fenpin2port(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end component;component mux21 port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end component;component color8 port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end component;begin u1: fenpin2 port map(clk=>clk，clkk=>h0);u2: mux21 port map(a=>h0，b=>clk，s=>s;y=>h1);u3: color8 port map(clk=>h1，rst=>rst，q=>q);end;波形图：六、实验总结第二篇：eda课程设计-彩灯控制器1.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus Ⅱ的使用方法，熟悉可编程逻辑器件的使用，通过制作来了解彩灯控制系统。
8路彩灯控制器
设计报告学院电子与信息学院课程名称电子电路课程设计设计题目八路彩灯循环电路专业班级姓名学号指导教师时间目录1.内容摘要(1)2.设计目的(1)3.设计任务与要求(1)4.选定系统设计方案(1)5. 单元电路的设计(3)6. 总体电路图(3)7. 芯片介绍(4)8.电路的组装和调试(7)9.电路的特点及改进意见(7)10心得和体会(8)11参考文献 (9)12附录 A (9)光控八路彩灯循环显示电路内容摘要由光实现控制的八路彩灯循环控制电路，彩灯由发光二极管模拟代替。
该电路在有光照的条件下，没有电源输入，555震荡电路不工作，电路也没有输出，彩灯不会亮；当没有光照的条件，555开始工作，计数器开始计数，译码器有输出，彩灯自然会循环亮。
一、设计目的1、学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2、掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试。
3、掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
4、学会光敏电阻与继电器的使用。
二、设计内容及要求1. 设计内容：本课程要求设计一个由光控制的八路循环彩灯。
2、性能要求：1）在有光的条件下，八路彩灯没有输出显示。
2）当没有光的条件下，八路彩灯有输出显示。
3）彩灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入电压调节彩灯闪烁的规律。
三、选定系统设计方案拿到题目后，我经过一番的分析及初步的整体思考，列出了三个方案：方案1：555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，计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。
在此电路中采用十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
方案2：电路中555定时器组成多谐振荡器，输出一定频率的矩形脉冲。
74HCl63是同步4位二进制计数器，当输入周期性脉冲信号时，其输出为二进制数形式，并且随着脉冲信号的输入，其输出在0000-1111之间循环变化。
八路彩灯控制器 课程设计
目录第一章总体设计 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计任务与要求 (5)1.3基本工作原理 (5)1.4设计方案 (5)第二章单片机简介 (6)2.1单片机结构 (6)2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能 (7)2.3单片机的工作原理 (8)2.4 CPU的工作原理 (8)2.5存储器结构 (9)2.6 CPU时序及时钟电路 (10)2.7复位操作 (12)第三章硬件设计 (14)3.1整体硬件接结构 (14)3.2功能模块电路 (14)3.3系统硬件原理电路图 (16)第四章软件设计 (17)4.1软件总体结构设计 (17)4.2各功能模块设计 (18)总结与心得 (25)参考文献： (26)第一章总体设计1.1设计目的1)了解单片机的基本原理及相关的简单应用。
2)掌握用单片机设计系统的一般步骤。
3)了解LED数码管的基本知识和驱动方法。
4)掌握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置。
5)学会运用单片机的硬件资源。
1.2设计任务与要求8个彩灯的控制电路的任务为：用AT89S51单片机设计设计一个8个彩灯控制电路。
要求：完成以下花形变化：1) 从左到右依次点亮，8个灯全亮；从右到左依次熄灭，8个灯全灭。
时间节拍为1秒。
2)从两边向中间依次点亮，8个灯全亮；从中间向两边依次熄灭，8个灯全灭。
时间节拍为1秒。
3)循环往复，用LED管模拟彩灯。
4)用汇编语言编程，用proteus仿真。
1.3基本工作原理此次使设计一个能控制八路彩灯的控制器，其中彩灯用发光二极管模拟。
由P1.6和P1.7口控制电路启动与停止，根据彩灯的亮灭要求，利用数据指针查表，将查到的内容送给P2口进行显示，然后调用1s延时程。
若查到的内容为跳出代码就重新开始循环。
1.4设计方案软件方面：通过汇编语言编程实现不同要求的状态，由延时程序实现1秒的延时时间。
硬件方面：彩灯启动与停止由P1.6和P1.7口进行控制，彩灯的显示状态由AT89C51的P2口输出显示。
数电课程设计_八路彩灯控制器
工程学院课程设计课程名称电子技术课程设计课题名称彩灯控制器专业电气工程及其自动化班级 1102学号 0姓名郭昕指导教师田莉2013年 12月 27日工程学院课程设计任务书课程名称：电子技术课程设计题目：多功能数字钟电路专业班级：电气1102学生：郭昕学号：0指导老师：田莉审批：田莉任务书下达日期 2013年 12月 16日设计完成日期 2013年 12月 27日目录一课程设计题目（与实习目的） (7)（一）、题目：多路彩灯控制器 (7)（二）、实习目的： (7)二总体方案的选择 (7)（1）总体方案的设计 (7)（2）总体方案的选择 (8)三单元电路的设计 (9)（1）花型演示电路 (9)（2）花型控制信号电路 (13)（3）节拍控制电路 (14)（4）时钟信号电路原理图 (16)四总体电路图（见附页） (18)五电路组装后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形18 六安装、调试过程 (21)七故障分析与电路改进 (22)（一）、巩固数电知识 (23)（二）、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路； (23)（三）、和同学共同合作、互相学习、共同进步 (24)八总结： (24)九附录（元器件清单）： (25)十参考文献。
(25)一课程设计题目（与实习目的）（一）、题目：多路彩灯控制器（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事的工作态度。
5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现时钟信号的产生。
八路彩灯控制器
一、引言现今生活中，市场上未能吸取顾客的注意，高出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是其中非常普遍的一种。
使用彩灯即可起装饰宣传作用，又可以现场气氛，城市也因为众多的彩灯而变得灿烂辉煌。
VHDL语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。
在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。
