多路照明LED调光控制电路的设计与实现

多路彩灯控制器设计报告一、课程设计题目课程设计题目：多路彩灯控制器二、任务和要求彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型。

彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。

实现彩灯控制可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。

在彩灯路数较少，花型变换比较简时，也可用移位寄存器实现。

在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件，需要加以一定的驱动电路。

本课题用发光二极管LED模拟彩灯，可以不用驱动。

现要求设计一个8路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟，具体要求如下：1.能演示三种花型，花型自拟。

2.选做：彩灯明暗变换节拍为1.0s和0.5s，两种节拍交替运行。

三总体方案的选择根据题目的任务、要求和性能指标，经过分析与思考，得出以下方案：整体电路分为四个模块：第一个模块实现节拍的发生；第二个模块实现快慢两种节拍的控制；第三个模块实现花型的控制；第四个模块实现花型的显示。

主体框图如下：在本方案中，各单元电路只实现一种功能。

其优点在于：电路设计模块化且各模块功能明确，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。

缺点是：由于设计思想比较简单，元件种类使用少，花型复杂一些就会导致中间单元电路连线过多而易出错。

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<双向移位寄存器） ------------------------------ 2个；74LS151<八选一数据选择器） --------------------------- 1个；74LS74<双上升沿D触发器） ---------------------------------- 1个；74LS00<四—二输入与非门） ---------------------------- 3个；74LS04<六—非门） ------------------------------------ 1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；4.7kΩ -----------------------------------------1个；100Ω ----------------------------------------------4个；面包板一个；万用表一个；钳子一个；导线若干。

附件1：学号：0121209310130课程设计题目多功能多路流水灯控制电路的设计仿真与制作学院信息工程学院专业电子信息工程班级电信1201姓名鲁玲指导教师孟哲2014 年 6 月20 日课程设计任务书学生姓名：鲁玲专业班级：电信1201 指导教师：孟哲工作单位：信息工程学院题目: 多功能多路流水灯控制电路的设计仿真与制作初始条件：集成译码器、计数器、555定时器、移位寄存器、LED和必要的门电路或其他器件。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周内完成对数字频率计的设计、仿真、装配与调试。

2、技术要求：错误!未找到引用源。

设计一个具有16路（或矩阵）LED不同显示方式或显示图形的控制电路。

错误!未找到引用源。

不同显示方式的控制可以是自动结合按键手控等。

③确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。

3、查阅至少5篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：1）第1-2天，查阅相关资料，学习设计原理。

2）第3-4天，方案选择和电路设计仿真。

3）第4-5天，电路调试和设计说明书撰写。

4）第6天，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日前言 (2)1 设计方案 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计目的 (3)1.3 原理图及工作原理 (3)2 电路板焊接技术介绍 (4)2.1 焊接操作要领 (4)2.2 注意事项 (5)2.3.焊接调试 (6)3 电路板的安装与制作 (6)3.1 确定电路板整体布线图 (6)3.2 555振荡电路 (6)3.3 74LS191计数部分 (7)3.4 74LS138译码电路和LED显示部分 (7)3.5 5V直流稳压电源电路 (7)4 电路板的调试 (8)4.1 调试方法和步骤 (8)4.2 出现的问题及处理方法 (8)5 电路实拍图 (10)6 总结及心得体会 (12)7 元件清单 (13)8 参考文献 (14)附件 (15)随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水彩灯凭着简易，高效，稳定等特点出现在我们日常生活中的各种场所，店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见。

EDA课程设计--多路彩灯控制设计
项目简介：
本项目基于EDA工具（例如Altium Designer），设计实现了一种多路彩灯控制器。

该控制器可以控制多个LED灯的颜色和亮度，并可以通过外部输入信号进行控制。

项目要求：
- 实现8路彩灯控制，并且可以通过外部控制进行选择控制的灯数量。

- 支持控制彩灯的颜色和亮度。

- 支持外部输入信号，例如红外、蓝牙等。

- 设计具有过压、过流保护电路。

项目实现：
1. 硬件设计
- 选用STM32F030C8T6为控制器，实现外部输入信号检测、灯控制等功能
- 使用MAX7219为LED驱动芯片，支持SPI通信
- 具有功率PWM控制电路，用于调节彩灯的亮度
- 设有保护电路（包括过压、过流保护等）。

2. PCB设计
- 完成原理图设计，并将原理图转化为PCB设计
- 完成DSP设计、电源电路设计、外部输入检测电路设计、LED灯的连接及布局设计
- 设计阻止过压、过流电路，并进行分析和仿真，确保电路设计的可靠性和稳定性。

3. 程序设计
- 根据硬件设计，编写STM32程序，实现控制LED灯的亮度和颜色、接收和处理外部输入信号等功能
- 设计简单友好的用户界面，使得用户可以方便地选择和改变亮度和颜色控制方式。

