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1.1 LED闪烁灯电路本例介绍的LED闪烁灯，闪烁速度可以调整，可组成各式各样的跳动灯光图案，也可以用于装饰玩具和盆景。
电路工作原理该LED闪烁灯电路由多谐振荡器A、多谐振荡器B和发光二极管VL1~VL12组成，如下图所示。
电路中，多谐振荡器A由电阻器R3、R4、电位器R11、电容器C1、C2和晶体管Q1、Q2组成；多谐振荡器B由电阻器R7、R8、电位器R9、电容器C3、C4和晶体管Q3、Q4组成。
多谐振荡器A振荡工作后，通过R1和R2驱动VL1~VL6闪烁发光；多谐振荡器B振荡工作后，通过R5、R6驱动VL7~VL12闪烁发光。
调节RP1和RP2的阻值，可分别改变多谐振荡器A和多谐振荡器B输出波形的占空比，从而改变发光二极管的闪烁效果。
元器件选择R1、R2 、R5、R6均选用1/2W金属膜电阻器；R3、R4、R7、R8均选用1/4W金属膜电阻器。
R9、R11均选用小型实心电位器或可变电阻器。
C1~C4均选用耐压值为16V的铝电解电容。
VL1~VL12选用直径为5mm或8mm的发光二极管。
Q1~Q4选用S8050或BC548型硅NPN晶体管。
电路说明：①按照电路图选择放置元器件：点击中的按钮，放置12个不同颜色或相同颜色的发光二极管，点击放置三极管；点击放置电阻、电容和滑动变阻器；点击放置电源和地。
②点击元器件的管脚按照电路图进行连线。
③点击仿真按钮进行仿真。
1.2高频小信号放大电路电路说明：①按照电路图选择放置元器件：点击中的放置三极管；点击放置电阻、电容和电感；点击放置信号源、电源和地。
②点击中的按钮，放置示波器。
③点击元器件的管脚按照电路图进行连线。
④点击仿真按钮进行仿真。
1.3高频功率放大器电路说明：①按照电路图选择放置元器件：点击中的放置三极管；点击放置电阻、电容和电感；点击放置信号源、电源和地。
②点击中的按钮，放置示波器。
③点击元器件的管脚按照电路图进行连线。
④点击仿真按钮进行仿真。
计算机科学学院课程设计报告课程数字逻辑题目彩灯循环显示电路年级2007级专业计算机科学与技术学号学生任课教师2009年 5 月26日课程设计题目彩灯循环显示电路验收时间2009.05.26验收地点9#307指导教师小组成员具体分工备注课题总体设计思想概述以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字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），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列......如此周而复始，不断循环。
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，然后通过一个七段数码管显示出来。
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，偶数序列还有音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。
设计目的以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字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），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。
设计原理基本组成方框图:这个设计主要靠计数器来实现的，电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
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。
通过电路图的整合，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，偶数序列还有音乐序列。
为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个以为寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件：Multisim仿真软件，555定时器芯片，CD4518二-十进制同步计数器，74LS139二线-四线译码器，CD4072双四输入或门，74LS48七段数码管译码器，74LS74双D触发器, 各芯片数据手册等。
要求完成的主要任务:1、以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字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），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列…….，如此周而复始，不断循环。
2、打开电源时，控制器可自动清零。
3、每个数字的一次显示时间相等，该时间在0.5s到2s范围内连续可调。
时间安排：1、2013年5月16日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2013年5月17日至2013年6月30日，方案选择和电路设计。
