四路彩灯设计

数字电路逻辑设计课程设计设计标题：四路彩灯显示体系专业班级：姓名：学号：设计课题：四路彩灯显示体系设计1.设计义务和请求设计一个四路彩灯掌握器,设计请求如下：（1）接通电源后,彩灯可以主动按预先设置的程序轮回闪耀.（2）设置的彩灯花型由三个节奏构成：第一节奏：四路彩灯从左向右逐次渐亮,灯亮时光1s,共用4s;第二节奏：四路彩灯从右向左逐次渐灭,也需4s;第三节奏：四路彩灯同时亮s,然后同时变暗,进行4次,所需时光也为4s.（3）三个节奏完成一个轮回,一共须要12s.一次轮回之后反复进行闪耀.2. 设计剖析四路彩灯既有四路输出,设依次为d Q.c Q.b Q.a Q,若“1”暗示灯亮,“0”暗示灯灭,由课题请求可知四路彩灯显示体系请求如下表1所示的输出显示.表1四路彩灯输出显示由上表可知,须要一个分频器起节奏产生和掌握感化,每4s一个节奏,3个节奏共12s后反复轮回.一个节奏停止后应产生一个旌旗灯号到节奏程序履行器,完成彩灯渐亮.渐灭.同时亮.同时灭等功效.分频及节奏掌握可以用一个模12计数器来完成;彩灯渐亮.渐灭可以用器件的左移.右移功效来实现,是以可选用移位存放器74194来完成.同时亮0.5s.同时灭0.5s 可斟酌把1Hz 的秒脉冲旌旗灯号直接加到输出显示端来完成.综上所述,要完成四路彩灯显示功效须要有分频器.节奏掌握器.节奏程序履行器及脉冲源等电路.记第一,二,三节奏分离为012Y YY 有用时光应为4秒,0Y 停止1Y 立时开端,1Y 后2Y 立时开端,如斯轮回不竭.为此可斟酌采取移位存放器构成的移位型掌握器.因为有三个状况,是以须要用三个触发器对现时状况进行记忆,为使各状况的有用时光距离为4秒,则驱动该移位掌握器动作时钟周期应为4秒.应在开机刹时,使移位型掌握器的状况被肯定下来,即012Y YY 节奏应为100,可掌握输入旌旗灯号使触发器置位.复位来实现.为实现0Y 功效请求器件具有右移功效,为实现1Y 功效请求器件有左移功效;并且左.右移输入可为“0”也可为“1”;为实现2Y 功效,请求器件同时具有并行置数功效.是以可选用一种具有左移.右移和并行置数功效的通用移位存放器74LS194.74LS194具有并行输入端A.B.C.D,并行输出端A Q .B Q .C Q .D Q ,右移输入端SR,左移输入端SL 和模式掌握输入端0S ,1S 以及一个无前提直接消除端CLR.模式掌握输入0S ,1S 有00.01.10.11四种组合方法,分离暗示双向移位存放器所具有的四种功效,即制止.右移.左移和并行置数.为了使当012Y YY =100时,01S S =01（右移）,012Y YY=010时,01S S =10（左移）,当012Y YY =001时01S S =11（并行置数）.74LS194的输出端初态均为零,在开机刹时,使移位掌握端01S S的状况被肯定下来,即 012Y YY=100时,01S S =01 右移串行数据输入端 SR 经脉冲旌旗灯号经四分频电路和 经由过程两或门构成的节奏电路,使四路彩灯从右到左依次亮共 4秒 ,当012Y YY=010 01S S =10 左移串行数据输入端 SL 经脉冲旌旗灯号经四分频电路和 经由过程两或门构成的节奏电路,使四路彩灯从左到右依次灭共 4秒,012Y YY=001 01S S =11 并行数据输入端 A.B.C.D 经脉冲旌旗灯号经四分频电路和 经由过程两或门构成的节奏电路,使四路彩灯同时为“1”0.5秒.同时为“0”0.5秒,反复4遍共4秒,完成一个轮回共需12秒,12个CP 脉冲. 3. 设计计划剖析以上设计义务,该掌握体系完成如图3-4所示的掌握流程,体系构造框图如图3-5所示.个中脉冲源采取秒脉冲产生器,用以供给频率为1Hz 的时钟旌旗灯号;分频器将1Hz 的时钟旌旗灯号四分频,用以产生（即4S ）的时钟旌旗灯号;节奏掌握器产生三个节奏轮回的掌握旌旗灯号;节奏程序履行器完成在每个节奏下的体系动作,即数据的左移.右移和送数功效,可以应用双向通用移位存放器74LS194完成;显示电路完成体系轮回演示的指导,可以用发光二极管模仿.