整个过程通过EDA工具自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，提高了设计质量，减少了出错的机会。
本次设计八路彩灯控制器简略描述了彩灯的变换。
具体实现方法如下二、总体设计：当选择花样一时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="10000001"S2="01000010"S3="00100100"S4="00011000"S5="00100100"S6="01000010"当选择花样二时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="00000000"S2="10000000"S3="11000000"S4="11100000"S5="11110000"S6="11111000"S7=”11111100”S8=”11111110”S9="11111111"S10="01111111"S11="00111111"S12="00011111"S13="00001111"S14="00000111"S15=”00000011”S16=”00000001”当选择花样三时状态图如下：S0=”ZZZZZZZZ”S1="10000000"S2="01000000"S3="00100000"S4="00010000"S5="00001000"S6="00000100"S7=”00000010”S8=”00000001”S9="00000010"S10="00000100"S11="00001000"S12="0001000"S13="00100000"S14="01000000"总体框图:三、模块设计：分频器模块：--由于机器时钟周期太短,不能满足要求--此模块实现分频,得到需要的时钟LIBRARY IEEE;USE IEEE.std_logic_1164.ALL;USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY fenpinqi ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;--原机器时钟CLR:IN STD_LOGIC;CLK1:OUT STD_LOGIC);--分频后的时钟END fenpinqi;ARCHITECTURE ART OF fenpinqi ISSIGNAL CK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,CLR)ISVARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINIF CLR='1'THENCK<='0';TEMP:="000";ELSIF(CLK'EVENT AND CLK='1')THENIF TEMP="111"THENTEMP:="000";CK<=NOT CK;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;END IF;END PROCESS;CLK1<=CK;END ART;花样一模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--从两边向中间亮，再从中间向两边亮；LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy1ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy1;ARCHITECTURE ART OF hy1ISTYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);--设计状态机,实现花样转换SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭) CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000001";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000010";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100100";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00011000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100100";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000010";BEGINIF XUAN="01"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED1<=LIGHT;END ART;花样二模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--实现淡入淡出效果LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy2ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy2;ARCHITECTURE ART OF hy2IS--设计状态机,实现花样转换TYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14,S15,S16); SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭)CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000000";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000000";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11000000";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11100000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11110000";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111000";CONSTANT L7:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111100";CONSTANT L8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111110";CONSTANT L9:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="11111111";CONSTANT L10:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01111111";CONSTANT L11:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00111111";CONSTANT L12:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00011111";CONSTANT L13:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001111";CONSTANT L14:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000111";CONSTANT