多彩循环彩灯控制器设计
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循环彩灯控制器的设计课程设计循环彩灯控制器设计课程设计设计目的:本课程设计的目的是让学生学习如何设计一个简单的循环彩灯控制器。
通过学习这个课程,学生将了解控制器的工作原理、电路设计、软件编程等方面的知识,并且掌握一定的实践操作能力。
课程目标:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理;2. 掌握电路设计原理和方法;3. 掌握单片机程序设计方法;4. 能够独立设计循环彩灯控制器电路和程序。
课程大纲:第一章循环彩灯控制器的工作原理1.1 循环彩灯的基本原理;1.2 循环彩灯控制器的基本原理;1.3 循环彩灯控制器的分类。
第二章电路设计2.1 循环彩灯控制器电路的组成;2.2 电路元件的选型和参数计算;2.3 建立例程进行电路仿真;2.4 布局设计;2.5 原理图绘制。
第三章单片机程序设计3.1 概述C语言程序设计基础;3.2 循环彩灯控制器程序的基本流程;3.3 控制器的主程序设计;3.4 IO口和定时器的编程;3.5 中断优化程序设计。
第四章循环彩灯控制器的实现4.1 控制器电路板的焊接和测试;4.2 单片机软硬件程序烧录;4.3 硬件调试;4.4 软件调试。
设计流程:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理。
在听讲、课外阅读和答疑互动等多种形式下,加强对循环彩灯、循环彩灯控制器的工作原理、分类等方面的理解。
2. 电路设计。
采用理论教学和实践操作相结合的方式,按照课程大纲的要求,进行电路设计,包括电路元件的选型和参数计算、建立例程进行电路仿真、布局设计、原理图绘制等环节。
3. 单片机程序设计。
理解C语言程序设计的基本概念和流程,在掌握单片机程序设计方法以后,独立完成循环彩灯控制器程序的编写,并利用仿真软件进行调试。
4. 循环彩灯控制器的实现。
根据设计流程,焊接电路板并进行测试,根据需要对电路板和程序进行调试和优化,最终实现循环彩灯控制器。
实验教学:在课程教学中,通过多样化的实验教学方式,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实践操作能力。
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。
《数字逻辑系统》设计报告设计题目:彩灯循环控制器的设计专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:设计日期:年月目录一、任务书•• (1)1.设计任务目的•• (1)2.设计任务要求•• (1)3.设计框图•• (1)二、设计过程 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计方案 (3)4.电路设计 (4)4.1NE555 (4)4.274LS161 (5)4.374LS138 (6)4.4电路总图 (7)5.制作及调试过程 (7)6.结论 (8)致谢 (9)参考文献 (10)附录:元器件清单 (10)一、任务书1.设计任务目的设计一个彩灯流水控制电路,其主要部分实现定时功能,即在预定的时间到来时,如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等,可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能,利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
2.设计任务要求1.8路彩灯循环控制电路2.该彩灯电路可以实现自动循环点亮3.彩灯亮暗能实现右移、流水移动3.设计框图1.1电路原理图二、设计过程1.设计目的掌握555多谐振荡器、译码器、十六进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理,设计流水灯电路图,分析与设计时序控制电路。
画出流水灯的整机逻辑电路图,掌握流水灯工作原理及其设计方法,并对各种元器件的功能和应用有所了解。
并能对其在电路中的作用进行分析。
另外,还要掌握电路原理和分析电路设计流程,每个电路的设计都要有完整的设计流程。
这样才能在分析电路中有良好的思路,便于查找出错的原因。
2.设计任务要求(1)用 8个发光二极管作为彩灯显示,设计一个彩灯控制电路,能使彩灯的流向可以变化。
具有彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
灯流动的方向可以手控也可以自控,自控往返变换时间为5秒。
(2)彩灯可以间歇流动,10秒间歇1次,间歇时间1秒。
3.设计方案本设计方案使用的元器件是:555多谐振荡器一个、74LS161D(二进制同步计数器)一片、74LS138D一片、LED灯、电阻、电容。
循环彩灯控制电路设计1. 任务背景在日常生活和娱乐活动中,我们经常会看到各种颜色鲜艳、循环变化的彩灯。
通过控制电路的设计,可以实现彩灯的自动循环变换,提供更加丰富多样的视觉效果。