3、2013年7月1日至2013年7月4日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2013年7月5日，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：年月日摘要随着时代的发展，各式各样绚丽的霓虹彩灯出现在许多的场合，LED彩灯由于其丰富的灯光和色彩，低廉的成本及控制简单等特点而得到了广泛的运用。
本设计利用多种中小规模集成电路构成彩灯控制电路，主要分为时钟产生电路、循环控制电路、数列产生电路、显示电路四个部分。
实现了自然数列、奇数数列、偶数数列、音乐符号数列地循环显示功能。
时钟产生电路利用555定时器和D触发器构成周期为0.5s~2s连续可调的方波信号；循环控制电路利用CD4518计数器和74HC139译码器构成具有上电自动清零、可自动循环功能的电路；数列产生电路利用CD4518计数器的不同接法实现特定的数列的输出，从而通过逻辑门与数码显示管连接。
数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真
本次电路设计的主要内容是使用MultiSIM仿真软件对灯光显示电路进行设计、仿真和分析。
MultiSIM是一款专为电子工程师量身定制的仿真软件，设计师可以创建、仿真和分析复杂的电路，可以根据用户的具体要求来设计仿真和分析不同形式的电路。
在本次电路仿真中，将设计一个用于灯光显示的电路，主要由一个四位元灯阵列和一个控制回路组成。
其中，四位元灯阵列有四个段，各段分别由一个红光LED、一个绿光LED和一个蓝光LED组成，可以实现256种颜色的混合。
控制回路在运行过程中可以使这4个段同时变亮，也可以每一段分别控制亮度，达到显示颜色的效果。
为了实现上述电路仿真，在MultiSIM中，首先确定电路原理图，并实现其组成电路件；然后，根据设计要求，设计具有四段控制和显示功能的4位元灯阵列；最后，仿真该电路，调整电路参数，调试该电路，观察模拟输出的结果，以确保各段的显示功能正确无误。
经过MultiSIM进行仿真后，灯光显示电路四段控制和显示功能通过确认，符合设计需求，该灯光显示电路的设计成功实现。
经过本次的电路设计及仿真，验证了MultiSIM仿真软件的可行性，为今后电路设计及仿真提供了参考和指导，也为下一步更加复杂电路仿真及设计奠定了基础。
数字电路课程设计报告设计课题：彩灯循环控制器的设计专业：电子信息科学与技术班级： 20081421学生姓名：学号： 2008142115学生姓名：学号： 2008142134指导教师：二零一一年六月五日一、实验目的1.综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2.深入了解交通灯的工作原理。
3.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
4.掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。
5.通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握彩灯循环控制器的设计方法。
二、设计要求1、有十只LED，L0……L92、显示方式（1）先奇数灯依次亮（2）再偶数灯依次亮（3）依次循环变化3、显示间隔0.5s，1s可调。
三、设计方案1）课题的分析此电路主要由五部分组成，其整体框图如图（一）所示。
图一2）方案论证与实现（1）振荡电路主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。
因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用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，电路如图（二）所示。
图二（2）分频电路用D触发器设置分频电路控制彩灯实现彩灯的显示时间。
电路如图三图三其中开关C和B用来控制显示方式。
（3）计数器控制电路用74LS161计数器转换脉冲信号用来控制彩灯的奇偶显示方式。
74LS161N1719图四（4）计数译码驱动电路用74154译码74LS161计数器产生的信号驱动彩灯的显示。
电路如图五：74154N4-16线译码器74154N中00-09接10个LED灯译码。
（5）显示电路用74154驱动彩灯的显示，电路如图六：图六（6）仿真电路图七四、心得体会通过这次课程设计，我们真正认识到理论与实践结合的重要性。
仅仅依靠上课所学的知识难以完成稍微复杂的电路设计，需要在今后的学习当中进一步获取相关的知识来完善自我。
这次课程设计我们受益匪浅，进一步掌握了multisim仿真软件及与其相关的电路知识。
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
3. 进一步熟悉multisim10.0的使用
二．实验内容与原理分析
1、由移位寄存器构成的彩灯循环电路
（1）电路图：
原理分析：
由移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。
74LS194是4位双向移位寄存器。
它具有保持、右移、左移、并存输入的逻辑功能。
为了使计数器能够自启动，需要引入附加反馈，即右移串行输入