L15:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000011";CONSTANT L16:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000001";BEGINIF XUAN="10"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S7;WHEN S7=>LIGHT<=L7;CURRENT_STATE<=S8;WHEN S8=>LIGHT<=L8;CURRENT_STATE<=S9;WHEN S9=>LIGHT<=L9;CURRENT_STATE<=S10;WHEN S10=>LIGHT<=L10;CURRENT_STATE<=S11;WHEN S11=>LIGHT<=L11;CURRENT_STATE<=S12;WHEN S12=>LIGHT<=L12;CURRENT_STATE<=S13;WHEN S13=>LIGHT<=L13;CURRENT_STATE<=S14;WHEN S14=>LIGHT<=L14;CURRENT_STATE<=S15;WHEN S15=>LIGHT<=L15;CURRENT_STATE<=S16;WHEN S16=>LIGHT<=L16;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED2<=LIGHT;END ART;花样三模块：--用分频器分频后的时钟来显示花样实现--从左至右逐个亮，在从右到左逐个亮LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY hy3ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY hy3;ARCHITECTURE ART OF hy3IS--设计状态机,实现花样转换TYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14);SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL LIGHT:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(CLR,CLK1,XUAN)IS--定义花样(1为灯亮,0为灯灭)CONSTANT L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="10000000";CONSTANT L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000000";CONSTANT L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100000";CONSTANT L4:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00010000";CONSTANT L5:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001000";CONSTANT L6:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000100";CONSTANT L7:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000010";CONSTANT L8:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000001";CONSTANT L9:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000010";CONSTANT L10:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00000100";CONSTANT L11:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00001000";CONSTANT L12:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00010000";CONSTANT L13:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="00100000";CONSTANT L14:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0):="01000000";BEGINIF XUAN="11"THENIF CLR='1'THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF(CLK1'EVENT AND CLK1='1')THENCASE CURRENT_STATE IS--状态机转换WHEN S0=>LIGHT<="ZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>LIGHT<=L1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>LIGHT<=L2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>LIGHT<=L3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>LIGHT<=L4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>LIGHT<=L5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>LIGHT<=L6;CURRENT_STATE<=S7;WHEN S7=>LIGHT<=L7;CURRENT_STATE<=S8;WHEN S8=>LIGHT<=L8;CURRENT_STATE<=S9;WHEN S9=>LIGHT<=L9;CURRENT_STATE<=S10;WHEN S10=>LIGHT<=L10;CURRENT_STATE<=S11;WHEN S11=>LIGHT<=L11;CURRENT_STATE<=S12;WHEN S12=>LIGHT<=L12;CURRENT_STATE<=S13;WHEN S13=>LIGHT<=L13;CURRENT_STATE<=S14;WHEN S14=>LIGHT<=L14;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END IF;END PROCESS;LED3<=LIGHT;END ART;顶层设计--将以上几个模块整合起来,实现八路彩灯的花样控制LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY caideng ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END ENTITY caideng;ARCHITECTURE ART OF caideng ISCOMPONENT fenpinqi--对分频器模块进行定义PORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK1:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT fenpinqi;COMPONENT hy1--对花样一模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED1:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy1;COMPONENT