体系掌握流程图及掌握体系构造框图如下图所示：图1：四路彩灯掌握流程图 图2：四路彩灯掌握体系构造框图4. 设计实现下图为四路彩灯显示的一种简略单纯实现电路.该电路选用同步十六进制计数器74161实现模12分频及节奏掌握,用4位双向移位存放器74191实现彩灯的渐亮.渐灭功效.图3：四路彩灯显示体系的一种实现电路四路彩灯显示体系的工作进程如表2所示.74161的输出为0123Q QQ Q ;74194的输出为A B C D Q Q Q Q ;四路彩灯的输出为a b c d Q Q Q Q .74194的工作方法掌握端132M Q Q =+,032M Q Q =+.在第一节奏中,1001M M =,74194实现右移功效,即在时钟脉冲感化下,把1SR D =逐次移进;在第二节奏中,1010M M =,74194实现左移功效,即在时钟脉冲感化下,把0SR D =逐次反偏向移进.因为前两个节奏中30Q =,门G 封闭,输出为0,是以四路彩灯的输出a b c d A B C D Q Q Q Q Q Q Q Q =.在第三节奏中,1010M M =,74194仍然左移,A B C D Q Q Q Q 一向保持为0000.此时31Q =,门G 打开,时钟脉冲CP 同时加到四个输出端a b c d Q Q Q Q ,因为CP是1Hz 秒脉冲,在1s 时光内高电温和低电平中断时光均为0.5s,是以a b c d Q Q Q Q ,在4s 内共进行4次.第三节奏停止后返回第一节奏,如斯反复,实现四路彩灯轮回显示.表2 四路彩灯工作进程注：时钟由第三节奏的1011返回到第一节奏的0000轮回进行5. 四路彩灯体系程序表6. 设计解释应用74LS02N节奏掌握器.74LS74D构成的四分频电路,74LS194D阁下双向移位.下面是它们的引脚图：7. 所需器件74LS32 5个.74LS194D 1个.74LS00 4个.74LS10 2个.74LS161 1个开关 1个.时钟源10000 HZ 5V 1个.5V 电压源 1个.探灯4个.导线若干条.8. Multisim仿真电路图经由过程Multisim仿真,该电路可以实现试验请求的四路彩灯显示体系及其轮回.9. 设计实现功效体系启动后按开关两次, 主动从初始状况按照划定程序完成3个节奏的轮回演示.第一节奏：四路彩灯从左向右逐次渐亮.第二节奏：四路彩灯从右向左逐次渐灭.第三节奏：四路彩灯同时亮,然后同时变暗.10. 实际电路的衔接和调试按照仿真的电路图和上面芯片的引脚图在面包板上连好线路,经检讨无误后,接通电源可看到四个二极管都亮,拔动开关,调好脉冲,不雅察二极管的变更,可以看到电路和仿真的一样.11. 设计应用该设计制造成饰灯,增长彩灯的数目可实际所须要的图形输出,作闪耀灯光应用可应用于贸易告白或者霓虹灯和家居装潢品.12.经验总结经由过程本学期对数字电路逻辑设计一书的进修,经由过程查找材料和网上搜刮相干材料,完成了本次课程设计.我又一次应用了所学常识,进一步懂得到本身所学的常识的感化.下面是我此次课程设计的心得领会.起首是四路彩灯电路的设计,我发明本身对芯片的功效照样不太懂得,后来又从新查了一遍,选择了适合的芯片.但又在连线时出了问题,出了问题其实不主要,主要的是让本身沉着下来,居心去找出问题的地点.然后用本身所学常识解决失落问题,硬是不克不及解决的,可以去就教他人,但在问他人的时刻,必定要懂得对方是如何解决失落这个问题的,不然你将一无所得,下次碰到这个问题你一样又不知道.其次是电路的衔接,线路衔接比划图难多了.在衔接的时刻先要检讨芯片.电线等.在衔接的时刻也要异常的仔细,并且要有耐烦,只要接错一根,就前功尽弃了.是以,要学会耐烦过细的做一件事,不要毛躁,不要粗心.当然,和他人的合作也异常主要.未来走入社会,可否找到好工作,或者说事业顺遂,团队合作占了很重的分量,而当今社会,许多公司.企业都异常看重团队合作精力.最后,我要感激黉舍给我们如许的实践机遇,也感激先生对我们的耐烦教诲.总之,此次设计,让我领会到了团队合作的主要性,让我今后做事更有耐烦,加倍仔细.。