端
SR=Q A*Q B’*Q C。
该环形计数器的状态变化规律为1000、0100、0010、0001.，然后再返回1000循环。
（2）将上述环形计时器加以修改，成为一个彩灯控制器
电路图：
2.由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路
（1）电路图：
原理分析：电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QC分别接译码器输入端C、B、A，译码器的输出端接LED
用逻辑分析仪观察旋转彩灯电路的输出结果：。
一、设计目的1. 掌握计数、译码、显示驱动电路的设计与调试方法。
2. 根据不同的要求实现不同的输出。
二、设计任务三个彩灯红、绿、黄循环显示。
彩灯显示的状态表如表所示。
ＣＰＲＧＹ００００１００１２０１０３１００４１１１５１００６０１０７００１三、参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。
计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。
彩灯显示电路框图如图7-1所示。
可参考上一选题的电路设计方案。
显示驱动显示译码模块计数器四、设计过程所用原件有：74LS160计数器（一个），74LS138 3-8线译码器（一个），脉冲信号发生器（一个），直流稳压电源（一个），发光二级管（红绿黄各一个），电阻（一个200Ω），三输入端与非门元器件（四个），导线若干。
实验原理：根据灯光显示状态转化为数字信号，可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。
将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器，再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态，将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。
以下是所用元器件的功能转化表功能输出表 Y代表黄灯，G代表绿灯，R代表红灯（1为亮，0为灭）。
A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y G R CP0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 20 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 31 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 4 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 5 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 7 74LS160输出 74LS138输出灯光显示状态根据功能转化表化简得：R=(Y1′Y4′Y7′)′，G=（Y2′Y4′Y6′）′，Y=(Y3′Y4′Y5′) ′综上所述实验原理图为：五、仿真结果.. ................................六、设计心得通过这几天的课程设计，让我体会到要想制作一个实用的电子设备的困难，不仅需要很长的时间，还要很多的精力。
基于multisim14.0霓虹灯控制器的设计
基于Multisim 14.0的霓虹灯控制器设计可以通过以下步骤实现：
1. 需求分析：确定需要控制的霓虹灯数量、控制方式、电源电压等要求。
2. 电路设计：根据需求设计霓虹灯控制电路，包括电源电压输入、控制信号产生电路、输出驱动电路等。
3. 元件选择：根据设计要求选择合适的电阻、电容、三极管等元件，并添加到电路中。
4. 电路连接：使用Multisim 14.0软件将元件按照电路图连接起来。
5. 仿真和调试：使用Multisim 14.0的仿真功能对电路进行仿真，调整参数以达到设计要求。
6. PCB设计：根据电路连接图设计PCB布局，将元件焊接到PCB上。
7. 制作和测试：根据PCB设计制作实际的电路板，测试电路的功能和性能。
8. 优化和改进：根据测试结果评估电路的性能，并进行优化和改进。
需要注意的是，在设计过程中需要合理选择元件参数，并进行仿真和测试，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，还需要遵守相关的电路设计原理和规范，确保设计的霓虹灯控制器符合安全和可靠的要求。
目录一、彩灯控制电路图原理分析 (2)二、循环彩灯控制电路Multisim的仿真 (2)三、循环彩灯控制电路Protel99SE的PCB及3D设计 (2)四、PCB板的制作 (5)五、元件的检测 (5)六、元件清单表 (7)一、彩灯控制电路图原理分析电路控制是通过三极管，有极性电容，电阻来控制发光二极管来实现的。
其中电路图通过R1，R2和V1来控制发光二极管D1。
电容C2，R3和V2来控制发光二极管D2，电容C3，R5，R6和三极管V3来控制发光二极管D3。
打开电源三个发光二级管全亮，同时我们可以在每一个发光二极管上并联一或几个二极管，随着二极管个数增加电路图的电压也要随之增大。