hy2--对花样二模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED2:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy2;COMPONENT hy3--对花样三模块进行定义PORT(CLK1:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;XUAN:IN STD_LOGIC_VECTOR(1DOWNTO0);LED3:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END COMPONENT hy3;SIGNAL S:STD_LOGIC;--定义中间变量SIGNAL L1:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);SIGNAL L2:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);SIGNAL L3:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINU1:fenpinqi PORT MAP(CLK,CLR,S);--对分频器模块进行例化U2:hy1PORT MAP(S,CLR,XUAN,L1);--对花样一模块进行定义U3:hy2PORT MAP(S,CLR,XUAN,L2);--对花样二模块进行例化U4:hy3PORT MAP(S,CLR,XUAN,L3);--对花样三模块进行例化LED<=L1WHEN XUAN="01"ELSE--让LED显示选定的花样L2WHEN XUAN="10"ELSEL3;END ART;四、仿真图：分频器仿真波形：（CLK周期为100ms）CLK为输入，是机器时钟。
8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)
8路彩灯控制器设计详细讲解（附图）学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。
它是一种与器件结构无关的集成设计环境，提供了灵活和高效的界面，允许设计人员选择各种设计输入方法和工具，能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。
MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档，使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件，方便地实现设计目的。
MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。
二、实习目的和任务实习目的:1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2、熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3、了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4、培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5、数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。
具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s，两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。
8路炫光彩灯控制器
炫光彩灯控制器(做一份课设不容易，我就收点文库币，小小慰问一下自己)学院：信息工程学院班级：测控0901班姓名：严海俊学号：200901420同组人：王滨指导老师：2012年11月30日炫光彩灯控制器课程设计一、设计目的1.熟悉常用芯片的性能及用途。
2.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识，对所学理论的巩固及验,进一步的学习。
3.了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4.熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
5.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度，检验自己实践的能力,解决问题的能力及现有知识基础上的创新, 为日后走上工作摸索经验。
二、设计原理设计一个电路控制彩灯的循环显示，要求八个二极管排成一行，二极管依次亮。
8路炫光彩灯控制电路功能描述：首先点亮第一盏灯，在第一盏灯熄灭之后，点亮第二盏灯，在第二盏灯熄灭之后，再去点亮第三盏灯，依次类推，直到点亮第八盏灯，看上去的效果就像亮点从第一盏。
即依次流向第八盏灯，然后全部熄灭，反复循环这一过程。
三、方案论证：方案一：原理框图如图1所示。
其中8进制计数电路是利用74LS161N十进制计数器改变而成，通过产生1000的输出信号的状态进行异步置零，完成8进制循环，由一片74LS138芯片进行译码，来输出信号控制彩灯。
其中8进制计数电路是利用74LS161N十进制计数器改变而成，通过产生1000的输出信号的状态进行异步置零，完成8进制循环，由一片74LS138芯片进行译码，来输出信号控制彩灯。
方案二：基本实际思路不变，采用74LS160芯片，但是其输出信号由两片74LS138芯片进行控制，其中一片进行3-8进制译码，另一片控制循环。
本设计采用方案一，只用两片主要芯片74LS161和74LS138，节省资源。
四、电路设计1.多谐振荡器电路采用555定时器，输出一个周期的脉冲。
由多谐振荡器的周期公式T=(R1+2*R2)*Ln2*C可知。
8路输出的彩灯循环控制电路数电说明书(内附电路图)
绪论数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。
特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。
本设计是一个彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化。
本次课程设计在编写时参考了大量优秀教材，并得到太原科技大学机械电子工程学院测控技术与仪器教研室刘畅老师的大力支持，他提出来许多的意见和建议，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，本设计说明书难免出现不妥之处，恳请老师和广大读者给与批评并提出宝贵的意见，我将由衷地欢迎与感激。
编者2010年于太科大目录绪论 (1)一、课程设计题目 (3)二、课程设计目的 (4)三、课程设计基本要求： (4)四、课程设计任务和具体功能 (5)五、工作原理 (5)六、设计总框图 (6)七、电路元器件的说明 (6)八、总电路图 (27)九、调试与检测 (28)十、误差分析： (28)十一、设计心得体会。
(28)附录 (28)参考文献 (28)一、课程设计题目：8路输出的彩灯循环控制电路二、课程设计目的：1、巩固和加强“数字电子技术”、“模拟电子技术”课程的理论知识的理解和应用。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发的过程。
3、提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。
8路智能照明控制模块说明书
8路智能照明控制模块说明书
一、产品简介
8路智能照明控制模块是一款由8路继电器构成的智能控制模块，可以控制8路灯泡的开关。
它采用了智能控制系统，可以根据环境光线的强弱，自动调节灯泡的亮度，使灯光最大化，节省能源。
二、产品特点
1、具有自动调节灯光亮度的功能，可以根据环境光线的强弱自动调节灯泡的亮度，使灯光最