本文将介绍循环彩灯控制电路的设计原理、硬件实现和软件编程等方面的内容。
2. 设计原理循环彩灯控制电路的设计原理基于以下关键要素:2.1. 电源供电循环彩灯的运行离不开稳定的电源供应。
一般情况下,采用直流电源供电,电压稳定在5V或12V。
2.2. LED彩灯选择适合的LED彩灯作为光源,一般选择RGB LED灯。
RGB LED灯具有红、绿、蓝三种基本颜色的发光二极管,可以通过调节电压来调整不同颜色的亮度,同时通过控制三个通道的电压来生成各种颜色。
2.3. 控制电路控制电路负责通过控制信号来实现彩灯的循环变换。
一般常用的控制电路有微控制器、Arduino等。
2.4. 软件编程使用软件编程来控制彩灯的循环变换。
通过编写程序来控制控制电路的输出信号,实现彩灯颜色和模式的切换。
3. 硬件实现循环彩灯控制电路的硬件实现需要以下元件:•电源模块:用于提供稳定的直流电源,确保彩灯正常运行。
•RGB LED灯:作为光源,提供不同颜色的发光。
•控制电路模块:负责接收控制信号,并控制LED灯的亮度和颜色。
•控制设备:如Arduino等,用于编程和控制控制电路模块。
3.1. 连接电源将电源模块连接到电网,确保提供稳定的电源供应。
根据实际需求选择适当的电压和电流。
3.2. 连接RGB LED灯将RGB LED灯的各个引脚依次连接到控制电路模块的输出端口。
一般情况下,红色针脚连接到红色通道,绿色针脚连接到绿色通道,蓝色针脚连接到蓝色通道。
3.3. 连接控制电路模块将控制电路模块的输入端口连接到控制设备上,如Arduino的数字输出引脚。
4. 软件编程软件编程是实现彩灯循环变换的关键步骤。
以下是一个示例程序,使用Arduino编写。
void setup() {// 设置控制引脚为输出模式pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() {// 红色亮digitalWrite(redPin, HIGH);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 绿色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, HIGH);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 蓝色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, HIGH);delay(1000); // 延迟1秒}通过上述程序,可以实现彩灯的红、绿、蓝三种颜色之间的循环变换。
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。
彩灯控制器课程设计彩灯控制器课程设计引言:彩灯控制器是一种用于控制彩色灯光变化的设备,广泛应用于舞台演出、建筑照明、节日庆典等场合。
本课程设计旨在通过学习彩灯控制器的原理和实现方式,培养学生对电路设计、嵌入式系统开发和信号处理的能力。
本文将从课程目标、教学内容、教学方法和评价方式四个方面详细介绍彩灯控制器课程设计。
一、课程目标本课程设计的目标是让学生掌握以下能力:1. 理解彩灯控制器的基本原理,包括LED驱动电路、信号处理和通信协议等;2. 掌握彩灯控制器的硬件设计方法,包括电路图设计、PCB布局和焊接技术等;3. 掌握彩灯控制器的软件开发方法,包括嵌入式系统编程和信号处理算法实现等;4. 运用所学知识设计和实现一个具有一定功能的彩灯控制器原型。
二、教学内容本课程设计包括以下几个主要内容:1. 彩灯控制器的基本原理:介绍LED的工作原理、驱动电路的设计和信号处理的基本概念;2. 彩灯控制器的硬件设计:包括电路图设计、PCB布局和焊接技术等;3. 彩灯控制器的软件开发:包括嵌入式系统编程和信号处理算法实现等;4. 彩灯控制器的功能实现:设计和实现一个具有一定功能的彩灯控制器原型;5. 实验与调试:通过实验和调试,验证彩灯控制器的性能和稳定性。
三、教学方法1. 理论讲解:通过课堂讲解,介绍彩灯控制器的基本原理和相关知识点;2. 设计实践:学生分组进行彩灯控制器硬件和软件设计,并完成一个小型彩灯控制器原型;3. 实验演示:教师进行实验演示,展示彩灯控制器的功能和效果;4. 课堂讨论:引导学生进行课堂讨论,分享彩灯控制器设计中遇到的问题和解决方案;5. 项目评审:对学生设计的彩灯控制器原型进行评审,评价其性能和创新性。
四、评价方式本课程设计的评价方式包括以下几个方面:1. 课堂表现:包括学生的参与度、提问和回答问题的能力等;2. 设计报告:学生需编写彩灯控制器设计报告,详细介绍硬件和软件设计过程;3. 原型演示:学生需演示自己设计的彩灯控制器原型,并展示其功能和效果;4. 项目评审:教师对学生设计的彩灯控制器原型进行评审,评价其性能和创新性。
1设计意义及要求1.1 设计意义(1)通过此次课程设计,加深同学们对理论知识的理解,培养同学们的动手动脑能力以及解决实际问题的能力。
(2)培养同学们之间相互学习、相互交流合作共同解决问题的能力。
(3)培养同学们对电子设计的兴趣,查阅相关资料解决疑难的能力。
(4)同学们自学protues仿真软件画电路图并进行仿真操作,培养学生的自学能力。