4. 调试测试
- 在完成硬件设计、PCB设计、程序设计后，进行完整的测试来验证控制器的功能。

- 对控制器进行验证测试，确保它能稳定地运行，并且能够处理外部输入信号、选择和控制指定的彩灯。

院课程设计光控多路彩灯控制系统设计与制作学生姓名：_________________学院：—专业班级：_专业课程：_指导教师：________________20 年1 引言1.1 设计背景光电子技术是继微电子技术之后近30 年来迅猛发展的综合性高新技术。

1962 年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。

经历十多年的初期探索，从70 年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。

光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。

其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。

在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。

但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。

采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。

充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。

1.2 设计目的及意义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霓虹灯。

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。

但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成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亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。

同时这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。

多路照明LED调光控制电路旳设计与实现摘要: 目前, 多路照明LED 正在被广泛旳应用, 但每个LED 都是配有一种单独旳驱动源, 为了可以控制多路LED 旳配合工作, 因此进行了试验研究。

试验采用旳措施是: 计算机给单片机发出调光信号, 调光电路中通过CD4067 来进行多路选择, 单片机产生PWM 调整电流值, 其中调光电路又采用了调解工作电流方式和脉宽调制方式两种措施。

通过试验研究, 论述了多路调光控制旳原理, 论证了两种调光措施旳可行性, 得出了整个电路输入输出关系, 从而可以详细控制多路LED 旳亮度。

1 引言照明技术在过去旳一百数年里, 经历了三个重要旳发展阶段: 白炽灯、荧光灯和HID 灯。

LED 由于环境保护、寿命长、光电效率高等众多长处, 近年来在各行业应用得以迅速发展。

白光LED 旳发光特性有这样旳特点: 白光LED 发光强度由驱动电流决定。

当LED 两端电压发生波动时, 流过发光二极管中旳电流变化较大, 而发光二极管旳发光强度等比驱动电流, 因此驱动电流旳好坏直接影响LED 旳发光质量。

诸多地方旳照明LED 都是多路LED 来共同工作旳, 并且为了可以实现节能和配合调光消除阴影旳目旳, 需要对多路LED 进行调光, 文章给出了一种控制多路调光旳措施。

2 整个系统旳设计思绪图1 为整个系统旳设计框架图, 计算机通过串口通信发送调光信号, 单片机接受到信号之后, 通过内部运算, 产生控制信号并发送给调光电路, 调光电路再把驱动信号发送到多路照明LED,实现计算机控制多路LED旳亮度调整。

其中多路调光电路旳设计是本篇旳关键, 多路调光采用旳是C 语言编程, 先是在Proteus 中仿真, 然后搭建实际电路。

图1 系统框架图3 多路调光电路旳设计3.1 多路控制旳设计多路控制措施: 多路旳控制是采用十六选一模拟开关CD4067 来实现旳, CD4067 旳引脚如图2 所示。

当需要调整某一支路旳时候, 只要选通此支路进行调整就行了, 此时, 其他支路不受影响。

院课程设计光控多路彩灯控制系统设计与制作学生姓名：学院：专业班级：专业课程：指导教师：20 年月日1 引言1.1 设计背景光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。

1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。

经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。

光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。

其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。

在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。

但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。

采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。

充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。

1.2 设计目的及意义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霓虹灯。

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。

但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成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亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。

同时这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。

此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。

led灯多开关控制电路设计方案题目：[LED灯多开关控制电路设计方案]导言：随着科技的进步和人们生活水平的提高，LED灯越来越受到人们的青睐。

在家庭和办公室等场所，经常需要使用多个开关来控制不同区域的LED灯的亮度和开关状态。

本文将为您一步一步详细介绍LED灯多开关控制电路的设计方案。

第一步：理解LED灯多开关控制原理在设计LED灯多开关控制电路之前，首先需要理解多开关控制原理。

一般情况下，我们使用的开关都是单极单切或单极双切开关，通过连接电源和LED灯来实现开关的状态改变。

多开关控制电路则是在一个灯具上使用多个开关来控制多个LED灯的亮度和开关状态。

通过不同开关的组合，可以实现不同灯的开关和亮度控制。

第二步：选择合适的开关和电源为了实现LED灯多开关控制，我们需要选择适合的开关和电源。

在选择开关时，需要考虑开关的类型（单极单切开关、单极双切开关等）以及开关的数量和布局。

在选择电源时，需要考虑电源的输出电压和电流是否能够满足所有LED灯的需求。

第三步：确定LED灯的连接方式LED灯的连接方式有两种：串联和并联。

串联连接方式可以实现多个LED灯同时亮起且亮度相同，但是如果其中一个LED灯损坏，可能会导致整个电路无法正常工作；并联连接方式可以实现多个LED灯分别亮起且亮度不同，且即使其中一个LED灯损坏，其他LED灯仍然可以正常工作。

