双色三循环方式彩灯控制器]

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双色三循环方式彩灯控制器

双色三循环方式彩灯控制器

双色三循环方式彩灯控制器
双色三循环方式彩灯控制器是一种新型LED彩灯控制器,可以通过不同的控制方式实
现丰富多彩的彩灯效果。

该控制器采用双色LED灯珠作为光源,并且实现了三种循环方式,可以达到循环播放的视觉效果。

该控制器的主要特点如下:
1.双色LED灯珠:双色LED灯珠可以实现红、绿两种颜色的灯光,可以通过调节不同
的颜色比例来实现丰富多彩的效果。

2.三种循环方式:该控制器实现了三种循环方式,分别是自动循环、跟随循环和音乐
循环。

自动循环是指控制器会自动循环播放预设的灯光效果。

跟随循环是指灯光将跟随外
部信号来进行循环播放,比如音乐节奏等。

音乐循环是指根据外部信号来控制节奏的灯光
效果。

3.多种控制方式:该控制器支持多种控制方式,包括遥控器控制、触摸控制、APP控
制和声控控制等,可以实现灵活的控制。

4.多种场景模式:该控制器还可以根据不同的场景设置不同的模式,比如节日模式、
氛围模式、夜景模式等,可以满足不同场景的需求。

5.高精度控制:该控制器使用高精度控制芯片,可以实现精细的滑动调节和颜色控制,可以满足高要求的控制需求。

课程设计方案彩灯循环控制器电路图实验报告

课程设计方案彩灯循环控制器电路图实验报告

内蒙古农业大学课程设计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2018年12月12日课程设计的内容设计任务及要求用一个LED数码管的每一段代表一组彩灯。

按数字循环显示3种序列:自然序列1,2,3,4,···奇数序列1,3,5,7偶数序列0,2,4,6,①具有显示,清零功能。

②数码管现实快慢连续调节<即计数时钟方波频率可调,0.5~2HZ)摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的,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,然后通过一个八段数码管显示出来。

这里使用的主要就是计数器,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。

而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。

最后还有一个部分就是用7447译码器把74160输出的信号用数码管显示出来。

一前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见,他将城市的夜晚装扮的美丽迷人,商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。

利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制。

例如用单片机,8086,8088等高级芯片,实现彩灯的循环点亮等,本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路。

二原理框图三芯片功能介绍1)555定时器 555定时器是8引脚集成器件,其工作原理为:输出电压只有两种状态:高电平低电平.在555定制器的复位端R 端为低电平的条件下,无论阈值输入端TH和触发输入端TB>Tc 取何值,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通。

当复位端R为高电平时,如果阈值电压TH>2Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通;如果阈值嗲电压TH<Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT和放电端D保持原状态不变:只要触发电压TR<Vcc/3时,输出端OUT输出高电平,且放电端口D与地段开。

循环彩灯控制器课程设计报告

循环彩灯控制器课程设计报告

循环彩灯控制器课程设计报告Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】摘要这次课程设计通过对彩灯的设计,训练对数字电子技术内容的应用能力,掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。

彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。

动态霓虹灯应该聚而不散、不能为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。

在设计制作时,既要给人以变幻的吸引力,又要主次分明,没有色彩和图案紊乱的感觉。

变换、闪烁、跳跃式的霓虹灯为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视。

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。

再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,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。

因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。

这次的课程设计用NE555,74LS194来实现彩灯循环的控制。

关键词 NE555 74LS194目录1 绪论项目研究的背景与意义近年来,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。

再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,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。