(5)增强同学们的创新能力,鼓励同学们设计出属于自己的方案。
1.2 设计要求现有8只彩灯,试设计一控制器,要求彩灯能实现如下追逐图案:(1)使8只彩灯从右到左逐一循环点亮。
(2)使8只彩灯按照 1110 1110左移循环点亮。
(3)使8只彩灯交替闪烁。
(4)接着重复以上的动作,这样一直循环下去。
时间间隔为0.5秒。
(5)严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
2 方案设计2.1 设计思路2.1.1 设计方案一设计要求彩灯完成三个可以循环的功能,于是就把设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
由555多谐振荡器产生脉冲,再用74LS161进行分频,为电路提供脉冲信号。
彩灯花样控制电路由74LS198和门电路构成。
循环选择控制电路由74LS161和门电路组成。
图2.1 多彩循环彩灯控制器设计方案一系统框图具体设计步骤:先将每个设计的功能要求的单独电路画出来,通过74LS198双向移位寄存器来实现对彩灯的直接控制。
在完成单个功能要求之后,通过计数器74LS161配合相应的门从而选择哪一个门电路结构工作,把预先存在相应门电路结构输入端的数据送到移位寄存器74LS198的数据输入端,并对其进行置数。
给移位寄存器加上相应的反馈,配合脉冲工作,当移位寄存器输出一种彩灯花样结束后,就重新置一次数,切换一种工作状态,从而实现在三种彩灯花样之间的循环。
2.1.2 设计方案二(小组方案)此方案运用AT89S52单片机,通过IO口直接驱动LED灯。
多花样自动切换的彩灯控制器设计1 设计意义及要求1·1设计意义(1)让学生懂得设计的一些思想,培养学生的创新能力和探索知识的思路。
(2)让学生学会独立分析问题和解决问题。
(3)在课程设计过程中,学生需要计算参数和查阅设计资料、学习仿真软件,这让学生综合能力得到提高。
(4)巩固、深化了学生的理论知识。
1·2设计要求(1) 现有8只彩灯,试设计一控制器,要求彩灯能实现如下追逐图案:(2)第1种花样为彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮,(3) 第2种花样为彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开;(4) 2种花样自动变换,循环往复。
时间间隔为1秒。
2·1设计思路依照实验要求,需要彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮,然后彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开,所以电路需要两个四位双向移位寄存器74LS194,然后将两个以为寄存器进行扩展成实验要求的八位。
由于是四位移位寄存器,所以计数电路就要实现四进制计数,因此选择两个74LS161计数器。
由于两个移位寄存器,并且按照实验要求,因此需要控制电路两个数据选择器74LS151分别控制移位寄存器。
实验要求时间间隔为1秒,因此选用555定时器来实现。
最后在根据要求运用门电路来实现控制。
2·2·1设计方案一及电路图原理分析:电路有四部分组成。
第一部分是脉冲产生电路。
其他三部分是计数电路、控制电路、移位寄存显示电路。
计数电路有两片74LS161组成,下面一片计数器实现四进制计数,从0000到0011,然后回到0000,上面一片计数器的使能端与下面一片计数器输出端通过门电路相连,。
这样每次下面的计数器从0011变为0000时,上面的计数器就计数一次。
对应的74LS151数据选择器就会选择不同的电平,从而改变移位寄存器的选择功能,实现左移、右移、并行输入等功能。
当彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮后需要全灭全亮,此时就需要运用计数器各个输出端的门电路来控制计数器清零或者置零,并且让移位寄存器实现并行送入数据的功能,而且送入高电平全亮后立即改变为送入低电平全灭。
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。
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。
1.摘要彩灯循环控制器主要由三部分组成:振荡电路、计数及译码驱动电路、显示电路。
振荡电路是由555定时器组成的多谐振荡器构成,用于产生时间脉冲;计数电路由74HC160构成,用于电路的计数;译码器主要用于整个电路的循环计数控制;显示电路由七段的数码管构成,用于显示电路的输出结果。
为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候用到了一个2线--4线译码器和一个四进制计数器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况,让四个计数器依次工作,以达到要求的依次循环输出数列。
最后就是脉冲的问题,由于在产生奇数列和偶数列的时候要求分频使得数列显示的速度大致相同,因此要分频。
用555构成多谐振荡器产生脉冲,再用一个D触发器实现二分频就可以了。