否则二极管不会全亮。
电路原理图如下：二、循环彩灯控制电路Multisim的仿真1、打开仿真软件multisim2、在出现的编辑区域内放置元件3、放置完元件后，连线并放置节点4、开始仿真，记录仿真结果5、保存文件三、循环彩灯控制电路Protel99SE的PCB及3D设计制作循环彩灯的PCB我们首先应该在Protel99SE里面建立一个原理图的文件，然后将文件打开，将我们的循环彩灯的原理图画在原理图文件夹里面，将其元件的编号和其封装正确的填写在元件属性栏里面。
然后将我们所画的原理图进行电气规则检查（有错误的话将原理图进行修正，并在电气规则检查都正确为止）。
没有错误然后再创建原理图的网络表创建。
并检测网络表中是否有元件的封装缺少（发现缺少我们饭后原理图进行添加）。
网络表无误我们将原理图保存并退出原理图的编辑文件。
我们将原理图绘制好了以后，然后在文件菜单建立一个PCB文件。
由于我们所用的元件不多，所以我选择做单面板。
进入文件点击菜单栏的设计中的选项将点开界面中的Toplay 前的“√”去掉。
然后分别在Otlayer和Bttom Slder面上规划好PCB的大小，然后加载网络表将我们之前做好的网络表加载上去。
检查无误之后Execute。
Multisim电路仿真及应用仿真实训一：彩灯循环控制器的设计与仿真分析变换的彩灯已经成为人们日常生活不可缺少的点缀。
那么这些变化的灯光是如何控制的呢？这就是我们下面要讨论的课题—彩灯循环控制电路。
电路设计分析彩灯循环控制技术指标：1.彩灯能够自动循环点亮。
2.彩灯循环显示且频率快慢可调。
3.该控制电路具有8路以上输出。
仿真实训二：交通信号灯控制系统的设计与仿真分析十字路口的交通信号灯是我们每天出行时都会遇到的，信号灯指挥着行人和各种车辆安全有序的通行。
实现红、绿灯的自动控制是城市交通管理现代化的重要课题，合适的信号灯指挥系统可以提高城市交通的效率。
下面我们以该课题为例进行设计与仿真分析。
电路设计分析交通信号灯控制系统的技术指标：1.主、支干道交替通行，主干道每次放行30s，支干道每次放行20s。
2.绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行。
3.每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5s（此时另一干道上的红灯不变）。
4.十字路口要有数字显示，作为等候时间提示。
要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
5.在黄灯亮时，原红灯按1HZ的频率闪烁。
6.要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0-99s内任意设定。
仿真实训三：篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析电路设计分析：计时器在许多领域均有普遍的应用，篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛节奏，新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违规。
本设计题目“篮球比赛24秒倒计时器”从数字电路角度讨论，实际上就是一个二十四进制递减的计数器。
电路设计技术指标：1.能完成24秒倒计时功能。
2.完成计数器的复位、启动计数、暂停/继续计数、声光报警等功能。
仿真实训四：多路抢答器的设计与仿真分析抢答器是各种竞赛活动中一种常用的必备装置，其发展也比较快，从一开始的仅具有抢答锁定功能的单个电路，到现在的具有倒计时、定时、自动（手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能、计数融合的产品。
课程设计报告题目:基于Mｕｌtｉsiｍ得LＥD循环彩灯设计与仿真课程名称：电子技术课程设计学生姓名：程娅学生学号: 1414020205年级: ２014级专业：电子信息工程班级：2班指导教师：王丽电子工程学院制2016年５月基于Multisｉm得ＬED循环彩灯设计与仿真学生：程娅指导教师：王丽电子工程学院电子信息工程专业1 课程设计得任务与要求1、１课程设计得任务(1)综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器.了解各种元器件得原理及其应用。
（2）深入了解交通灯得工作原理。
（3)锻炼自己得动手能力与实际解决问题得能力.（4）掌握multisim软件得操作并对设计进行仿真.(5)通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路与组合电路设计得方法，掌握彩灯循环控制器得设计方法。
１、２课程设计得要求(1）有十只LEＤ,Ｌ0 (9)(2）显示方式：①先奇数灯依次亮;②再偶数灯依次亮;③依次循环变化。
(3）显示间隔0、5s，１s可调。
2 LＥD循环彩灯系统方案制定２、1 LED循环彩灯电路设计得原理多谐振荡器就是产生矩形脉冲得典型电路,常用来做脉冲信号源.多谢振荡器没有输入端，接通电源便自激振荡。
多谢振荡器起振之后,电路没有稳态，只有两个暂稳态，她们交替变化，输出连续得矩形脉冲信号。
用5５５定时器构成得多谢振荡器,先用555定时器构成施密特触发器，然后将施密特触发器得输出端经RC积分电路接到施密特触发器得输入端。