大化，节省能源。
2、支持远程控制，可以通过手机APP远程控制灯光的开关，方便实用。
3、具有定时开关功能，可以设定灯光的开关时间，自动实现定时开关，更加方便实用。
4、安装简单，无需额外的线路，只需将继电器模块安装在灯光控制盒上，即可实现控制。
三、使用方法
1、安装：将继电器模块安装在灯光控制盒上，接通电源，即可实现控制。
2、远程控制：打开手机APP，连接智能照明控制模块，即可远程控制灯光的开关。
3、定时控制：在手机APP上设定灯光的开关时间，模块会自动实现定时开关，更加方便实用。
8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)
8路彩灯控制器设计详细讲解（附图）学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。
它是一种与器件结构无关的集成设计环境，提供了灵活和高效的界面，允许设计人员选择各种设计输入方法和工具，能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。
MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档，使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件，方便地实现设计目的。
MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。
二、实习目的和任务实习目的:1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2、熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3、了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4、培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5、数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。
具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s，两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。
数电课程设计_八路彩灯控制器
湖南工程学院课程设计课程名称电子技术课程设计课题名称彩灯控制器专业电气工程及其自动化班级1102学号0210姓名郭昕指导教师田莉2013年12月27日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电子技术课程设计题目：多功能数字钟电路专业班级：电气1102学生姓名：郭昕学号：0210指导老师：***审批：田莉任务书下达日期2013年12月16日设计完成日期2013年12月27日目录一课程设计题目（与实习目的）错误!未定义书签。
（一）、题目：多路彩灯控制器错误!未定义书签。
（二）、实习目的：错误!未定义书签。
二总体方案的选择错误!未定义书签。
（1）总体方案的设计错误!未定义书签。
（2）总体方案的选择错误!未定义书签。
三单元电路的设计错误!未定义书签。
（1）花型演示电路错误!未定义书签。
（2）花型控制信号电路错误!未定义书签。
（3）节拍控制电路错误!未定义书签。
（4）时钟信号电路原理图错误!未定义书签。
四总体电路图（见附页）错误!未定义书签。
五电路组装后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形错误!未定义书签。
六安装、调试过程错误!未定义书签。
七故障分析与电路改进错误!未定义书签。
（一）、巩固数电知识错误!未定义书签。
（二）、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路；错误!未定义书签。
（三）、和同学共同合作、互相学习、共同进步错误!未定义书签。
八总结：错误!未定义书签。
九附录（元器件清单）：错误!未定义书签。
十参考文献。
错误!未定义书签。
一课程设计题目（与实习目的）（一）、题目：多路彩灯控制器（二）、实习目的：1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
8路彩灯控制器课程设计
8路彩灯控制器课程设计1. 引言8路彩灯控制器是一种用于控制多个彩灯的设备，可以实现对彩灯的亮度、颜色、闪烁等功能进行调节。
本课程设计旨在通过设计和实现一个基于Arduino的8路彩灯控制器系统，让学生了解并掌握彩灯控制器的原理和应用。
本文将从以下几个方面进行详细介绍：系统设计概述、硬件设计、软件设计、系统测试与调试以及课程教学建议。
2. 系统设计概述本系统采用Arduino作为主控芯片，通过与8个彩灯模块的连接，实现对彩灯的控制。
系统具有以下特点：•支持多种亮度和颜色调节方式，如PWM调光和RGB颜色混合。
•支持闪烁效果的设置和控制。
•可以通过串口或无线通信进行远程控制。
3. 硬件设计3.1 硬件组成本系统的硬件组成如下：•Arduino UNO开发板：作为主控芯片，负责接收指令并控制彩灯。
•彩灯模块：共8个，每个模块包含一个彩灯和相应的控制电路。
•电源模块：用于为Arduino和彩灯模块提供电源。
3.2 连接方式将Arduino与彩灯模块连接如下：•将8个彩灯模块的控制引脚分别连接到Arduino的数字IO口。
•将彩灯模块的电源引脚连接到电源模块的输出端。
•将Arduino的GND引脚与电源模块的GND引脚相连。
4. 软件设计4.1 控制逻辑系统的控制逻辑如下：1.初始化系统，设置各个IO口的功能和初始化默认参数。
2.进入主循环，等待指令。
3.接收指令并解析，根据指令类型执行相应操作。
4.执行完毕后返回主循环。
4.2 主要功能实现本系统的主要功能包括：•彩灯亮度调节：通过PWM信号控制彩灯亮度，可以实现从全亮到全暗的无级调光效果。
•彩灯颜色调节：通过RGB三基色混合，可以实现多种颜色的选择和调节。
•彩灯闪烁效果：通过控制彩灯的开关状态和亮度，可以实现闪烁效果。
4.3 程序框架系统的程序框架如下：void setup() {// 初始化系统}void loop() {// 等待指令// 解析指令// 执行操作}5. 系统测试与调试在完成硬件和软件设计后，需要进行系统测试与调试，以确保系统功能正常。
plc8位彩灯循环控制
二、相关知识 （五）数据处理指令
3．移位指令（1）左移位指令。
左移位指令的表示符号
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二、相关知识 （五）数据处理指令
3．移位指令（2）右移位指令
右移位指令的表示符号
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二、相关知识 （五）数据处理指令
3．移位指令 左移位和右移位指令的使用
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二、相关知识
（六）高速计数器与高 速脉冲输出指令
1．高速计数器的工作模式与外部输入信号 （1）高速计数器的工作模式 ① 无外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式0～2） ② 有外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式3～5） ③ 有加计数时钟脉冲和减计数时钟脉冲输入的双相计数器 （模式6～8） ④ A/B相正交计数器（模式9～11）
（2）中断事件与中断指令。 ① 中断事件。
（三）S7-200 CPU控 制程序的构成
中断号
中断描述
优先级分组 按组排列的优先级
32
HSC3 CV=PV
19
29
HSC4 CV=PV
20
30
HSC1方向改变
离散（中等）
21
31
HSC1外部复原
22
33
HSC2 CV=PV