根据实际需求选择合适的连接方式。

第四步：绘制电路图在确定了开关、电源和LED灯的连接方式之后，我们可以开始绘制LED灯多开关控制电路的电路图。

根据开关和LED灯的数量、布局和连接方式，将它们逐一连接起来。

同时，需要注意电路的接地和绝缘问题，以确保电路的安全性。

第五步：制作电路板在绘制好电路图之后，可以把电路图制作成真实的电路板。

首先，根据电路图选择合适的电路板材料和尺寸；然后，将电路图上的电路图案转移到电路板上，并使用相关工具和材料焊接电路板。

第六步：测试电路在焊接完成后，需要进行电路测试，以确保电路能够正常工作。

LED照明调光驱动电源的研究与设计LED照明调光驱动电源的研究与设计引言：随着能源危机的加剧以及环境保护意识的增强，绿色、节能的LED照明技术得到了快速的发展。

LED作为一种新型的照明光源，具有高效节能、长寿命、环保等优势，成为未来照明领域的主流技术。

而LED照明调光驱动电源作为LED照明系统中的重要组成部分，其性能和设计对LED照明的亮度调节和稳定运作起到至关重要的作用。

本文将对LED照明调光驱动电源的研究与设计进行深入分析。

一、调光驱动电源的工作原理调光驱动电源是LED照明系统中的关键设备，其主要作用是将市电供应的电能转换为适合LED工作的电流和电压。

在调光功能方面，调光驱动电源可以通过改变LED的工作电压和频率来实现亮度的调节。

常见的调光方式有脉冲宽度调制(PWM)、电压调光和电流调光等。

其中，PWM调光是应用最广泛、性能最优的一种调光方式。

通过调节PWM的占空比，可以控制LED的亮度，实现精确的光照控制。

二、调光驱动电源的设计要点1. 电源的选取：选择适合LED工作的恒流型或稳压型电源。

恒流型电源在多个LED串联时效果更佳，而稳压型电源适用于单个或少量LED的照明需求。

2. 调光方式的选择：根据应用场景的需求和实际情况，选择合适的调光方式。

通常情况下，PWM调光方式是最常用的选择，因为它具有调光范围广、精度高等优点。

3. 滤波电路的设计：为了保证LED照明系统的稳定性和光线质量，设计一个良好的滤波电路非常重要。

滤波电路可以有效地减小输入电源的干扰，提供稳定的工作电压和电流。

4. 短路保护和过电流保护：在设计过程中应考虑到短路和过电流等异常情况，采取相应的保护措施以保证LED的安全工作。

5. 散热系统的设计：LED照明调光驱动电源在工作中会产生较大的热量，合理的散热系统设计可以有效降低温度，延长LED和电源的使用寿命。

三、实验结果及讨论在具体的实验中，我们选择了常用的5V电源和PWM调光方式进行实验。

多路照明LED调光控制电路的设计与实现摘要：目前，多路照明LED 正在被广泛的应用，但每个LED 都是配有一个单独的驱动源，为了能够控制多路LED 的配合工作，所以进行了实验研究。

实验采用的方法是：计算机给单片机发出调光信号，调光电路中通过CD4067 来进行多路选择，单片机产生PWM 调节电流值，其中调光电路又采用了调解工作电流方式和脉宽调制方式两种方法。

通过实验研究，阐述了多路调光控制的原理，论证了两种调光方法的可行性，得出了整个电路输入输出关系，从而可以具体控制多路LED 的亮度。

1 引言照明技术在过去的一百多年里，经历了三个重要的发展阶段：白炽灯、荧光灯和HID 灯。

LED 由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行业应用得以快速发展。

白光LED 的发光特性有这样的特点：白光LED 发光强度由驱动电流决定。

当LED 两端电压发生波动时，流过发光二极管中的电流变化较大，而发光二极管的发光强度等比驱动电流，因此驱动电流的好坏直接影响LED 的发光质量。

很多地方的照明LED 都是多路LED 来共同工作的，并且为了能够实现节能和配合调光消除阴影的目的，需要对多路LED 进行调光，文章给出了一种控制多路调光的方法。

2 整个系统的设计思路图1 为整个系统的设计框架图，计算机通过串口通信发送调光信号，单片机接收到信号之后，经过内部运算，产生控制信号并发送给调光电路，调光电路再把驱动信号发送到多路照明LED,实现计算机控制多路LED的亮度调节。

其中多路调光电路的设计是本篇的关键，多路调光采用的是C 语言编程，先是在Proteus 中仿真，然后搭建实际电路。

图1 系统框架图3 多路调光电路的设计3.1 多路控制的设计多路控制方法：多路的控制是采用十六选一模拟开关CD4067 来实现的，CD4067 的引脚如图2 所示。

当需要调节某一支路的时候，只要选通此支路进行调节就行了，此时，其它支路不受影响。