四路彩灯控制器设计方案1 前言1.1序言随着经济的发展，城市之间的灯光系统花样越来越多，用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统，可用于节日庆典，医院病房等多处地方，同用单片机控制相比，它具有准确，不易受外界干扰出错，因而得到了广泛的应用。

小到人们日常生活中的电子贺卡，大到宾馆、医院等公共场所的大型数显电子钟。

1.2设计要求用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统，要求如下：1)开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环显示；2)程序由三个节拍组成：第一节拍时，四路输出Q1～Q4依次为1，使第一路彩灯先点亮，接着第二，第三，第四路彩灯点亮。

第二节拍时，Q4～Q1依次为0，使第四路彩灯先灭，然后使第三，第二，第一路彩灯灭。

第三节拍时，Q1～Q4输出同时为1态0.5秒，然后同时为0态0.5秒，使四路彩灯同时点亮0.5秒，然后同时灭0.5秒，共进行4次。

每个节拍费时都为4秒，执行一次程序共需12秒；3)用发光二极管显示彩灯系统的各节拍。

1.3实施计划根据课程设计要求，首先确定总设计方案，然后用EDA软件设计各单元电路并仿真分析，最后完善总体电路写出设计报告。

1.4必备条件编辑说明书：Word 2003绘制框图：SmartDraw 7绘制原理电路：Protel、Altium、Multisim、Tina、Proteus等仿真分析：Altium、Multisim、Tina、Proteus等PCB：Protel、Altium、Multisim、Tina、Proteus等设计所需软件用以上任意即可完成需求。

2 总体方案设计通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了两种技术方案来实现系统功能。

下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。

图2.1 四路彩灯控制流程框图2.1方案比较2.1.1方案1采用单片机控制电路为主实现四路彩灯显示。

四路彩灯设计实验报告1. 引言彩灯设计实验是电子实践课程中的一项基础实验，通过设计和搭建电路，控制四路彩灯的亮灭和颜色变化，培养学生对电路原理和电子元件的实际运用能力。

本实验报告将详细介绍实验的设计思路、实验过程和实验结果，并对实验中遇到的问题进行分析和总结。

2. 设计思路本实验的主要目标是设计一个能够控制四个灯泡亮灭和变化颜色的电路。

基于这个目标，我们采用了以下设计思路：1. 使用Arduino开发板作为控制中心，通过编程实现对彩灯的控制。

2. 运用PWM (脉宽调制)技术来控制灯泡的亮度和颜色变化。

3. 使用LED灯泡作为彩灯的光源，通过调整电流来控制亮度和颜色。

3. 实验过程3.1 实验器材和元件- Arduino开发板- 面包板- 杜邦线- RGB LED灯泡x 4- 电阻x 4- 电阻箱- 电源3.2 实验步骤3.2.1 电路搭建首先，我们将Arduino开发板和面包板连接起来，并将四个RGB LED 灯泡和电阻连接到面包板上。