23
10
定时中断0
0
11
21
22
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描述 从中断程序有条件返回
允许中断 禁止中断 连接中断事件和中断程序 断开中断事件和中断程序 的连接 清除中断事件
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三、应用举例 （二）顺序控制功能图在自动送料装车系统中 的应用 3．根据I/O分配画出PLC接线图
8路彩灯控制器的设计说明书
word格式整理版电子技术(下)课程设计任务书目录摘要 (1)1 绪论 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 振荡电路部分 (3)2.2 数列循环部分 (3)2.3 数列显示部分 (3)3 单元模块设计 (4)3.1 脉冲信号产生模块 (6)3.2 快慢节拍控制电路模块 (7)3.3 计数电路模块 (8)3.4 花型控制电路模块 (9)4 系统调试和功能 (36)4.1 系统调试 (36)4.2 功能显示 (37)5 分析和总结 (43)附录一：工具清单 (37)附录二：元器件清单 (37)附录三：主要元器件的引脚图和功能表 (37)摘要通过设计多路彩灯系统来加深对主要器件的理解与应用。
本实验主要由振荡电路产生秒脉冲信号，经分频电路、计数电路、花型控制和显示电路后，由发光二极管模拟输出。
通过系统的设计、元件的选取、参数的选取等，来加深对各主要器件引脚分布、功能等的理解，从而提高电子设计能力的整体水平。
关键词：振荡电路；脉冲信号；分频电路；计数电路；花环电路；彩灯；AbstractThrough the design of many changing lights to deepen our understanding and application of many main parts of integrated circuit. This experiment produce seconds pulse signal mainly by the oscillating circuit .And through the points frequency circuit, count circuit, control and display circuit patterns to output by the lights. Through the design of the system, the selection, the parameters of the component selection, etc, to deepen our understanding of the main device pins distribution and function, so as to improve the overall level of electronic design ability.Key words：Oscillating circuit; The pulse signal; Points frequency circuit; Counts circuit; Garland circuit; Lights;第一章绪论随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
多路彩灯控制器实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，使学生进一步掌握数字电路课程所学的理论知识，熟悉常用集成数字芯片的工作原理，并学会使用其进行电路设计。
同时，通过实训培养学生的科学分析和解决问题的能力，以及严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二、实训内容1. 实训项目：设计一个8路移存型彩灯控制器，实现彩灯快慢两种节拍的变换，8路彩灯能演示三种花型，彩灯用发光二极管LED模拟。
2. 实训要求：（1）设计电路实现题目要求；（2）电路在功能相当的情况下设计越简单越好；（3）注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；（4）注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。
三、实训过程1. 确定设计方案根据题目要求，经过分析与思考，我们选择以下设计方案：（1）采用8位D触发器74LS74作为移位寄存器，实现彩灯的移位控制；（2）利用8位并行输入/输出锁存器74LS373实现彩灯的输出控制；（3）通过分频电路产生快慢两种节拍的控制信号；（4）使用CD4511编码器实现三种花型的选择。
2. 电路设计根据设计方案，我们设计了以下电路：（1）移位寄存器电路：由74LS74芯片构成，用于实现彩灯的移位控制；（2）输出锁存器电路：由74LS373芯片构成，用于实现彩灯的输出控制；（3）分频电路：由555定时器构成，产生快慢两种节拍的控制信号；（4）编码器电路：由CD4511芯片构成，用于实现三种花型的选择。
3. 电路制作与调试（1）按照电路图，将各个芯片焊接在面包板上；（2）连接电源、按键、发光二极管等外围元件；（3）调试电路，观察彩灯的运行情况，确保电路功能正常。
4. 电路优化与改进在调试过程中，我们发现以下问题：（1）分频电路输出波形不稳定，导致彩灯运行不稳定；（2）编码器电路输出信号存在毛刺，影响彩灯花型的展示。
针对以上问题，我们进行了以下优化与改进：（1）将555定时器改为更稳定的时钟源，提高分频电路的输出稳定性；（2）对编码器电路进行滤波处理，消除输出信号的毛刺。
8路彩灯控制器
节日彩灯控制器摘要：本设计以ICCD40194和ICCD4069和IC4071，芯片实现，提出一种手动彩灯控制器，它的主要元件均采用CMOS数字电路，驱动部分采用交流固态继电器，因此是有电路简洁、工作可靠，控制形式多样，使用安全方便的特点。
一、前言：按现今生活的起可，市场上为能吸取顾客的注意；搞出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是一种非常普遍的一种，即可起装饰宣传作用，又可以供托起现场气氛，本设计的彩灯确能成为现实的一种，但技术上日后将会有更大的改善和提高。
关键词：CD40194、CD4069、CD4071、方框图二、概述：彩灯控制器能够使彩灯控照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用。
彩灯控制器多种多样，本设计的这台彩灯控制器主要功能下：①、彩灯点亮方式既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，逐可以左右交替移动。
②、起始状态可以预置。
③、移动速度和左右交替速度均可调节。
④、控制电路与负载完全隔离。
三、电路图1所示为彩灯控制器电路图。
它的主要元器件均彩CMOS数字电路，驱动部分采用晶体管VT，因此具有电路简洁、工作可靠、控制形式多样，使用安全方便的特点。
3.1电路功能结构组成整机电路包括以下功能单元：整机的核心是CD40194两个级联组成的8位双向移位寄存器，它控制8路彩灯按一定规律闪亮。
(1) S1、S2、SB组成的预置数控制电路，它控制8位移存器的初始状态，即8路彩灯的起始状态。
(2) D5、D6等组成的时钟振荡器，它为移位寄存器提供工作时钟脉冲。
(3) D3、D4、S3等组成的移动方向控制电路，它控制移位寄存器作左移、右移或左右交替移动。
(4) VT1～VT8以及SSR1～SSR8组成的8路驱动执行电路，它在移位寄存器输出状态的控制下，驱动8路彩灯H1～H8分别点亮或熄灭。
(5)IC7806稳压电源,它为控制电路提供+6V工作电源（在实际实物电路中为提供本电路直接用6V电源。
8路彩灯控制器课程设计
8路彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解8路彩灯控制器的基本原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述8路彩灯控制器的电路图，并解释其工作原理。