因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。

19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。

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色流水灯。

LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。

为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。

项目八广告牌循环彩灯PLC控制系统

项目八广告牌循环彩灯PLC控制系统
图8-1 某广告牌霓虹灯
二、相关知识
(一)功能指令概述
PLC的应用指令也称为功能指令,是指在完成基本逻辑控制、定时控制、顺序控制的基础上,PLC制造商为满足用户不断提出的一些特殊控制要求而开发的指令。PLC的应用指令越多,其功能就越强。一条功能指令相当于一段程序。
二、相关知识功能指Βιβλιοθήκη 的形式图8-2 功能指令的形式
(三)S7-200 CPU控制程序的构成
2.中断程序
(2)中断事件与中断指令。 ② 中断指令
梯 形 图
语 句 表
描 述
RETI
CRETI
从中断程序有条件返回
ENI
ENI
允许中断
DISI
DISI
禁止中断
ATCH
ATCH INT,EVNT
连接中断事件和中断程序
DTCH
DTCH EVNT
1.条件结束指令END与暂停指令STOP
(四)S7-200的程序控制指令
2.监控定时器复位指令
二、相关知识
S7-200的程序控制指令 监控定时器又称为看门狗(Watchdog),定时时间为500 ms,每次扫描时都被自动复位一次,正常工作时扫描周期小于500 ms,它不起作用。 WDR指令的使用
二、相关知识
(三)S7-200 CPU控制程序的构成
2.中断程序
(2)中断事件与中断指令。 ① 中断事件。
中 断 号
中 断 描 述
优先级分组
按组排列的优先级
8
端口 0:接收字符
通信(最高)
0
9
端口0:传输完成
0
23
端口0:接收信息完成
0
24
端口1:接收信息完成

数电课程设计-循环彩灯控制器

数电课程设计-循环彩灯控制器

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载数电课程设计-循环彩灯控制器地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容循环彩灯设计要求及思路设计1.1 设计要求(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个,要求安一定顺序和时间关系运行。

(2)动作要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。

以此循环。

(3)对各组灯的控制,要求有驱动电路。

(4)对跑动电路,可以每3个一组,交叉安装,分别点亮每一组,利用视觉暂停,达到跑动的效果。

1.2 设计思路提供的元件有4017——十进制计数器,555定时器。

3个一组红、黄,绿灯依次0.5s跑动循环电路9个一组红、黄,绿灯各持续亮5s跑动图1.1根据此框架图设的实现方案该任务要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。

以此循环。

根据此要求电路总体上可以分为三部分:一部分电路为控制0.5s的跑动。

一部分电路为控制5s 的跑动。

一部分电路为实现这两种跑动的循环。

因些可以选用一个555多谐振荡器(周期为0.5秒,然后使用4017实现十分频,使周期为5秒)用来控制跑动的速度,再选两个4017芯片,因为4017芯片在正常工作下,连续送入时钟脉冲时,其十个输出端会依次输出高电平。

这样可以用一个4017芯片点亮0.5s的跑动,用一个4017芯片来点亮5s的跑动。

因为在两个周期恰好为10倍关心,故5s周期的4017的Q0端口可以实现控制0.5s周期的4017的开通与关闭,选用一个9014NPN改装成非门从而来实现循环功能,即用9014来控制4017芯片的开通和关闭,最后加上复位电路即可实现实验目的。

嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真

嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真

嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真嘉立创彩灯循环控制器是一种用于控制彩灯循环显示的电子设备。