可以通过调节ＲC 得大小来产生所需周期大小得脉冲信号。
2、2 LED循环彩灯电路得设计方案根据设计要求,可画出此电路得整体框架图，如图１所示.图1 系统实现流程3 单元电路设计与分析3、1 各功能模块得电路设计（1）振荡电路主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。
因为循环彩灯对频率得要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号得频率可调，所以采用５55定时器组成得振荡器，其输出得脉冲作为下一级得时钟信号,电路如图2所示。
《模拟电子技术》循环闪烁灯电路设计目录1、摘要 (2)2、LED概述 (2)2.1LED的发光原理 (2)2.2、LED的特点 (3)3.三极管概述 (3)3.1三极管的结构 (3)3.2三极管类型 (3)4、循环闪烁灯工作原理 (4)5、个人体会 (5)1、摘要城市的夜晚被流动的彩灯装饰得缤纷靓丽，令人赏心悦目。
彩灯的应用不仅在公共场所，近几年家里装饰彩灯的身影也越来越多。
可以说彩灯的应用非常之广泛。
那些彩灯的工作原理与循环闪烁灯大体一致。
Multisim是专门用于电子电路设计与仿真的EDA 软件，可在集成一体化的设计实验环境中完成电子电路设计、仿真、分析和功能测试等应用。
[1]本文利用Multisim14.0仿真循环闪烁灯电路，主要阐述了LED灯的特性以及3组LED 灯循环闪烁的工作原理。
关键词：循环闪烁灯、LED灯、 Multisim14.02、LED概述2.1LED的发光原理发光二极管简称LED，是一种固态的半导体器件，常用砷化稼、磷化稼等制成，它可以直接把电转化为光。
它的基本结构是一块电致发光的半导体晶片，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以，LED的抗震性能好，半导晶体片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一部分是N型半导体，在它里面电子占主导地位。
这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个PN 结。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成PN结构的材料决定的，它是直接把电能转换成光能的器件，没有热交换过程。
LED可做成数字，字符显示器件。
单个PN结可以封装成发光二极管，多个PN结可以按分段式封装成半导体数码管，选择不同字段发光，可显示出不同的字形。
[2]2.2、LED的特点1）体积小，重量轻，抗冲击。
基于Multisim10的LED彩控变换电路的设计与仿真目前的数字集成电路的设计都比较模块化。
EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
Multisim10是电子电路设计与仿真工具。
科研方面主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真。
相对于其他EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样。
下面介绍以Multisim10为设计平台利用双向通用移动寄存器74LS194，LED和字符信号发生器设计一个8×8LED点阵的控制器，实现多组发光二极管按照一定规律循环显示。
1 彩控变换电路设计与仿真彩控变换电路主要由三部分组成：字符信号发生器的设置，双向通用移位寄存器组的设置和8×8点阵LED管的设置。
1.1 字符信号发生器的设置字符信号发生器（WordGenerator）是一个能够产生32路（位）同步逻辑信号的仪器，又称为数字逻辑信号源，可用于对数字逻辑电路的测试。
字符信号发生器可将数字或二进制数字信号送入电路，用来驱动或测试电路。
在此电路中，字符信号发生器的0～7引脚分别对应第一个74LS194的A，B，C，D，SL，SR，S0，S1；8～15引脚分别对应第二个74LS194的A，B，C，D，SL，SR，S0，S1；16～23引脚分别对应第三个74LS194的A，B，C，D，SL，SR，S0，S1；24～31引脚分别对应第四个74LS194的A，B，C，D，SL，SR，S0，S1.所以，字符信号信号的变换就是这四个74LS194输入端的变换。
如图所示。
灯的循环显示控制电路一设计课题的意义灯是人们在生活中运用最多的一件电设备，是人们生活中依赖的设备；再很早以前灯只是做为一种照明的工具给人们的生活来更大的方便，但是随着社会的稳定、科学技术、电子技术、的迅速的发展产生了很多不同种类的灯（如：荧光灯、发光二极管、LED显示器等）在不同的领域中起到照明、指示等不同的做用。
随着人们的生活水平的提高，人们对灯的应用不仅仅是做为一种照明来使用，人们希望灯不仅能给人们的生活做照明还可采取一种技术进行控制灯来给人们的生活发光二极管是一种电-光转换半导体器件，在各部门尤其是仪器，家用电器中广泛应用。
发光二极管工作电压低，省电，工作温度范围很宽，价廉，机械强度高，亮度好，除红橙黄绿等颜色外，最近还研制出蓝色。
其体积大小不一，以适应不同场合。
但到目前为止LED都被单个应用，尚无大量LED集成在一块玻片上的矩阵显示屏，只有物理上连在一起的矩阵显示模块。