彩灯循环控制器的作用主要是对现如今非常多的彩灯的运作进行控制的一个电路,具有很广泛的应用,而计数器则在时序电路中应用很广泛,不仅可以用于对脉冲计数,还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他的时序信号。
我们这次的实验准备分三步进行,首先是原理的分析,确定好电路图,然后根据电路图进行仿真,最后是实物的制作与调试,而我在这次课程设计中主要是做的实物,所以对于实物的焊接和调试要了解得多一些.关于焊接,我们准备采用焊锡而不是焊导线,因为导线走的线路并不是十分清晰,而且焊出来并不是十分美观,焊锡的话不仅整个电路的损耗电阻要减小,而且电路的走线清晰美观。
2.主要任务(1)设计并制作一个彩灯循环控制器;(2)用七段LED数码管作为显示元件,它能自动依次显示,出数字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(自然数列),1,3,5,7,9(奇数列),0.2..4.6.8(偶数列)和0,1,2,3,4,5,6,7,0,1(音乐符号数列),然后循环显示自然数列,奇数列,偶数列,符号列……如此循环;(3)设置自动清0电路,打开电源输出状态为0,然后按1变化;设置时基电路为0.5S 到2S围连续可调3.基本组成方框图图1 基本方框图4.设计部分4.1序列产生部分4.1.1自然序列产生部分计数部分主要使用的是74HC160来实现的,其功能表以及引脚图如下图所示。
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。
济南铁道职业技术学院毕业论文题目:节日彩灯循环闪亮控制器系另H _______专业:电气自动化____________班级:0833班_______________学生姓名____________扌旨导教师____________完成日期:2010年12月26日摘要本设计中555 彩灯控制器可用于对彩灯的控制,555 彩灯控制器电路由555 电路和十进制计数器CD4017组成,其中555用来产生移位控制脉冲,CD4017用来对控制脉冲实现移位,传递出来的信号脉冲触发双向晶闸管,双向晶闸管循环导通,连接其上的彩灯作循环流动。
关键词循环发光控制器555 集成时基电路CD4017目录1引言 (4)2节日彩灯循环闪亮控制器硬件介绍 (5)2.1电路构成原理图 (5)2.2电路工作原理分析 (6)3节日彩灯循环闪亮控制器电路模块化分析 (7)3.1交流降压整流滤波稳压电路 (7)3.2无稳态多谐振荡器电路 (11)3.3触发电路 (15)4电路元器件功能分析 (20)4.1电阻/可变电阻 (20)4.2电容 (22)4.3 二极管 (23)4.4稳压二极管 (24)4.5双向晶闸管 (25)4.6电气元件清单 (26)总结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1 引言数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现在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。
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广泛应用,用彩灯来装饰建筑和街道已经成为一种时尚。
但是目前市场上各式样的彩灯循环闪亮控制器大多数用硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一,这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮,不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节点亮时间。
因此,设计这款彩灯循环闪亮控制器,通过对555集成时基电路和计数器/译码分配器CD4017等集成块的合理组建,产生触发信号来控制双向晶闸管,进一步控制彩灯的点亮,实现了对彩灯循环闪亮控制的功能。
彩灯循环显示控制器
一.实验目的
1、了解数字电路中触发器、移位寄存器、集成计数器等单元电路的综合运用。
2、了解彩灯循环显示控制电路的工作原理。
二.实验方案
1、设计4路输出循环彩灯电路,实现花型1、花型
2、花型3
2、设计8路输出循环彩灯电路,实现花型1、花型2
三.实验步骤
1、检查数字万用表,判定导线好坏
2、调节稳压电源输出5V
3、按图连接电路
四.时序仿真
1、4路输出循环彩灯电路
4路输出循环彩灯电路
CP1:CLK CP2;4分频输出 LD:74LS193置数端2、8路输出循环彩灯电路
8路输出循环彩灯电路
五.实验验证
1、4路输出循环彩灯电路:当电路连接到电路箱,可以看到实验结果跟预期一样。
花型1(L3,L3 L2,L3 L2 L1,L3 L2 L1 L0)、花型2(L0,L1 L0,L2 L1 L0,L3 L2 L1 L0)、花型3(L3—L0全亮后全灭)依次循环显示。
2、8路输出循环彩灯电路
当电路连接到电路箱,可以看到实验结果跟预期一样。