它通过精确的计时和控制信号,使彩灯按照预设的模式和频率进行循环显示,营造出炫丽多彩的灯光效果。

本文将介绍嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程,以及其中涉及到的关键技术和原理。

我们需要明确彩灯循环控制器的基本功能和要求。

彩灯循环控制器主要包括时间计时、控制信号生成和彩灯控制三个部分。

时间计时部分负责生成精确的时间基准信号,用于控制彩灯循环的时间间隔。

控制信号生成部分根据预设的循环模式和频率生成相应的控制信号,用于控制彩灯的亮灭和颜色变化。

彩灯控制部分则根据控制信号控制彩灯的状态和颜色。

在设计过程中,我们首先需要选择合适的时钟源和计时器。

时钟源可以选择晶振或者RTC芯片,计时器可以选择定时器或者计数器。

根据彩灯循环的时间间隔要求,我们可以确定时钟源的频率和计时器的工作模式。

接下来,我们需要设计控制信号生成电路。

这部分电路可以采用FPGA、单片机或者专用的控制芯片来实现。

根据循环模式和频率的不同,我们可以设计相应的控制算法和状态机,生成控制信号。

最后,我们需要设计彩灯控制电路。

彩灯控制电路可以采用开关电路或者PWM调光电路来实现。

根据控制信号的不同,我们可以控制彩灯的亮灭和颜色变化。

为了验证设计的正确性和可靠性,我们需要进行仿真和调试。

仿真可以通过电路仿真软件来实现,如Multisim、Proteus等。

在仿真过程中,我们可以模拟时钟源、计时器、控制信号生成电路和彩灯控制电路的工作情况,观察输出信号的波形和频谱。

如果仿真结果与预期相符,说明设计基本正确。

如果有误差或问题,我们可以对设计进行调整和优化,直到满足要求为止。

在设计和仿真过程中,需要注意以下几点。

首先,要确保电路的稳定性和可靠性。

选择合适的元器件和电路结构,避免干扰和失真。

其次,要考虑功耗和发热问题。

彩灯循环控制器通常需要长时间工作,因此要选择低功耗的元器件和合理的散热措施。

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

摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;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 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。

PLC控制三色灯循环点亮电路设计

PLC控制三色灯循环点亮电路设计
2021/8/7
三菱FX2N系列PLC基本指令的应用
PLC控制三色灯循环点亮电路设计 二、相关软元件 1、计数器(C0~C255) 计数器是PLC内部重要部件,它是在执行扫描操作时对内部元件X、Y、M、S 、T、C的信号进行计数。计数器用来记录脉冲个数,计数端每来一个脉冲计数 值加1(或减1),当计数值与设定值相等时,计数器触点动作。计数器的常开 、常闭触点可以无限使用。FX2N系列的计数器可分为16位递加计数器、32位双 向计数器和高速计数器。 (1)16位递加计数器 16位递加计数器的设定值在K1~K32767之间,分为16位通用递加计数器
3、PLC程序设计 PLC控制三色灯循环点亮控制电路的梯形图和指令语句表如下所示:
2021/8/7
三菱FX2N系列PLC基本指令的应用
PLC控制三色灯循环点亮电路设计
序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
操作码 LD OR OR ANI ANI OUT OUT LD OR
操作数 X000 Y000 T2 X001 Y001 Y000 T0 K30 T0 Y001
(1)通用数据寄存器 通用数据寄存器为D0~D199,共200点。只要不改写,已写入的数据不 会变化。当PLC由运行到停止时,该类寄存器的数据均为零。但是当特殊辅助 继电器M8033已被驱动,PLC由运行转为停止时,数据可以保持。 (2)停电保持用寄存器
停电保持用寄存器为D200~D511共312点,或D200~D999共800点(由PLC的具 体型号确定。
(2)32位双向计数器 32位双向计数器的设定值在-2147483648~2147483647之间。其中,C200 ~C219共20点,为通用型计数器;C220~C234共1三菱FX2N系列PLC基本指令的应用

循环彩灯控制器的设计课程设计

循环彩灯控制器的设计课程设计

循环彩灯控制器的设计课程设计设计课程:循环彩灯控制器设计背景:随着科技的发展,彩灯在各种娱乐场所和庆典活动中得到了广泛应用。

为了实现各种炫目的灯光效果,循环彩灯控制器被设计出来。

循环彩灯控制器是一种能够自动控制彩灯变换模式和颜色的设备,它具有多种预设的灯光效果和动画模式,能够实现彩灯的循环变化,给人们带来视觉上的享受。

设计目标:本次课程设计的目标是设计一个简单、实用的循环彩灯控制器。

通过该课程设计,学生将学会使用单片机进行硬件控制和编程,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。