此外，还有双色和三色LED。
该电路的四个三色变色发光二极管循环一次共有十种变色方案，震荡电路中每产生四个脉冲，就改变一次。
电路框图如下图示。
图1 变色彩灯框图 2设计任务和要求设计一个逻辑控制电路，实际以下变色规律为： （1） 逐个发红光，直至全部发红光。
（2） 绿光追逐红光，直至全部发绿光。
（3） 橙光追逐绿光，直至全部发橙光。
（4） 橙光逐个熄灭。
（5） 逐个发绿光。
（6） 红光追逐绿光。
（7） 橙光追逐红光。
（8） 红光逐个追逐橙光。
（9） 绿光追逐红光。
（10）绿光逐个熄灭。
如此周而复始，产生变幻多彩的彩灯。
要求电源电压为5V ，电流>200mA 。
振荡器振荡频率约2Hz 左右。
3可选用器材（1）数字电子技术实验装置。
（2）直流稳压电源。
（3）集成器件555定时器，74290计数器，74138译码器等等。
（4）二极管，发光二极管，三极管，变色三极管。
（5）电阻，电容等。
4 总体设计（1）实践内容设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调控制器具有8路输出。
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 彩灯循环显示控制电路设计初始条件：Multisim仿真软件，555定时器芯片，CD4518二-十进制同步计数器，74LS139二线-四线译码器，CD4072双四输入或门，74LS48七段数码管译码器，74LS74双D触发器, 各芯片数据手册等。
要求完成的主要任务:1、以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字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），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列…….，如此周而复始，不断循环。
2、打开电源时，控制器可自动清零。
3、每个数字的一次显示时间相等，该时间在0.5s到2s范围内连续可调。
时间安排：1、2013年5月16日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2013年5月17日至2013年6月30日，方案选择和电路设计。
3、2013年7月1日至2013年7月4日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2013年7月5日，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：年月日摘要随着时代的发展，各式各样绚丽的霓虹彩灯出现在许多的场合，LED彩灯由于其丰富的灯光和色彩，低廉的成本及控制简单等特点而得到了广泛的运用。
本设计利用多种中小规模集成电路构成彩灯控制电路，主要分为时钟产生电路、循环控制电路、数列产生电路、显示电路四个部分。
实现了自然数列、奇数数列、偶数数列、音乐符号数列地循环显示功能。
时钟产生电路利用555定时器和D触发器构成周期为0.5s~2s连续可调的方波信号；循环控制电路利用CD4518计数器和74HC139译码器构成具有上电自动清零、可自动循环功能的电路；数列产生电路利用CD4518计数器的不同接法实现特定的数列的输出，从而通过逻辑门与数码显示管连接。
摘要Multisim 是EDA 仿真设计系统的一个重要组成部分，它创建电路方便,且仿真所用的仪器及仿真数据读取方法都与实际实验方法相似，有各种虚拟仪器和仪表可以使用。
且不消耗实际元器件.降低了实验成本，节省实验时间，提高了实验效率，利用Multisim 12。
0设计并仿真了一个周期为8S 的交通灯控制仿真电路。
得到了很好的实验效果。
关键词：Multisim12.0，仿真，交通灯,虚拟仪器目录摘要................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1。
2研究目的及意义 (2)第二章Multisim12。
0简介 (2)2。
1 Multisim12.0软件介绍 (2)2.2 Multisim12.0仿真软件流程图 (5)第三章设计框图及整机概述 (4)第四章各单元电路的设计方案及原理说明 (5)4。
1计数器部分 (5)4。
2 交通灯转换控制部分 (6)4.3 计数器与红绿灯转换控制部分的连接 (7)第五章调试过程及结果分析 (7)5.1 调试过程 (7)5。
1。
1遇到问题及解决方法 (7)5。
2 调试结果 (8)第六章总结与体会 (9)参考文献 (9)第一章绪论1.1研究背景当前，大量的信号灯电路正向着数字化、小功率、多样化,方便人、车、路三者关系的协调，多值化方向发展随着社会的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。
随着社会的发展，城市规模的不断扩大，城市交通成为制约城市发展的一大因素,因此，为了改善城市交通环境有许多设计工作者设计了相应方案，其中大多数为交通指挥灯。
但随着社会、经济的快速发展，原来的交通灯控制系统已不能完全改善现在日益繁忙的交通情况.如何改善交通灯控制器,使其更完善，成为了研究的课题。
1.2研究目的及意义随着交通量的快速增长和缺乏对道路的系统研究和控制，扩建道路并没有充分发挥出预期的作用.而城市道路多十字路口、多交叉的特点,也决定了城市的交通状况必然受这种路况的制约。
