跑马灯电路图及元件知识

跑马灯分析如下：跑马灯电路采用74LS194为核心控制彩灯左移、右移及闪烁功能，围绕74LS194的S1、S0工作的控制方式，S1、S0需要自动周期性的变化，为了实现自动模式转换，设计一个状态计数器，控制彩灯模式转换，利用74153双四选一电路，将S1、S0的状态置入74194，完成周期性地读取。

本设计方案的关键是S1、S0状态信息如何传送给74194，S1、S0状态信息要与整个彩灯控制电路相匹配，不同的S1、S0状态，送入74LS194数据输入端的数据不同，利用74LS153作为数据选通，连接到74LS194数据输入端，不同的工作状态，选通数据输出不同，这是设计的主要关键点之一。

电路中，利用74161完成状态计数工作，每8个时钟脉冲，状态计数器完成加一操作，完成移位方式控制，利用74194完成左移或右移及闪烁功能功能，利用74153完成左右移数据输入选通控制。

根据任务要求列出自动循环状态和74194移位控制工作方式表2。

表2X/0表示电路设计过程中，尽管状态表中取任意态，但在实际电路连接中，取低电平。

彩灯控制器完成左移、右移、闪烁及同时左右移，只需要4种状态，故状态计数器完成模4计数即可。

移位寄存器的工作状态由方式控制字S1、S0决定，查阅74LS194数据手册，确定S1、S0工作方式。

利用表.2，分析S1、S0的状态。

因为彩灯是八路输出，用两片74LS194，其中高位标号为74194B，低位为74194A，所以高位的74LS194工作方式标称为BS1、BS0，低位为AS1、AS0。

将BS1、BS0、AS1、AS0放在一起，用74153将数据状态选通输出即可从表格中可以看出，状态计数器描述计数状态，移位寄存器完成左移、右移、闪烁、左右同时移动功能，且自动循环进行。

2）74153选通电路及74194移位电路控制设计74194功能表该器件具有四种工作方式：同步并行置入、右移、左移、空操作（禁止时钟）。

微机原理跑马灯的设计原理
跑马灯是一种实现循环显示效果的电路，常用于LED灯条、数字管、点阵等显示设备中。

它的设计原理与微机系统有关，具体包括以下几个方面：
1.微机系统：跑马灯的实现需要使用微机系统，包括CPU、存储器、输入输出接口等。

CPU用于控制程序的执行，存储器用于存储程序和数据，输入输出接口用于控制LED灯条的显示。

2.循环显示：跑马灯的核心是循环显示。

通过不断循环变化LED灯条的状态，形成灯条上移或下移的效果。

具体可以通过移位操作实现，将灯条的状态左移或右移，从而达到循环显示的效果。

3.定时器：为了保证跑马灯循环显示的频率和速度，需要使用定时器。

定时器可以产生一定的脉冲信号，控制每个LED灯的亮灭时间和显示周期。

定时器还可以配合中断技术实现自动循环和停止功能。

4.程序设计：跑马灯的程序设计需要采用适当的算法和流程控制语句。

一般采用循环结构控制灯条的状态变化，同时利用函数和数组等数据结构优化程序的效率和可维护性。

总之，跑马灯的设计涉及多个方面的技术，并需要综合考虑程序效率、硬件资源、用户体验等多个因素。

只有充分理解微机系统的原理和设计思路，才能更好地实
现跑马灯的功能和效果。

跑马灯实验说明书一、实验目的1.熟悉NE555定时器，计数器CD4017的逻辑特性。

2.熟悉NE555构成多谐振荡器原理。

3.掌握简单电子电路的安装、焊接、调试技术。

二、实验要求1.知道NE555、CD4017的管脚排列顺序。

2.利用NE555构成多谐振荡器。

3.知道电阻的主要参数及其标注方法。

（见实验指导书116页）。

4. 知道电容器的主要作用。

（见实验指导书122页）。

5. 了解有关焊接的知识。

三、实验器材电路板1块。

电容：1μF （1个）。

集成芯片：NE555（1个）、CD4017（1个）。

电阻：22KΏ、550KΏ（可调）、330Ώ各一个二极管：IN4148（8个）、发光二极管（6个）。

秒表（自行提供）电池：5V四、电路的安装1.检查集成芯片NE555，CD4017的安装位置有无错误.2.检查电解电容的极性有无错误；3. 检查二极管IN4148及发光二极管的安装方向有无错误；4. 检查各个电阻的安装是否有误。