同时,通过实践操作,学生将培养动手能力、创新思维和团队合作精神。

设计内容:彩灯控制器的基本构成单片机:使用ATmega328P单片机作为控制芯片,具有丰富的IO接口和强大的计算能力。

彩灯模块:选择常见的RGB LED灯模块,具有三种基本颜色的LED灯,可以通过改变电流和PWM控制颜色的亮度和混合效果。

电源和电路板:提供稳定的电源和电路板,保证彩灯控制器的正常工作。

硬件设计电路设计:根据彩灯模块的特性,设计相应的电路,包括电源电路、驱动电路和信号输入输出电路。

控制接口设计:设计合适的接口,将单片机与彩灯模块连接起来,实现控制功能。

软件设计单片机编程:使用C语言编程,编写单片机的控制程序,实现彩灯的循环变化、颜色控制和动画效果。

控制算法设计:根据彩灯控制的需求,设计相应的控制算法,实现各种灯光效果和动画模式。

实验操作和测试制作彩灯控制器:学生按照设计要求,进行电路焊接、单片机烧录和程序调试,制作出彩灯控制器。

功能测试与优化:对制作的彩灯控制器进行功能测试,发现问题并进行优化,确保控制器的稳定性和可靠性。

设计成果:通过该课程设计,学生将获得以下成果:彩灯控制器的设计与制作经验,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。

掌握单片机编程技术,能够使用C语言编写控制程序。

培养动手能力和创新思维,通过实践操作提高问题解决能力。

增强团队合作精神,通过小组合作完成课程设计任务。

彩灯控制器原理图大全

彩灯控制器原理图大全

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。

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。

循环彩灯控制器原理

循环彩灯控制器原理

循环彩灯控制器原理
循环彩灯控制器是一种通过控制电路板上的芯片和元件,实现彩灯模式循环变化的装置。

它可以将各种颜色的灯光按照一定的模式和节奏进行切换和变化,从而创造出丰富多样的灯光效果。

该控制器的原理基于电路板上的主要元件:集成电路芯片、电容、电阻和发光二极管(LED)。

其中,集成电路芯片是控制整个系统的核心,它通过接收外部信号或内置程序,产生控制信号来驱动发光二极管的颜色和亮度变化。

循环彩灯控制器的工作原理如下:
1. 电源:通过接入外部电源,控制器能够获取所需的电能供给整个系统。

2. 信号输入:可以通过各种输入方式(如遥控器、按键等)向控制器发送控制信号,用于切换不同的彩灯模式或控制灯光的亮度和颜色。

3. 集成电路芯片:芯片内部嵌入了特定的程序,可以根据接收到的控制信号,产生相应的输出信号。

这些输出信号会通过电路板上的连接线路,驱动发光二极管的工作。

4. 发光二极管:由多个LED组成的发光模块,每个LED都具有不同的颜色,如红、绿、蓝等。

集成电路芯片的输出信号通过适当的电路连接,控制发光二极管按照一定的顺序和亮度进
行点亮或熄灭,从而创造出各种灯光效果。

5. 循环控制:集成电路芯片内部的程序可以实现各种灯光模式的循环变化。

这些模式可以是预设的,也可以是用户自定义的。

通过不断调节输入信号,控制器能够切换到不同的模式,并循环播放,不断变化灯光的亮度和颜色。

综上所述,循环彩灯控制器通过控制集成电路芯片和发光二极管,实现了彩灯的循环变化。

它可以根据输入信号切换不同的模式,并通过驱动发光二极管的亮度和颜色变化,创造出各种丰富多样的灯光效果。

实训:PLC控制实例

实训:PLC控制实例

PLC控制实例实例导读●五星彩灯闪烁控制程序设计。

●交通信号灯控制。

●四层电梯PLC控制系统。

●自动送料装车控制实训1 五星彩灯控制实训内容1. 五星彩灯分布图(如图1. 1所示)图1.1 五星彩灯分布图2. 控制要求:十只发光二极管L1-L10 的亮暗规律如下:1 ) 花样1先使全部彩灯复位(熄灭),然后L1 到L10 按图1.2所示的顺序每隔0.5s点亮一个彩灯,直到所有彩灯全部亮起为一个循环,重复轮回三次。

图1.2 花样1流程图2)花样2两组灯亮灭交替,循环闪烁三次。

图1.3 花样2流程图3 ) 花 样 3先 L1 灯亮,延时0.5s 后 L2 灯亮L1 灯灭,延时0.5s 后 L3 灯亮L2 灯灭,依次类推,形成单灯跑马 效果,反复循环三次。

(L10L2 L9L3 L8L4 L7L5 L6图1.4花样3流程图根据以上控制要求,将三种花样连贯起来,完成PLC VO 地址分配、硬件连线和控制程序 的设计。