连接电路的示意图如下：3.2.2 程序编写接下来，我们使用Arduino开发软件编写程序。

程序的基本思路是通过控制PWM输出来控制灯泡的亮灭和颜色变化。

程序的核心代码如下：int redPin = 9;int greenPin = 10;int bluePin = 11;void setup() {pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() { analogWrite(redPin, 255); analogWrite(greenPin, 0); analogWrite(bluePin, 0); delay(1000);analogWrite(redPin, 0); analogWrite(greenPin, 255); analogWrite(bluePin, 0); delay(1000);analogWrite(redPin, 0); analogWrite(greenPin, 0); analogWrite(bluePin, 255); delay(1000);analogWrite(redPin, 255);analogWrite(greenPin, 255);analogWrite(bluePin, 0);delay(1000);}3.2.3 实验验证完成电路搭建和程序编写后，我们将Arduino开发板连接到电脑上，上传程序，并将电源接入电路。

四路彩灯显示系统逻辑电路设计(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--哈尔滨工程大学数字逻辑综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称四路彩灯显示系统逻辑电路设计班级学号学生姓名同组班级同组学号同组姓名指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬2013年 06 月摘要四路彩灯常见于节庆场合，按照某种规则点亮或者闪烁彩灯，本次数字逻辑电路设计实验主要完成四路彩灯的控制流程，控制流程如下：1)第一路彩灯先点亮，然后依次点亮第二路、第三路、第四路；2)第四路先灭，然后第三路、第二路、第一路依次灭；3)四路彩灯均亮灭，共四次；4)从1)开始循环。

本次实验采用中小规模集成电路进行彩灯显示系统的设计，具体使用74LS161作为循环控制电路，74LS194控制彩灯花型显示，并用若干基本与门、非门、与非门等芯片基本逻辑电路。

关键词：四路彩灯；计数器；移位寄存器；中小规模集成电路；目录目录1 需求分析......................................................................... 错误!未定义书签。