5. 检查有无虚焊。

五、电路的调试1. 电路焊接好后，先将电路板正负端接到直流电压5V及地线处，观察发光二极管是否变亮。

2. 适当改变电位器阻值，观察其对CD4017循环周期（发功二极管依次循环一周）的影响。

3. 利用秒表记录CD4017一个合适循环周期的时间。

（分别测量电阻最大时、最小时、合适时的周期）六、实验报告要求1. 写出实验目的、要求。

2. 注明说用元器件3. 画出实验电路图。

4. 根据实验操作过程，自己拟写实验步骤。

5. 根据公式计算出多谐振荡器的频率。

与记录的循环周期有何联系。

附录1.跑马灯电路图2.CD4017的相关资料3.NE555的相关资料（见实验指导书220页）4.IN4148的相关资料跑马灯电路图CD4017的相关资料CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端，时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。

HDL数字系统课程设计报告书目录一、设计目的2二、设计思路2三、设计过程23.1、系统方案论证23.2、程序代码设计3四、系统调试与结果5五、主要元器件与设备9六、课程设计体会与建议96.1、设计体会96.2、设计建议9七、参考文献10论文摘要：共16个LED灯，连成一排，实现几种灯的组合显示。

通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，了解了设计电路的程序，也了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。

此外，本实验也可通过EDA软件Quartus6.0和modelSim SE 6.0实现。

关键词: HDL数字系统跑马灯设计一、设计目的1、熟悉Verilog HDL程序编程。

2、掌握Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片的使用方法。

3、熟悉Quartus II 6.0和Modesim SE 6.0软件的使用。

4、了解16个数码管的显示原理和方法。

二、设计思路1、编写跑马灯设计程序。

2、定义LED灯引脚分配。

3、设计状态控制。

4、下载到EPEK30QC208-2芯片上显示。

三、设计过程3.1、系统方案论证16位LED跑马灯设计框图如图1所示:图1 LED跑马灯设计框图3.2、程序代码设计module paomadeng(rst,clk,sel,led); //端口定义，参数列表input rst,clk; //rst复位，clk为4Hz的时钟信号input[1:0] sel; //sel 状态选择端口output[15:0] led; //led 跑马灯显示reg[15:0] led;reg[15:0] led_r,led_r1;reg t1,dir; //t1控制状态2 led灯的亮次数reg[3:0] t2; //t2控制状态2 led灯的亮次数reg[2:0] t3; //t3控制状态2 led灯的亮次数always(posedge clk)beginif(rst) begin t1<=0;t2<=0;t3<=0;dir<=0;endelsecase(sel)// LED按奇数，偶数依次显示2'b00:beginled_r=16'b0101010101010101;if(t1==0)led<=led_r;else led<=led_r<<1;t1<=t1+1;end// LED顺序依次显示，顺序依次熄灭2'b01:beginif(!dir)beginif(t2==0) begin led_r=16'b0000000000000001;led<=led_r;end else begin led<=(led<<1)+led_r;endif(t2==15) begin dir<=~dir;endt2<=t2+1;endelsebeginif(t2==0) begin led_r=16'b1111111111111110;led<=led_r;endelse begin led<=led<<1; endif(t2==15) begin dir<=~dir;endt2<=t2+1;endend// LED由两侧向中间依次显示，由中间向两侧依次熄灭2'b11:beginif(!dir)beginif(t3==0) beginled_r=16'b0000000000000001;led_r1=16'b1000000000000000;endelsebegin led_r=(led_r<<1)|led_r;led_r1=(led_r1>>1)|led_r1;endled<=led_r|led_r1;if(t3==7)begin dir<=~dir;endt3<=t3+1;endelsebeginif(t3==0) begin led_r=16'b1111111111111110;led_r1=16'b0111111111111111;endelsebegin