根据五星彩灯的控制要求,为使程序简单,本实例不使用输入信号, 一通电,彩灯即开始 进行花样循环;使用10个输出点接 L1~L10 十个彩灯,具体 VO 地址分配如表1 所示。

表 1 / O 地址分配表输入元件I/O 地址输出元件 I/O 地址①卫 ③ 四 5 → 6 7④(四L101.主程序梯形图Network 4三个计数器清零SM0.1 C0R3Network 2SM0.0调用花样1子程序3次C0<1 +3SBR O_ENNetwork 3 调用花样2子程序3次SM0.0 C1 C0< ==1+4 +3Network 4 调用花样3子程序3欲SM0.0 C2 C11+4 +424VOC 电源L ⁶1 17 L 81 19 L 10[十>1M 1L+ 0.0 0.10.2 0.3 0. 4 2M 2L + 05 0. 6 0.7 M L+ DCS7-200 CPU224 DC/DC/DC>1M 0.00.10.203040.50.60.72M 1.01.11213141.5 L+L11 L2 L3[ L4| L5|DC24V+PLC 接线图SBR 1_ ENSBR 2 ENNetwork 5C2 ==1 +4 彩灯熄灭Q0.0R10图1.6 彩灯PLC 梯形图控制程序(主程序)2.花样1子程序梯形图图1.7 彩灯PLC 梯形图控制程序(花样1子程序) 3. 花样2子程序Network 1SM0.1让所有彩灯熄灭MOV W EN ENO MOV WENO15#0000=IN OUT □V/0 15#0000-OUT -LWONetwork Z 网络2到网络3为脉冲振荡电路SM0.0 T40 M0.1T39N TON+5{ PTNetwork 3T39 T40 M0.2M0.2T40TONNetwork 4M0.1Network 5M0.2+5{PT网络4到网络5为五星彩灯内圈外圈闪烁电路Q0.5S500.0R )5Q0.55Q0.0SEN5 Network 6Q0.0闪烁次数计数器CU C1CTU]10.4+5+Network 7 子程序运回C1==1 P K—(RET)+4图1.8彩灯PLC 梯形图控制程序(花样2子程序)4.花样3子程序Hctwork1SMM0.1Metwork2C2==1+1 Metwork 3C2+2 Hctwork4SM0.0Network 5,W¹.°Metwork 6T37M11.5(第一次循坏前)辅助继电器复位M¹0.1R )14(第二次循环前)辅助些电器复位M10.1P —(R )14(第三次循环前)辅助继电器复位M10.1P —(R)14同路4到网络9为脉冲生成电路T37 M1.0()T37TOM+2{M10.0)M¹0.1Network12M10.2Network13M10.3Network14M10.4Network15M10.5Network16M10.5Network17M10.7Network18M11.0Network 19M11.1同路11到网路20,形灯单灯跑马效果Q0.0)Q0.1)00.200.3—()Q0.4()Q0.5)Q0.600.7Q10Network 7SI/0.0Network20M11.2M0.1Q1.1)Metwork BM.1Network 9T38 MM⁰0M0.0丽+2世M2.—()循环达数计数器C2CUCTU1.5RNotwork 10MM0.0奇存器移位ENO+4{FVNetwork 23 子程序近回M11.5M1001|DATA ——(RET)M10.1 S BIT+14{图1.8 彩灯PLC 梯形图控制程序(花样3子程序)Network 21Network 22T0H]T38实训2交通信号灯控制1. 交通灯示意图(如图2. 1所示)北西实训内容2东南图2.1 交通灯示意图2.控制要求:SB1位自锁型按钮,功能为手动/自动切换,按下为自动状态,自动状态时SB2,SB3 不起作用。

plc 3个灯循环彩灯拉制编程题

plc 3个灯循环彩灯拉制编程题

PLC编程是一种用于自动化控制系统的程序设计语言,它能够控制各种电气设备和机械设备进行自动化操作。

在PLC编程中,实现循环彩灯效果是一种常见的应用场景。

本文将通过例子介绍如何使用PLC编程实现3个灯循环彩灯的效果。

一、准备工作在开始编写PLC程序之前,我们需要准备以下材料和设备:1. PLC编程软件:比如Siemens的STEP 7或Rockwell的RSLogix 等;2. PLC控制器:如Siemens S7-1200或Rockwell CompactLogix等;3. 3个灯泡或LED灯;4. 电气控制设备:如继电器、接触器、按钮等。