基本功能要求................................................... 错误!未定义书签。

创新拓展功能................................................... 错误!未定义书签。

设计原理............................................................ 错误!未定义书签。

系统逻辑结构设计.................................................. 错误!未定义书签。

循环控制电路................................................... 错误!未定义书签。

基于Proteus的直流电源仿真设计四路彩灯设计导言：随着科技的发展，彩灯逐渐成为人们生活中的一部分。

彩灯的出现不仅为人们的生活增添了色彩，还提高了生活质量。

在本文中，我们将基于Proteus软件进行直流电源仿真设计，设计一个四路彩灯系统，为读者展示如何通过Proteus软件进行直流电源仿真设计。

一、设计原理：在设计四路彩灯系统之前，我们先了解一下设计的基本原理。

彩灯系统主要由控制电路和灯光电路两部分组成。

控制电路负责控制彩灯的亮灭状态，而灯光电路则负责产生彩灯的颜色和亮度。

在控制电路中，我们使用Arduino开发板作为控制器。

Arduino开发板具有丰富的IO接口和易于编程的特点，非常适合用于彩灯控制。

我们可以通过Arduino开发板的数字输出接口控制灯光电路的亮灭状态。

在灯光电路中，我们使用RGBLED作为彩灯的光源。

RGBLED由红、绿、蓝三种颜色的LED组成，通过不同的亮度和组合方式可以产生各种颜色的光。

为了控制RGBLED的亮度，我们使用PWM（脉宽调制）技术。

通过调节PWM信号的占空比，可以控制RGBLED的亮度。

二、设计步骤：1. 准备工作：首先，我们需要准备好所需的硬件和软件。

硬件方面，我们需要一块Arduino开发板、四个RGB LED和相应的电阻。

软件方面，我们需要安装Proteus软件，以及Arduino IDE用于编写控制程序。

2. 硬件连线：将Arduino开发板和RGB LED连接起来。

将RGB LED的长脚连接到Arduino开发板的数字输出接口，将短脚连接到相应的电阻上，再将电阻的另一端连接到地。

3. 编写控制程序：打开Arduino IDE，编写控制程序。

控制程序主要包括初始化设置和循环控制两部分。

在初始化设置中，我们需要设置Arduino开发板的IO接口为输出状态，并将初始状态设置为LOW。

在循环控制中，我们通过循环语句控制每个彩灯的亮灭状态和颜色。

4. 仿真设计：打开Proteus软件，新建一个电路图。

摘要彩灯常常用于商业、家居或者其他室内外装饰，成本低廉、变化多样、，深受大家喜爱。

四路彩灯系统设计主要由秒脉冲发生器、分频器、节拍控制器、移位计数器、彩灯显示系统组成。

其中，秒脉冲发生器由NE555构成的多谐振荡器产生，分频和控制器由74HC163构成，移位计数器为74HC194。

关键字：彩灯控制分频器节拍控制器秒脉冲发生器移位计数器绪论 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)彩灯控制系统设计 (4)第一节系统电路方案设计与论证 (4)1. 基本原理 (4)2. 方案设计 (6)第二节直流电源设计方案 (6)第三节单元电路设计 (7)1. 直流稳压电源的工作原理 (7)2. 时钟脉冲产生电路 (8)3. 分频电路设计 (9)4. 循环控制电路设计 (10)5. 彩灯输出电路 (11)第四节总电路设计及仿真 (12)调试及测试结果分析 (14)参考资料 (15)附录 (16)4位双向移位寄存器 (17)心得体会 (18)设计任务设计并制作一套彩灯控制系统设计要求1.四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。

2.四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。

3.四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒，反复四次。

4.按照以上技术要求设计电路，撰写设计报告，绘制电路图。

5.电源：220V/50Hz的工频交流电供电。

彩灯控制系统设计第一节系统电路方案设计与论证1.基本原理四路彩灯有四路输出，所以设输其出设依次为Q0n+1Q1n+2Q2n+1Q3n+1若用“1”表示灯亮，则“0”表示灯灭，由设计要求可知四路彩灯显示系统要求如表1.1-1所示的输出显示。

表1-1由表1.1-1可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s，然后反复循环这三个节拍。

一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。

分频及节拍控制可以用一个12进制计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74HC194来完成，因为它既可以实现左移又可以实现右移的功能。

课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第一学期第 6 周－7 周题目四花样彩灯控制器内容及要求〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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) 四亮四灭，从左向右移动(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭(5) 四种花样自动变换。

〖主要参考元器件〗555,74LS93，74LS74,74LS153,74LS164进度安排1.布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备：2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试＋验收：2.5天4. 提交报告：2012-2013学年第一学期9～13周学生姓名：、指导时间：第6～7周指导地点： E 楼、室任务下达2012 年、月、日任务完成20 12 年、月、日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师、系（部）主任、注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

目录前言……………………………………………………………………………………、第一章设计要求………………………………………………………………………、1.1 设计课题及要求…………………………………………………………、第二章系统组成及工作原理………………………………………………………、2.1 系统组成框图………………………………………………………………、2.2 工作原理分析……………………………………………………………、第三章电路方案设计…………………………………………………………………、3.1 电路图设计…………………………………………………………………、3.2 方案比较…………………………………………………………………、第四章单元电路设计与计算……………………………………………………、4.2 四种码产生电路…………………………………………………………、4.3 彩灯自动转换控制电路……………………………………………………、4.4 花样输出电路………………………………………………………………、第五章实验、调试及测试结果分析……………………………………………、结论…………………………………………………………………………………、参考文献…………………………………………………………………………、、、第一章设计要求1.1 设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(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) 四亮四灭，从左向右移动；(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；(5) 四种花样自动变换。

四路彩灯设计实验报告
彩灯是各式电工装置中一种最常见的家用电器，它可以不同的颜色照亮空间，改善视觉效果。

近年来，一些杰出的电气和光学工程师，经过深入的研究和实验，将普通的彩灯制作技术发展到更新颖的彩色灯饰安装领域，因此，引发了四路彩灯的普及和发展。

为了研究四路彩灯相关知识，我在实验室中进行了“流量控制四路彩灯”的设计实验，实验场地为实验室中的桌面。

首先，根据实验的要求，我在实验室中购买了一台四路彩灯，以及相关电子元件，如三极管、电阻、电容、电阻、LED灯等，把四路彩灯安装在实验台上，装上电源供给开关，可以满足实验室实验需求。

然后，根据实验需要，在实验台上，建立了相关电路线路，接下来，在电路线路设计中，采用了把莫尔斯电码传输到芯片中，让芯片处理后，通过把四个LED灯串联起来，来控制四路彩灯的亮度，就完成了流量控制功能。