led_r=led_r<<1;led_r1=led_r1>>1;endled<=led_r&led_r1;if(t3==7)begin dir<=~dir;endt3<=t3+1;endenddefault: ;endcaseendendmodule引脚分配：to,locationrst, pin_47 //复位引脚clk, pin_79//时钟控制引脚sel[0], pin_45 //状态控制引脚sel[1], pin_46//状态控制引脚led[0], pin_19//0—15个LED灯显示引脚led[1], pin_24led[2], pin_25led[3], pin_26led[4], pin_27led[5], pin_28led[6], pin_29led[7], pin_30led[8], pin_31led[9], pin_36led[10], pin_37led[11], pin_38led[12], pin_39led[13], pin_40led[14], pin_41led[15], pin_44四、系统调试与结果1、LED灯和波形结果显示结果如图2,3,4,5,6,7所示图2、先奇数灯亮，即第1、3、5、7、9、11、13、15灯亮图3、偶数灯亮，即第2、4、6、8、10、12、14、16灯亮图4、按照1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16的顺序依次点亮图5、按照1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16的顺序依次熄灭所有灯图6按照1/16、2/15、3/14、4/13、5/12、6/11、7/10、8/9的顺序依次点亮图7、按照1/16、2/15、3/14、4/13、5/12、6/11、7/10、8/9的顺序依次熄灭灯波形显示：图8、LED灯按先奇数，偶数灯亮图9、LED灯依次按顺次亮，顺次熄灭图10，LED灯依次从两边向中间亮，两边向中间熄灭五、主要元器件与设备EDA技术试验箱，EDA软件QuartusⅡ6.0，ModelSim SE 6.0分频芯片：SN74HC04N—2，SN74LS393N—4片LED灯16个LED灯，电脑一台六、课程设计体会与建议6.1、设计体会通过这次对跑马灯控制电路的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于跑马灯工作的基本原理与设计理念，首先要将一个程序分成几个模块，分别调试每一个模块，当每个模块均能正常工作时，其次再将其都组合在一起再次调试与仿真，最后将程序下载到Altera公司ACEXTM系列EPEK30QC208-2芯片，观察程序是否能控制硬件的实现。

ET6024手机跑马灯应用ET6024简介：ET6024是利用CMOS技术，专为LED显示面版设计的驱动IC，它内建的CMOS位移缓存器与栓锁功能，可以将串行的输入数据转换成平行输出数据格式。

ET6024的16个电流源，可以在每个输出级提供3～45 mA恒定电流量以驱动 LED。

在应用ET6024于LED面板系统设计之时， ET6024的使用者可以经由选用不同阻值的外接电阻器来调整 ET6024各输出级的电流大小，使用者可轻松地控制LED的发光亮度。

ET6024的工作电压为3.3V－5V，可以用手机的电池直接供电。

16组通道间最大差异值：<±3％，可以精确的控制LED的亮度。

管脚排列图关于硬件设计：以下方案中，用ET6024作为手机跑马灯的驱动电路，驱动64个LED，每4个LED一组，共16组，同一组的LED采用并联的连接方式。

图一、四个LED灯并联图中的电阻R15-R18是必需的，不可省略，R19是用来调节OUT端口的输出电流的。

由于不同颜色的LED，导通电压各不相同，如线路中，D1的导通电压为1,6V，D2的导通电压为1.9V，D3、D4的导通电压为2V，如果没有R15-R18四个电阻，VLED直接接到LED阳极。

由于D1的导通电压最小。

D1先导通，一旦D1导通，由于二极管的钳位作用，LVED与OUT端口减的电压就是1.6V，D2、D3、D4的导通电压都大于1.6V，所以。

不会被导通，也就不会被点亮。

解决办法就是在各个LED的正极与VLED之间串接一个电阻，用来调节LED灯两端的电压，保证每个LED灯都会导通。

LED的点亮时的电流为5－10mA左右，电阻的取值为100欧，这样，保证OUT端口的电压在1V左右。

关于亮度调节，亮度调节有两种方式：一、改变REXT端口的电阻值。

二、在OE端口加PWM 方波，控制OUT端口开启和关闭。

需要说明的是OE端口能够响应的低电平脉冲宽度为200ns，实际应用时，只要保证OE端口的脉冲宽度大于200ns即可。

跑马灯原理图
跑马灯，又称为滚动广告牌，是一种常见的信息展示设备，其原理图如下所示：
1. 控制器，跑马灯的控制器是整个设备的核心部件，它负责接收外部输入的信息，并根据预设的程序控制LED灯的显示效果。