3. 学生了解8路彩灯控制器在现实生活中的应用，并能够举例说明。
技能目标：1. 学生能够正确使用工具和仪器进行8路彩灯控制器的组装和调试。
2. 学生通过动手实践，掌握基本的电路故障排查和解决问题的方法。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的8路彩灯控制程序，实现不同的灯光效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通与表达能力。
3. 增强学生对科技与生活的联系的认识，培养环保意识和责任感。
课程性质分析：本课程属于电子技术与应用领域，结合实际操作，注重培养学生的动手能力、创新思维和实际应用能力。
学生特点分析：初中年级的学生对新鲜事物充满好奇心，动手能力强，但理论知识相对薄弱，需要通过实践操作来加深理解。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
2. 教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究、发现问题、解决问题。
3. 关注学生的个体差异，提供个性化的辅导，使每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 电子元件认知：介绍常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等，结合教材相关章节，让学生了解其功能及在8路彩灯控制器中的作用。
2. 电路原理：分析8路彩灯控制器的电路图，讲解各部分电路的功能及相互关系，对应教材中电路分析的内容。
3. 组装与调试：指导学生按照电路图组装8路彩灯控制器，学习焊接、接线等基本技能，参照教材相关章节进行实践操作。
4. 编程与控制：介绍简单的编程方法，使学生能够通过编程实现不同的灯光效果，结合教材中编程与控制部分的内容进行教学。
5. 故障排查：教授学生如何分析并解决8路彩灯控制器在运行过程中可能出现的故障，运用教材中故障排查技巧进行实践。
8路彩灯控制器实验报告
《8路彩灯控制电路设计》课程设计报告专业：班级：姓名：学号：同组成员：指导教师：赵玲2015年1 月7 日目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (3)（一）、彩灯控制器设计要求 (3)（二）、课程设计总体要求 (3)三、课程设计内容 (3)（一）、设计原理分析 (3)（二）、器件选择 (5)（三）、具体电路连线及设计思路 (6)1、时钟控制电路 (6)2、花色控制电路 (7)3、花色演示电路 (8)4、总体电路图 (10)四、实际焊接电路板思路及过程 (11)（一）、设计思路及电路图 (11)（二）、设计及焊接过程 (11)（三）、电路板展示 (12)五、课程设计总结与体会 (13)一、课程设计目的1．巩固数字电路技术基础课程所学的理论知识，将学习到的理论知识落实到实际，所谓学以致用。
并且将模拟电路技术基础和电路分析基础等课程的所学知识加以强化。
2．熟悉几种常用集成数字芯片74LS161、74LS194等的功能和应用，并掌握其工作原理，并将这几种芯片的应用结合起来。
从而学会使用常用集成数字芯片进行电路设计。
3.学会使用protues软件进行模拟电路仿真，并且学会将仿真电路实现。
4.了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题，学会使用基本元器件其进行电路设计。
5.培养自己的动手能力,团队协作能力。
二、课程设计要求（一）、彩灯控制器设计要求设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁，要求如下：1．接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；2．LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种模式；3．（选做内容）闪烁时实现快慢两种节拍的变换。
（二）、课程设计总体要求（1）根据设计任务，每人独立完成一份设计电路图，并要求仿真实现；（2）根据设计的电路图，两人一组，利用万能板完成电路的焊接，并调试成功；（3）每人独立完成一份设计报告。
三、课程设计内容（一）、设计原理分析1.基本原理如下：总体电路共分三大块。
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8路彩灯控制器一课程设计题目（与实习目的)(1)题目：多路彩灯控制器(2)实习目的：１．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
２.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
３．了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、ＲAＭ编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
(１)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器，要求：1．彩灯实现快慢两种节拍的变换;２．８路彩灯能演示三种花型(花型自拟）；3. 彩灯用发光二极管LＥD模拟;4．选做：用EPRＯM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。
（2）课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求；２.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接，选最短路径,不要相互交叉;４. 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择(1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案：方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下：(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。
这样设计,其优点在于：设计思想比较简单。
元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。
缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。
且可能出现线与关系。
要避免这些,则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定，抗干扰能力下降。
而后者则将以上两种功能分开设计，各单元电路只实现一种功能。
其优点在于：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。
缺点则是：节拍控制电路采用可编辑逻辑电路，原理相对复杂，不易理解。
花型控制电路简单，花型也比较简单。
基于以上原因,加上为了确保短时间内完成课程设计,我选择了连线少,易于组装和调试的方案二。