最后，完成以上电路设计，使四路彩灯按照一定节奏闪烁，实现对四路彩灯可控，内容丰富多样。

通过实验，我们学习到了LED显示器的电路结构，以及“流量控制四路彩灯”的实现原理，详细了解了彩色灯的基本工作原理，并取得了不错的结果。

因此，使用这款四路彩灯装置可以获得非常可观的成果，使空间更加活跃。

在经历这次设计实验后，我的实验技能也得到了大幅度提高，受益匪浅。

设计课题：四路彩灯显示系统设计一、 实验目的1、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。

2、 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。

3、熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。

二、 实验仪器与器件1、 数字电路实验箱。

2、器件：一个74LS194、74LS161、74LS04、74LS08、74LS20，两个74LS32。

三、 实验任务与要求设计一个4路彩灯控制器,设计要求如下：（1） 开机后可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。

（2） 彩灯花形由3个节拍组成。

第1节拍：逐次渐亮，灯亮时间1s ，共用4s ； 第2节拍：4路彩灯按逆序渐亮，也需4s ；第3节拍：4路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗0.5s,要进行4次,所需时间也为4s ，3个节拍完成一个循环。

（3） 彩灯用发光二极管（LED ）模拟。

1、设计分析四路彩灯既有四路输出，设依次为dQ 、cQ 、bQ 、aQ ，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表所示的输出显示。

四路彩灯输出显示由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。

一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。

分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74LS194来完成。

同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。

综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。

记第一，二，三节拍分别为012Y Y Y 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。

为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。

由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。

四路彩灯显示电路_数字逻辑_课程设计数字电路逻辑设计课程设计设计题目：四路彩灯显示系统专业班级：姓名：学号：设计课题：四路彩灯显示系统设计1. 设计任务和要求设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下：（1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。

（2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成：第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s ，共用4s ； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s ；第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s 。

（3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s 。

一次循环之后重复进行闪烁。

2. 设计分析四路彩灯既有四路输出，设依次为dQ 、cQ 、bQ 、aQ ，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。

表1 四路彩灯输出显示由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。

一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。

分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。

同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。

综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。

记第一，二，三节拍分别为012Y Y Y 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。

为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。

由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。

应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即012Y Y Y 节拍应为100，可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。

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。

结合p r o t e u s实现4路8路彩灯—电路仿真实验一、实验目的4路彩灯，结合proteus分别实现三个过程，构成一个循环共12秒，第一个过程要求4个灯依次点亮，共4秒。

第二过程要求4个灯依次熄灭，共4秒，先亮者后灭，最后4秒要求4个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。

主要考察四位双向通用移位寄存器74LS194的灵活应用。

8路彩灯，我们用两片74HC194来完成八路彩灯电路的设计，要求可以和前面的例子一样，8个彩灯从左到右依次点亮，个1秒，共8秒；接下来8个灯从右到左依次熄灭，各1秒，共8秒；最后8个灯同时闪灭8次。

也是8秒；共24秒。

二、实验要求1、绘图必须规范、严谨，可以不拘一格，但要求仿真成功。

2、不得相互拷贝和抄袭，每个仿真电路图下面写上电路名称及自己的班级、学号姓名。

3、Proteus仿真图、相应的源程序（用到单片机的项目）、Word文档实训报告均以电子版形式上交。

三、仿真电路四路彩灯八路彩灯四、实验结果（调试）四路彩灯八路彩灯五、实训心得这次实训实现了四路彩灯，以及八路彩灯通过元件的逻辑功能实现了彩灯的依次点亮，四路彩灯要比八路彩灯简单，我们根据书上的四路彩灯的仿真图，但在仿真的时候出现了问题，要不是不亮，要么就是都亮，经过我们对电路的摸索，发现U5：C与U5；D在输出电信号时存在同时输出电信号，于是在U5；D前加了一个电阻，使其电信号减慢，仿真后实现了四路彩灯依据逻辑依次点亮。