电子课程设计报告题目：基于Multisim的灯光循环显示电路课程：学生姓名： xxxx学生学号： xxxxxxxxxx年级： 20xx专业：自动化班级： 1 班指导教师： xxxxxxx机械与电气工程学院制2015年3月基于Multisim的灯光循环显示电路学生：xxx指导教师：xxx机械与电气工程学院自动化专业1 课程设计的任务与要求1. 掌握计数、译码[1]、显示驱动电路[2]的设计与调试方法。
2. 根据不同的要求实现不同的输出。
2 设计的原理及方案制定2.1课程设计的原理根据灯光显示状态转化为数字信号，可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。
将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器，再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态，将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。
三个彩灯红、绿、黄循环显示[3]。
彩灯显示的状态表如表所示。
表1 彩灯显示状态表CLK B R Ｙ００ ０ ０ １０ ０ １ ２０ １ ０ ３１ ０ ０ ４１ １ １ ５１ ０ ０ ６０ １ ０ ７ ００ １ 2.2课程设计方案制定 根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。
计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。
彩灯显示电路框图如图1所示。
图1 彩灯显示电路框图 3 设计方案实施3.1.1 集成555定时器多谐振荡器? 555定时器[4] [5]多谐振荡器[6] 是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换。
多谐振荡器计 数 器 显示译码模块彩灯显是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。
由555定时器构成的多谐振荡器如图2所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端和低电平触发端并接后接到R2和C的连接处，将放电端接到R1，R2的连接处。
由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。
这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=（R1＋R2）C。
由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放＝R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。
为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。
电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc 之间变化。
图2多谐振荡器电路图如图2所示，R1，R2，和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（THR引脚）和低电平的触发端（TRI）引脚并接后到R2和C的连接处，将放电端（DIS脚）接到R1，R2的连接处。
根据555振荡器周期公式T=（R1+2R2）*C*Ln2,由图2中所示的各个元器件的参数，可以求出周期T=（28860+57720*2)*0.00001*0.7=1.0101s ，占空比=周期内高电平所占时间/周期=（R1+R2）*C*Ln2/T=0.6由多谐振荡器产生的暂稳态电路的波形如图3所示。
图3 暂稳态电路的波形图3.1.2?74LS160计数器74LS160计数器[7]不仅用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频，定时，产生节拍脉冲和脉冲序列以及数字运算。
74LS160是同步置数，异步清零的十进制计数器。
本次试验利用了同步置数法将160接成8进制以实现控制循环。
当清零端CLR为低电平时，不管时钟端CLK状态如何，即可完成清零功能，并且使得清零端为低电平的状态的时间极短，故较为稳定。
74LS160的预置是同步的。
当置入控制器为低电平时，必须等下一个时钟信号到达，才能将其置零，故该状态包含在稳定的循环状态内74LS160的计数是同步的，靠CLK同时加在四个触发器上而实现的。
当CEP,CET为高电平时，在CLK上升沿作用下Q0-Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
74LS160接成的同步计数器如图4所示。
图4 74LS160同步计数器引脚图3.1.3?74LS138译码器74LS138为3线-8线译码器。
共有 54LS138和 74LS138 两种线路结构型式。
译码器是将每个输入的二进制代码译成对应输出高低电平信号或另一个代码。