控制器通常采用单片机或者嵌入
式系统，具有较强的数据处理和存储能力。

2. LED灯，LED灯是跑马灯的显示元件，它具有高亮度、低能耗、长寿命等
优点，因此在跑马灯中得到了广泛应用。

LED灯的排列方式多种多样，可以根据
实际需求进行定制。

3. 电源模块，跑马灯的电源模块通常采用直流电源，为LED灯提供稳定的工
作电压和电流，保证LED灯的正常工作。

4. 通讯接口，为了方便控制跑马灯的显示内容，通常会在跑马灯上设置通讯接口，可以通过有线或者无线方式与外部设备进行通讯，实现信息的更新和控制。

跑马灯的工作原理是，控制器接收到外部输入的信息后，将其转化为LED灯
的控制信号，并通过电源模块为LED灯提供工作电源，LED灯按照控制信号的要
求进行显示，从而实现文字、图形等信息的滚动显示效果。

跑马灯广泛应用于商场、车站、广场等公共场所，用于发布广告、宣传信息、
公告等内容。

其优点是信息更新方便快捷，显示效果醒目，能够吸引人们的注意力，是一种较为有效的宣传工具。

总的来说，跑马灯的原理图包括控制器、LED灯、电源模块和通讯接口四个主要部件，通过这些部件的协同工作，实现了信息的滚动显示效果，为人们的生活和工作提供了便利。

跑马灯电路设计单片机嵌入式系统中的跑马灯就像C语言的―Hello World！‖程序一样，虽然简单，却是一个非常经典的例子。

对初学者来说，通过跑马灯系统设计的学习与编程，能很快熟悉单片机的操作方式，了解单片机系统的开发流程，并通过第一个实例增强自己学习单片机系统设计的信心。

下面详细讲解跑马灯电路的设计。

6.1.1 跑马灯跑马灯，顾名思义，就是―会像马儿一样跑动‖的小灯，故取名―跑马灯‖。

跑马灯在单片机系统中一般是用来指示和显示单片机的运行状态，一般情况下，单片机的跑马灯由8个LED发光二极管组成，可以方便地显示一个8位数据（0～255）。

在单片机运行时，可以在不同状态下让跑马灯显示不同的组合，作为单片机系统正常的指示。

当单片机系统出现故障时，可以利用跑马灯显示当前的故障码，对故障做出诊断。

此外，跑马灯在单片机的调试过程中也非常有用，可以在不同时候将需要的寄存器或关键变量的值显示在跑马灯上，提供需要的调试信息。

如图6-1所示为开发板上的跑马灯，由8个贴片LED发光二极管组成，下面详细介绍LED 发光二极管的知识与电路设计方法。

6.1.2 发光二极管基础知识发光二极管的英文名为Light Emitting Diode，简称LED，发明于20世纪60年代，几十年来，发光二极管在各种电路及嵌入式系统中得到了广泛的应用，跑马灯使用的―小灯‖就是8个并排的LED。

LED发光二极管将电能转变成光能，可由Ⅲ-V族半导体材料制成。

当工作在正向偏置状态时，LED发光二极管与普通的二极管极其相似，其同样具备单向导电特性，不同之处仅在于当加上正向偏置时，LED发光二极管将向外发光，此时能量通过PN结的载流子过程从电能转换为光能。

LED发光二极管具有亮度高、耗电小、体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、价格便宜等优点，已经被广泛地应用到不同的产品中，作为电源指示灯、系统状态灯、信号灯等用途。