八路彩灯就没有四路彩灯那样顺利了，我们先用两个74LS194来实现八路彩灯电路设计，但我们完成电路图后，但仿真并没有实现八路彩灯依据逻辑依次点亮。

我们想了很久，在反复调试后，最后我们在换用了74HC194后，虽然在前半部闪亮不符合逻辑，但后面的闪亮符合逻辑，还存在小小的瑕疵。

四路彩灯控制器电路设计1一、设计背景随着技术的发展，彩灯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

而控制彩灯的变化模式、颜色、频率等功能的彩灯控制器也因此得到了广泛的应用。

本文介绍了一种基于单片机的四路彩灯控制器电路设计方案。

二、电路设计1.控制器整体方案本控制器采用了基于单片机的设计方案，整个系统分为控制器主板和四路输出板两部分。

主板的任务是采集用户的操作信息，控制输出板的状态。

主板使用ST公司的STM32F103VET6单片机，有良好的性能和工作效率。

同时，主板还安装了一个12864点阵液晶屏幕，以实时监测运行状态。

2.主控芯片选型经过多次筛选，本设计方案选用了ST公司的STM32F103VET6单片机作为主控芯片。

该单片机采用了ARM Cortex-M3内核，最高主频可达72MHz，拥有丰富的外设接口，特别是具备了大容量的FLASH存储和SRAM存储器，使得它能够满足本控制器对于高速和大容量数据处理的需求。

3.控制方法用户通过按键控制，选择不同的模式，可以实现彩灯的不同效果。

并且，通过对LED 灯电路的控制，可以实现彩灯的不同颜色或频率。

同时，本控制器还支持通过遥控器或手机APP实现远程控制。

4.输出接口设计本控制器的输出模式采取PWM调制方式，可以控制LED灯的亮度和灯光的闪烁频率。

同时，通过四路输出板，可以实现四个LED灯的控制，具备了较高的扩展性。

5.电路保护设计进行电路保护设计是有效防止单片机和LED灯等元器件受到损坏的重要措施。

本设计方案采用了电流限制电路、过压保护电路和过流保护电路等多种保护措施，从而可以确保整个系统的稳定性和安全性。

三、总结评价本文介绍的四路彩灯控制器电路设计方案采用了基于单片机的设计思路，具备了高速、高效、低功耗等多种优点。

通过对多种保护措施的引入，可以有效保护电路的性能，使得整个系统稳定可靠。

同时，该设计方案还支持多种控制方式，方便用户进行操作。

因此，本方案具有重要的现实意义和应用价值，具有广阔的市场前景和发展潜力。

课程设计课程名称数字电子技术课程设计课题名称四路彩灯显示系统专业电气工程及其自动化班级电气0781班学号 2姓名指导教师赵振兴2010 年1 月10日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：四路彩灯显示系统专业班级：电气0781学生姓名：学号：10指导老师：赵振兴审批：任务书下达日期2010 年 1 月 4 日设计完成日期2010 年 1 月10 日第一章系统组成及工作原理 (7)1.1 设计总体思路 (7)1.2 基本原理 (8)1.3 框图 (8)第二章单元电路设计 (8)2.1 时钟脉冲产生电路 (9)2.1.1 具体实现 (9)2.2 循环控制电路 (10)2.2.1 具体实现： (11)2.3 彩灯花样输出电路 (11)2.3.1 运用到74LS194功能表 (12)2.3.2 通过12进制计数器的输出端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表 (13)2.3.3 彩灯花样输出电路接线图 (14)第三章总电路设计 (15)第四章实验、调试及测试结果分析 (16)4.1 结果的调试及分析 (16)4.1.1 调试使用的主要仪器: 数字万用表直流稳压电源示波器函数信号发生器164.1.2 测试电路的方法和技巧: (16)4.2 调试中出现的故障、原因及排除方法： (16)4.2.1 彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样： (16)4.2.2 彩灯无规律变化： (16)4.2.3 彩灯的四种花样都有，但一次循环结束到另一次循环开始中间有段时间彩灯不亮：16第五章总结与设计调试体会 (17)第六章附录 (18)6.1 元器件清单： (18)6.2 参考文献 (18)第一章系统组成及工作原理1.1设计总体思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。

时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。