四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具：7４ＬS1６１（四位二进制同步计数器) ---－--－－-----------－-- ２个；7４LS1９4(移位寄存器) -－---－－--－--－----－－-----－--－-- ２个；74ＬS1５1（八选一数据选择器) -－--－---－-----－------------ 1个;74LS74（双D 触发器) ----－---－--------－--－－－---－-－----- 1个；74LS２0(双四输入与非门） ----－-----－--－--－--------－－- 3个;7４LS０４(六非门) －--－－-------－-------－--------------- 2个；发光二极管-－----－---－-－--－---－------－-----－-------－----8个;55５ -----－-－-－--－--－--------------－---－－-－--－----－- 1个;电容: 4.7μｆ ---－---－－------------－-------------－----------1个；0．０1μf -----------－-－－------－－-－-----－－---－---－－－－-－1个;电阻: 1５０ｋΩ----－--－-－－-－----－-------－－--－-－－-－---－--－--－-－－－--－-----－-－１个;1０0Ω ---－-------－－--－－-－-----－--－－－-－-－----------－-1个;４.7kΩ ---－-------------－-－----－-----－----------1个;实验板一个；万用表一个;钳子一个;导线若干。
2.各个单元电路（１)花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。
其八个输出信号端连接八个发光二极管,用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
三种花型变换样式花型1:8路灯分两半。
从左至右渐亮,全亮后，再分两半从左至右渐灭。
循环两次;花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。
循环两次;花型３:从左至右顺次渐亮。
全亮后逆序渐灭。
循环两次。
移存器输出状态编码表我的设计是每种花型完整显示两遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为64，即1~16显示第一个花型，17~32显示第二个花型,3３~64显示第三个花型。
要用１９４实现三个花型的连续显示必须对两片１94的S1、S0和SＬ、ＳR 一句节拍的变化进行相应的改变。
现将两片1９４分为低位片1和高位片２,再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。
列出各花型和其对应的1９4的S１、Ｓ0、ＳL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下:(用^Lｉ表示Lｉ的取非）经过分析可以得到控制19４高低位片的左移右移变化的控制量。
用QA~QＨ表示1６1从低位到高位的个输出端。
控制结果表达式如下：电路图如下：(2)花型控制信号电路由二片１61级联的模128（三种花型节拍每种显示两遍，再总体重复一遍的总节拍数）计数器。
１61的级联用的是同步,并用＾ＱＨ清零。
当三种花型全新显示一遍后（总共６4拍）1６1的输出变为所以将161高位片的Ｑ２(即ＱＧ）信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。
161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。
电路图如下：（３）节拍控制电路由一片151和一片７4级联实现。
整体上实现脉冲频率的变换，即交替产生快慢节拍。
令74的Vcc,CLR,ＰR都接高电平,将^Ｑ的输出接到D端，Ｑ端的输出接到151的D1端。
令151的D0，D2,D3,D4，D5,D6，Ｄ7,B,Ｃ，Ｇ’，GＮD接低电平,Vｃc接高电平，Ｄ0接时钟信号的CP脉冲,A端接由花型控制电路的QＧ输出。
所以Y端的输出就为:Y=CＰ·＾Ａ+Q·A（Ｑ是74D触发器的输出端）由Ｄ触发器具有记忆功能，记录上一个状态，所以在每一个CＰ脉冲的上升沿，Q输出为上一次的记录（即一个脉冲)。
也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。
所以通过A为０或1选择Y端输出的脉冲的频率。
A端接的是1６1的高位片的QG即当到达第64拍时QＧ为1接下来的65~128拍为变慢后的脉冲输出。
电路图如下:(4）时钟信号电路由一片555加上适当电容及电阻实现。
电容取:4.7μf0.01μｆ电阻取:15０ｋΩ 4.7 kΩ电路图如下:五总体电路图(见附页)六电路组装完成后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形1．基本CＰ脉冲产生电路波形图与分频电路波形图2. 测试波形: （列依次为CP脉冲,低位片１9４A,B,C,D，高位片194A,Ｂ,C,D)花型一：花型二:花型三：七电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法。
我的数字电路课程设计总共用了４天完成的，这4天每一天都有所收获，都有所进步。
起初想预习但不知道都该看些什么也不知道从何看起，因为对自己要设计的东西一点思路都没有。
所以第一天去了只知道要用到CP脉冲产生电路，因为书上有完好的电路图直接照着连就OK。
可是问题并不是想的那么简单，因为我一开始操作就不知道怎样布线才合理,常出现看着电路图不知道这条线该走哪儿连过去,看过老师的示范后，对老师的布线法真是无限敬佩，聪明呀。
所以当然要学习了，于是自己也那样连了。
连完时钟电路后，满以为会很成功,因为我的电路连得很简洁。
结果是加电后LEＤ二极管居然常亮，检查电路没什么问题，我开始不知所措,于是去咨询其他同学，发现好多同学都有和我一样的问题，有同学说那可能是线的而问题，也可能是板子的问题，也可能是电容的正负极插反了…不管是什么问题,一个个排除吧。
最终其实也没很确切的知道问题的所在，因为不同的方法都在试具体是哪个也不确定了。
我觉得最可能是电容的正负极和LＥD的插稳与否的问题。
第二天去我拿了个数码管来测试,结果连好了的电路加电测试结果却完全是错误的显示，我检测了电路测试了电位,都正确。
老师过来看时让我加电他看看，结果居然是我给的电压太高了,我在加电是不小心把电压调的很高,自己还没在意,幸好没把芯片很板子烧坏。
在接下来的几天中我看了一些参考书籍,大概有了自己的思路，于是开始一一试验,我用了<<数字系统设计——数字电路课程设计指南>> （北京邮电学院出版社高书莉编)所提供的三种花型,所以刚开始的几天就一直在想怎样将三种花型衔接起来，前两天是一直都没相处具体的解决方法。
后来我就不停地分析花型的变化与１61加法器数值的增加两者之间的规律。
我发现自己好像有点太急于求成首先就把问题带到了最不容易解决的地方，于是我改变了思路开始不复杂的先简单化,三个花型的演示先不管,一个花型弄好再说。
说行动立马行动，先连好了时钟信号电路再连了161的级联电路，先用清零端制1同步CＰ脉冲，还连了194的级联电路直接给低位片和高位片都加右移信号。
先测试了1６1的工作状态是否正常，正常后又测试了19４的移位寄存功能，都正常。
说明芯片和板子都很正常。
将下来的一天我又通过分析找到了前两种花型通过节拍控制其变化的方式,于是按照自己的设计连了电路图，测试过电压后,加电测试。
结果完全正确,那一刻真挺欣慰，觉得这也是一件挺开心的事情。
接下来的问题就是如何把第三种花型也加进去。
因为我选的第三种花型稍有点复杂，因为两个1９4是同步级联的但在花型显示中看到是似乎是第一个先工作等到前４个灯都亮后高位片的19４才开始工作,所以考虑将它怎样加入费了我好长时间。
问题的关键还是在如何用最少的门电路将其加入。
最后的设计我用了1２个芯片，应该是很多了，可是依据我设计的花型，也只能得到这样的设计,到目前为止我也只找到这样的最简连接方案。
其实在电路组装过程中，遇到的最大问题是，芯片分布不够合理,无法很好的布线。
于是在分析了我的设计后计算了要用芯片的个数和个芯片之间的关系,按照各个控制电路的走向较合理的插好了芯片。
其次就是布线,因为要求不准交叉，且横平竖直,所以在保证连通的情况下，在布线上也下了不少工夫，虽然布线的成绩不高只得到B+，但我想我是用心考虑过的，而且尽力做到我认为很合理的布线,也就是用线的颜色有点混乱，因为用了很多从之前面包板上拆下来的旧线,所以整个板子看起来有点杂乱。