在通常工作状态下，LED发光二极管的使用寿命保守估计约为10万小时，部分甚至可以达到100万小时。

实验二-基于Proteus的跑马灯电路实验二基于Proteus的跑马灯电路一、实验目的1、掌握Proteus系统的使用，能够建立、保存、打开和修改文件。

2、掌握使用各种元器件绘制电路原理图的方法，实现电路的仿真。

二、实验内容跑马灯电路，即完成P1口上的八个发光二极管循环闪亮。

三、实验步骤1、进入Keil C51软件的操作环境，编辑源程序并对源文件进行编译，在Keil中编辑汇编语言程序如下：ORG 0000H；给定起始地址为0000HAJMP MAIN ；绝对转移至MAINORG 30H ；程序源地址为30HMAIN: MOV R2,#16 ；循环次数送R2MOV A,#0FEH ；立即数0FEH送累加器LOOP: MOV P1,A ；累加器A中的值送P1口LCALL D1 ；对D1进行长调用RL A ；A的值循环左移一位DJNZ R2,LOOP ；R2-1不为零时转LOOPD1: MOV R4,#10 ；立即数10送R4D2: MOV R5,#100 ；立即数100送R5D3: MOV R6,#249 ；立即数249送R6DJNZ R6,$ ；R6-1不为零时暂停DJNZ R5,D3 ；R5-1不为零时转D3DJNZ R4,D2 ；R4-1不为零时转D2RETEND2、进入Proteus系统，画出实验电路图（1）元件拾取。

在桌面上选择【开始】→【程序】→“Proteus 7 Professional”ISIS 7 Professional的蓝色图标打开应用程序，进入编辑界面，如图2-1，鼠标左键单击界面左侧预览窗口下面的“P”按钮，弹出“元件拾取”对话框，如图2-2所示：图2-1 ISIS编辑界面图2-2元件拾取对话框在“元件拾取”对话框的Kewords处可以输入所要用到的原件英文全称或部元件名类数量3WATT10K Resistors 1At89C51 Microprocessor ICs 1BUTTON Switch&Relays 1CAP Capacitors 2CAP-ELEC Capacitors 1CRYSTAL Miscellaneous 1LED-BIBY Optoelectronics 8RESPACK-8 Resistors 1拾取元件后如图2-3所示，电源与接地器件选择左面工具条上的按钮，弹出界面，如图2-4所示：图2-3 拾取元件结果图2-4 电源、接地选择（2）、画出电路，如图2-5所示：图2-5 跑马灯电路原理图3、对Proteus 系统和Keil C51系统进行联机设置。

电子线路课程设计报告设计课题：倒计时跑马灯倒计时跑马灯一、设计任务该制作能自行识别工作环境，即白天“跑马灯”自行停止运行，待到傍晚天暗下来，数码管自动显示“0”时，说明“跑马灯”电路得电即可以工作运行。

此后手工按下工作键，电路延时十秒钟，在延时的同时，数码管倒计时显示“0-9-8-7-6-5-4-3-3-2-1-0”。

当其从“1-0”瞬间，“跑马灯”立即分两路工作，工作过程是：1）第一路是绿灯红灯（绿灯在前，红灯在后）在黑暗背景中流动。

当绿灯独自从头到尾流动时，这一路的任何变色管不亮，形成黑暗背景。

而绿灯在尾部消失瞬间，红灯立即出现在头部并开始从头部到尾部独自地沿原来绿灯路线在黑暗背景中流动。

当红灯在尾部消失瞬间，绿灯立即出现在头部并开始从头部到尾部独自地沿原来绿灯路线在黑暗背景中流动·····彼此循环往复。

第一路是绿灯红灯（绿灯在前，红灯在后）在橙色背景中流动。

当绿灯独自从头到尾流动时，这一路的变色管显橙色，形成橙色背景。

而绿灯在尾部消失瞬间，红灯立即出现在头部并开始从头部到尾部独自地沿原来绿灯路线在橙色背景中流动。

当红灯在尾部消失瞬间，绿灯立即出现在头部并开始从头部到尾部独自地沿原来绿灯路线在橙色背景中流动·····彼此循环往复。

直到第二天凌晨天亮后，数码管熄灭····再到傍晚时，作品有重复上述过程。

二、设计要求1）电源稳压管输出电压用绿发光二极管指示2）脉冲信号发生器输出用红发光二极管指示3）二路“跑马灯”各用五只变色发光二极管制作4）数码管得电后显示“0”，倒计时只能从“0”开始，经“0-9-8-7-6-5-4-3-3-2-1-0”再停在“0”状态，此间延时十秒。