二、PLC硬件连接我们需要将3个灯泡或LED灯连接到PLC的数字输出端口上。

具体的连接方式会根据PLC的型号而有所不同,但一般来说,我们需要将每个灯泡或LED灯的正极连接到数字输出端口,负极连接到接地。

三、PLC软件编程接下来,我们使用PLC编程软件编写程序来实现循环彩灯效果。

以Siemens STEP 7为例,下面是一个简单的PLC程序示例:1. 创建一个新的PLC项目,并选择对应的PLC型号;2. 创建3个输出变量,分别对应3个灯的控制信号;3. 编写程序逻辑,实现循环彩灯效果:- 使用一个定时器或计数器来控制灯的切换时间;- 通过逻辑运算符和状态转移指令实现循环控制。

下面是一个简单的程序示例:```LD T1OUT Q0 // 控制第一个灯OUT Q1 // 控制第二个灯OUT Q2 // 控制第三个灯LD T2OUT Q1OUT Q0OUT Q2```在这个示例程序中,T1是一个定时器,用来控制灯的切换时间;T2是一个定时器,用来控制灯的亮灭。

Q0、Q1、Q2分别对应3个灯的控制信号。

四、下载和运行程序完成PLC程序的编写后,我们需要将程序下载到PLC控制器中,并进行调试和运行。

具体的下载方法会根据不同的PLC型号和编程软件而有所不同,但一般来说,我们通过USB接口或以太网接口将编程软件和PLC控制器连接起来,然后进行下载操作。

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数字电子技术课程设计双色三循环方式彩灯控制器学院:专业:姓名:班级:学号:指导老师:目录一、摘要 (3)二、课题构思 (3)三、方案设计 (4)四、单元设计 (5)五、电路工作原理 (9)六、体会 (9)七、参考文献 (10)一、摘要循环彩灯的电路很多,循环方式更是五花八门,而且有专门的可编程彩灯集成电路。

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。

本次设计的双色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。

二、课题构思1、用中小规模集成电路设计一台彩灯控制器。

用计数器和译码器设制作一个双色三循环方式彩灯控制器。

2、控制器有8路输出,每路用双色发光二极管指示。

3、控制器有3重循环方式:方式A:单绿左移---单绿右移---单红左移---单红右移;方式B:单绿左移---全熄延时伴声音;方式C:单红右依---四灯红闪,四灯绿闪延时。

4、由单刀掷开关控制3种方式,每种方式用单色发光二极管指示。

5、.两灯点亮时间约在0.2~0.6S间可调,延时时间约在1~6S间可调。

6、要求用10V电源设计。

三、方案设计近年来,因为中,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。

在设计中更多的使用中。

大规模集成电路,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,双色三循环方式彩灯控制器总体方案设计如下:1,根据总的功能和技术要求,把复杂的逻辑系统分解成若干个单元系统,单元的数目不宜太多,每个单元也不能太复杂,以方便检修。

2,每个单元电路由标准集成电路来组成,选择合适的集成电路及器件构成单元电路。

3,考虑各个单元电路间的连接,所有单元电路在时序上应协调一致,满足工作需求,相互间电气特性应匹配,保证电路能正常,协调工作。

1、基本原理设计任务中所要求的3种循环方式并不复杂,用中小规模集成电路就能实现。

本控制应由方式选择,振荡器,控制电路,延时电路,蜂鸣器等组成,其框图如图1所示:图1 双色三循环方式彩灯控制器框图2、计数器和译码器本控制器的核心器件为计数器和译码器,分别采用CMOS 中规模集成电路CC4516和CC4514。