花型1(由中间往外对称依次点亮,全部亮后,由中间往外依次熄灭),花型2(前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右依次点亮,再顺次熄灭)交替循环显示。
六.实验心得
1、本次实验的电路连线比较复杂,稍不留神就接错,无法达到预期效果,所
以在连线过程中要很细心。
2、当加入脉冲时,如果f过大时,会发现LED灯出现橙色。
将f调小后,
LED灯会出现红绿两种颜色。
3、当连接NE555芯片时,不用接上脉冲,也能出现花型1、花型2交替循环
显示的现象。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:自动化1003班指导教师:工作单位:自动化学院题目: 多花样自动切换的彩灯控制器设计初始条件:1.运用所学的模拟电路和数字电路等知识;2.用到的元件:实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片等。
要求完成的主要任务:1.现有8只彩灯,试设计一控制器,要求彩灯能实现如下追逐图案:2.第1种花样为彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮, 3.第2种花样为彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开;4.2种花样自动变换,循环往复。
时间间隔为1秒。
5.严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排:第1天下达课程设计任务书,根据任务书查找资料;第2~4天进行方案论证,软件模拟仿真并确定设计方案;第5天提交电路图,经审查后领取元器件;第6~8天组装电路并调试,检查错误并提出问题;第9~11天结果分析整理,撰写课程设计报告,验收调试结果;第12~14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名: 2012年 6月25日系主任(或责任教师)签名: 2012年 6月25日前言本次课程设计《电工电子综合》课程中,通常只介绍单元电路的设计、集成芯片的特性、功能等,而一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的。
因此,进行电子系统设计时,不但要考虑系统总体电路的设计,还要考虑系统各部分电路的选择、设计及它们之间的相互连接。
由于各种通用和专用的模拟、数字集成电路的大量涌现,所以在电子系统的方案框图确定后,除少数电子电路的参数需要设计计算外,大部分只需根据电子系统框图各部分要求正确选用模拟和数字集成电路的芯片就可以了电子系统的设计没有固定不变的步骤,它往往与设计者综合应用所学知识的能力、经验等有密切关系。
常用电子系统设计通常包括:选择总体方案框图、单元电路设计与选择、电子元器件的选择、单元电路之间的连接、对电子系统进行电路搭试、对方案及单元电路参数进行修改、绘制总体电路,最后写出设计报告。
1.设计意义及要求1.1设计意义对《数字电子技术基础》学习,我们掌握一些关于数字电子技术的基础知识和基本技能,具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力但是对于各种门电路、元器件芯片的结构及其工作原理等知识,我们的理解依然比较肤浅。
通过为期两周的课程设计,可以让我们对课堂上的知识有更深入的理解,同时做到理论与实际相结合。
此外,课程设计能够最直接有效的训练我们的创新思维,提高分析问题、解决问题的能力。
1.2设计要求1.使16只彩灯从右到左逐一循环点亮2.使16只彩灯按照1111 1110 1111 1110左移循环点亮,即最开始为第8只和第16只彩灯亮,紧接着熄灭,同时第7只和第15只彩灯亮....依此循环点亮。
3.使16只彩灯交替闪烁。
4.使中间两个彩灯发亮,然后从两边再增加两个发亮,一直下去,直到16个彩灯全亮。
5.接着重复以上动作,这样一直循环下去。
时间间隔为1秒。
2.方案设计2.1 设计思路首先需要个脉冲源信号刺激,之后对于流水灯的移位功能可以采取寄存器来实现,本实验采用的是74LS198芯片。
总体方案共分为6大块。
第一块实现实现左移循环,第二块实现两两左移循环点亮,第三块实现交替闪烁,第四块实现向外扩散,第五块实现时钟信号的产生,第六块实现计数器。
2.2 方案设计2.2.1设计方案一电路图图2-1 方案一方框图2.2.2. 设计方案二电路图本方案实现的核心是MCU 控制电路,以AVRmega16单片机为控制核心,用C 语言编程,控制彩灯实现多花样循环功能。
AVR 单片机最小系统AVRmega16单片机和复位电路,还有晶振电路(16Mhz )。
AVR 单片机具有高性能、低功耗的特点使用AVR 的时钟源(晶振、内部RC 等)不经过分频直接提供给CPU 使用,而51的CPU 主频等于晶振的12分频此最小系统实现对系统的控制等功能。
系统框图如下:图2- 3 方案2电路2.3 方案比较方案一是采用数电模块,元器件较多,接线较为复杂,但功能明确,容易看懂方案二采用单片机制作,电路简单,但对于没学过单片机的同学有理解鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计,所以我选择了第一组方案。