5）“跑马灯”严格地按照“手动按下工作键后”，当倒计时至“1-0”瞬间开始运动，在运动过程中，数码管始终保持“0”态。

led跑马灯实验报告
LED跑马灯实验报告
引言
LED跑马灯是一种常见的电子产品，它能够以特定的频率闪烁，产生视觉上的连续移动效果。

在本次实验中，我们将利用LED灯和一些基本的电子元件，设计并搭建一个LED跑马灯，并通过实验验证其工作原理和效果。

实验目的
1.了解LED跑马灯的工作原理
2.掌握LED跑马灯的搭建方法
3.观察LED跑马灯的闪烁效果
实验材料
1. LED灯
2. 电阻
3. 电容
4. 电路连接线
5. 电源
实验步骤
1. 按照电路图连接LED灯、电阻和电容
2. 将电路连接至电源
3. 观察LED跑马灯的闪烁效果
实验结果
通过实验我们成功搭建了一个LED跑马灯，并观察到了其连续移动的效果。

LED灯以一定的频率闪烁，产生了视觉上的连续移动效果，符合LED跑马灯的工作原理。

实验结论
LED跑马灯是一种基于LED灯的电子产品，通过LED灯的频繁闪烁，产生了视觉上的连续移动效果。

通过本次实验，我们了解了LED跑马灯的工作原理，掌握了LED跑马灯的搭建方法，并观察到了LED跑马灯的闪烁效果。

这些都为我们进一步了解和应用LED跑马灯提供了基础。

总结
LED跑马灯作为一种常见的电子产品，在日常生活中有着广泛的应用。

通过本次实验，我们对LED跑马灯有了更深入的了解，也为我们今后的学习和实践提供了基础。

希望通过今后的学习和实践，我们能够更好地掌握LED跑马灯的原理和应用，为我们的日常生活和工作带来更多的便利。

单片机跑马灯的实现原理单片机跑马灯是一种常见的电子实验，通过控制单片机的输出引脚来使多个LED 灯按照一定的模式闪烁。

实现原理主要包括硬件和软件两个方面。

硬件方面，需要用到的元器件主要包括单片机、LED灯以及合适的电阻等。

首先，通过电阻将每个LED灯与单片机的输出引脚连接，以限制电流大小，防止LED 灯过电流损坏。

然后，通过单片机的输出引脚控制LED灯的亮灭状态。

在跑马灯的实现中，通常使用一个端口的多个输出引脚来控制多个LED灯，使它们按照一定的顺序依次亮起、熄灭，形成灯的移动效果。

软件方面，通过单片机的编程实现跑马灯的控制。

首先，需要对单片机进行初始化，设置相应的引脚为输出模式。

然后，在主程序中使用循环结构控制LED的亮灭。

通常，会使用一个计数变量来记录当前亮灯的位置，然后根据该位置控制相应的输出引脚控制LED灯的亮灭。

每次循环结束后，将计数变量+1，使下一个LED灯亮起，直至所有LED灯都亮起。

具体实现中，还可以加入延时函数来控制LED灯的亮灭时间，从而调整跑马灯的速度。

延时函数的实现通常通过单片机的定时器来实现，定时器中断发生时，可以触发相应的代码来改变LED灯的状态。

通过调整定时器的定时周期，可以控制跑马灯的亮灭速度。

总结起来，单片机跑马灯的实现原理主要包括硬件和软件两个方面。

在硬件方面，通过电阻将LED灯与单片机的输出引脚连接，使用单片机的输出引脚控制LED 灯的亮灭。

在软件方面，通过单片机的编程实现跑马灯的控制，使用循环结构和计数变量控制LED的亮灭，并可以加入延时函数来控制跑马灯的速度。

通过硬件和软件的协同工作，单片机跑马灯可以实现不同的灯光效果，丰富电子实验的实现。