CC4516为16脚双列直插的中规模集成可预置数的4位二制加/减计数器<单时钟),其引脚如图2所示。

CC4516有5中功能:置数,清零,不计数,加计数,减计数,具体功能如表1所示。

CC4514是4为锁存/4线—16线译码器,其输出为高电平有效。

CC4514具有数据锁存,译码和禁止输出3种功能。

数据锁存功能由EL 端施加电平实现,EL=0时,O0 ~O15保持EL 置“0”前的电平;禁止端)E 为高电平时,O0~O15全为低电平;因此,CC4514作为译码器使用时,EL 应接高电平,E 应接低电平,CC4514的外引脚如图3所示。

图2 CC4514引脚图 CP CE UP/DN PL MR 功能 ×× × 1 0 置数,既把数P3P2P1P0送O3O2O1O0中 ×× × × 1 清零,即O3O2O1O0全为零 × 1 × 0 0 不计数,即O3O2O1O0保持不变方式选择 振荡器控制电路计数器 译码器 LED 显 示 延时电路 蜂鸣器0 1 0 0 加数器0 0 0 0 减数器表1 CC4516功能表四、单元设计1、 LED显示电路LED显示电路如图3所示。

O15 O14 O13 O12 O11 O10 O9 O8O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7图3 LED显示电路O0)~O15为译码器的输出。

4514共有16个输出,而双色发光二极管只有8个,因此每两个输出接同一个发光二极管,接法如图3所示。

发光二极管为双色三极发光二极管,其限流电阻有3种连接方法<16个限流电阻,8个限流电阻,1个限流电阻),本控制器采用8个限流电阻的方法。

发光二极管的极限电流一般为20~30mA,发光二极管的压降约为2V,通过发光二极管的电流可取为10~15mA,以保证发光二极管有足够的亮度,而且这样又不易损坏发光二极管。

2、振荡器振荡器有多种振荡器电路,图4所示的振荡器比较简单常用,其中<a)图为CMOS 非门构成的振荡器,<b)图为555构成的振荡器。

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<R1+2R2)C。

图4振荡器3、触发器循环方式A的设计思路如下:PL=1 UP/ DN=1 UP/ DN=0 UP/ DN=1起始计数<置“1000” )加数器 O15时计数器 O0时计数器本循环彩灯控制器方式A的设计难点就是控制电路<循环功能能否实现在于控制电路是否起作用)。

要实现循环功能,计数器既要加法计数,也要减法计数,即加法计数到O15时变为减法计数,减法计数到O0再变为加法计数,这可用触发器控制计数器的UP/DN端来实现。

图5所示为由D触发器构成的二分频电路,O15和O0作为时钟信号,一个时钟触发器的状态翻转一次。

图6<b)是利用D触发器的直接置“1”端和直接置“0”端来实现触发器的状态转换。

图5<c)和<d)是由门电路组成的基本RS触发器,图5<c)RS 输入为高电平有效,因此O15和O0可直接作为S与R的输入。

图5<d)输入为低电平有效,O15,O0反向后作为触发器输入。

除以上几种电路外,也可以直接用RS触发器或JK触发器来实现。

经实践,图5所示的几种电路都能达到控制的作用。

(a> (b>(c> (d>图5 触发器控制电路4、延时电路循环方式B的设计思路如下:PL=1 UP/ DN=1 E=1置1000 加计数器 O15时延时延时电路可采用单稳态电路,O15的下降沿作为单稳态电路的触发信号。

根据功能要求。

可采用微分型单稳态电路,555构成的单稳态电路及分立元器件构成的单稳态电路,而下降沿触发的与非构成的微分型单稳态电路和555构成的单稳态电路较为理想。

图6为与非构成的微分型单稳态电路,其中C d,R d为微分电路,当u i为窄脉冲触发时,C d和R d可省略。

O15的下降沿作为单稳态电路的触发信号,因此O15要经微分和限幅后再触发单稳态电路。

延时时间有RC决定。

555构成的单稳态电路如图7所示,C1R1和VD起微分限幅作用。

因此本电路要求低电平触发,没有触发的时候555的第2脚要为低电平,所以要接R2,对于R1和R2的阻值比要求比较严格,要保证没有触发的时候第2脚电压大于1/3V DD,触发的时候电压小于1/3V DD。