74LS138译码器的工作原理：①当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和(/E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。
②利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器。
③若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。
④可用在8086的译码电路中，扩展内存。
关于74LS138的引脚功能介绍：A0~A2：地址输入端 STA（E1）：选通端/STB（/E2）、/STC（/E3）：选通端（低电平有效）/Y0~/Y7：输出端（低电平有效）VCC：电源正GND：地A0~A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平；下图为74LS138的逻辑图。
图5 74LS138译码器的逻辑图此次实验将计数器的输出端信号作为译码器的输入信号，G1接高电平G2接低电平，译码器处于工作状态，A,B,C地址输入端对应着一个输出Y。
3.1.4 ?显示驱动电路显示驱动电路由译码器分别连接三个不同颜色的LED灯即红蓝黄各一个构成，在实验仿真过程中，译码器的输出信号将转化为驱动灯管[8]发光的信号，译码器的输出每次只能有一个状态，通过一个与非门[9]可以达到输出的循环显示，即三个不同颜色的红蓝黄LED彩灯循环显示。
根据555振荡器周期公式T=（R1+2R2）*C*Ln2,由图2中所示的各个元器件数，可以求出周期T=（28860+57720*2)*0.00001*0.7=1.0101s 及每隔周期T即1.0101s，三个不同颜色的红蓝黄LED彩灯循环显示的时间间隔为1.0101s。
3.2元器件选择表2 元件清单表元器件名称元器件所需数量555定时器多谐振荡器（相关参数需改动）一个74LS138 3-8线译码器一个三输入端与非门元器件四个74LS160计数器一个LED显示灯红蓝黄各一个5V电源一个电容两个导线若干3.3 系统整体电路图图6系统的整体电路图4 设计的仿真实现4.1 仿真软件介绍本次试验是利用Multisim10[10]软件完成的一个电路仿真实验，Multisim10软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。
作为Windows下运行的个人桌面电子设计工具，Multisim是一个完整的集成化设计环境。
Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
Multisim软件特点：??(1)直观的图形界面：整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
??(2)丰富的元器件库：Multisim大大扩充了EWB的元器件库，Multisim提供了世界主流供应商的超过17000多种元器件，同时能方便的对元器件的各种参数进行修改能利用模型生成器以及代码模型生成创建型等功能，创建自己需要的元器件。
元件库中包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字IC、DAC、ADC及其他各种部件，且用户可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可通过liT公司网站或其代理商获得元件模型的扩充和更新服务。
??(3)丰富的测试仪器：除EWB具备的数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪和逻辑转换仪外，Multisim?新增了瓦特表、失真分析仪、频谱分析仪和网络分析仪。
尤其与EWB不同的是：所有仪器均可多台同时调用。
??(4)完备的分析手段：除了EWB提供的直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点一零点分析、传输函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗分析外，Multisim?新增了直流扫描分析、批处理分析、用户定义分析、噪声图形分析和射频分析等，基本上能满足一般电子电路的分析设计要求。
??(5)强大的仿真能力：Multisim?既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频(RF)电路的仿真功能。
仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印。
4.2设计仿真实现在Multisim10的元件库中将元件清单表所需元器件一一找出，并在Multisim10的操作界面中将元器件按照电路仿真实验原理图将各个元器件排列好。
并用导线将其正确的连接好，然后点击Multisim10软件中的运行按钮，进行电路实验仿真，电路仿真过程中可以观察到灯光显示电路中的红，蓝和黄LED灯循环闪烁显示，显示时间间隔为1.0101s即图7所示现象，当然也可根据555振荡器周期公式T=（R1+2R2）*C*Ln2，通过改变电阻R1，R2及电容C的设定值从而改变这个循环的显示周期，然后双击暂稳态电路中的示波器，会观察到循环显示高低电平的方波即图8所示现象，而且结合所学知识及电路实验原理可以得出示波器高电平的时候灯光显示电路的LED灯才会循环显示。