延时时间由RP和C2决定。

图6微分型单稳态电路图7 555构成的单稳态电路在循环方式C中,要实现单红右移,计数器应从“0000”开始递增,因此应先清零再加法计数。

根据计数器和译码器本身无法使输出实现四灯红闪,四灯绿闪,因此,可通过延时电路给8个双色发光二极管加上振荡信号来解决。

方式C的循环过程可表示为: MR=1 UP/ DN=1 E=1消零加计数器 O7时延时在设计时要注意,要求是在同一个电路中通过方式选择来实现3种循环功能,而不是设计3个电路。

3种循环方式要互相隔离,如按方式A工作时则不能有方式B现象出现,因此可采用双向模拟开关CC4066进行隔离。

五、电路工作原理选择方式A,指示LED8灯亮,VD19导通,开关刚接通瞬间C4短路,IC2的PL=1,IC2计数器置数“1000”,电源接通瞬间,C2短路,触发器直接置零R=1,即IC2的UP/DN=1,j计数器从“1000”开始计数,C2充电结束后,触发器R=0,不起作用。

当计数器到”1111”,O15=1,VD2导通,同时IC4A倒通,触发器翻转,UP/DN=0,计数器递减计数。

选择方式B,指示灯LED9亮,VD20导通,开光刚接通瞬间,C4短路,PL=1,IC2计数器置数“1000”,电源接通顺间,C2短路,触发器R=1,触发器直接置零,UP/DN=1,计数器从”1000”开始计数,IC4A断开,D触发器输出不变,UP/DN一直为一,计数器始终递增计数。

当计数到“1111”时,O15=1,IC8B导通,当O15从高电平变为低电平时,触发单稳态电路,IC6输出变为高电平,E=1,灯全部熄灭,IC8C导通,CT1导通,蜂鸣器响。

延迟时IC4C导通,PL=1,计数器始终在置数“1000”,延迟结束时,E=0,计数又从“1000”开始计数。

选择方式C,指示灯LED10亮,开关刚接通瞬间,C3短路,MR=1,IC2计数器清零,电源接通瞬间,C2短路,触发器R=1,触发器直接置零,UP/DN=1,计数器从“0000”开始计数,当计数器到“0111”时,O7=1,因IC8A导通,当O7从高电平变到低电平时,触发单稳态电路,IC6输出为高电平,E=1,IC3的O0~O15输出全为低电平,IC4B导通,延迟时计数器清零,IC7与非门输出脉冲信号,VT2发射级输出脉冲信号送到双色发光二级管,使8盏灯四灯红闪四灯绿闪。

延迟结束,计数器又从“0000”开始计数六、体会在课程设计的过程中,较多的时间是用来查阅资料,因为还是第一次做电子课程设计,图书馆的资料很有限,所以一般通过网上查阅,在此查阅期间,我学会了怎样使用超星阅读器和PDF阅读器。

在调试过程中,故障是不可避免的,或者正如老师所说没有故障反而还不正常。

产生故障的原因很多,情况也很复杂,有的是一种原因引起的简单故障,有的上多种原因相互作用引起的复杂故障,因此需要掌握故障的一般诊断方法,故障诊断过程就是以故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断,逐步找出故障的过程。

对于一个复杂的系统来说,要在大量的元器件和线路中迅速,准确地找出故障是见很不容易的事。

要通过对原理图的分析,把系统分成不同功能的电路模块,通过逐一测量找出故障模块,然后再对故障模块内部加以测量找出故障,查找故障,分析故障和排除故障,这样可以提高我分析问题和解决问题的能力,因此,我把他看成是一次好的学习机会。

通过电子线路课程设计,我了解了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,能用仿真软件对电子线路进行仿真设计,能用Portel等软件绘制PCB图,掌握了电子电路调试的方法,能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题,能正确选用元器件与材料,能对所设计电路的指标和性能进行测试并提出改进意见,能查阅各种有关手册和正确编写设计报告。

因为这次的课程设计是一个人单独作一个课题,所以我是采用以自学为主的学习方法。

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