彩灯循环控制电路

实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。

为了使计数器能够自启动，需引用附加反馈，即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。

将图S13-1电路稍加修改，即令红灯信号R=QB ·A Q ，绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3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、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。

彩灯电路的输出结果三、思考题：1、分析本实验中各仿真电路的原理答：（1）74LS194是4位双向移位寄存器。

它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出的逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。

它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的，S0为高电平时，移位寄存器处于向左移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器，因此可以实现串行输入；在S1为低电平时，移位寄存器处于向右移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前，高位在后)。

（2）由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中，计数器用来产生八进制计数，其输出端信号加到译码器输入端，经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。

电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚，计数器控自然忘序递增计数，其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时，由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数，不断循环进行。

《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。

通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。

用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。

由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。

之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。

LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。

电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。

电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。

整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V均为5V。

运用了所学的555定时器、译码器、cc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。

关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1．课程设计目的 (1)2．课程设计要求 (2)3．电路组成框图 (3)4．元器件清单 (3)5．各功能块电路图 (3)5.1 脉冲信号发生器 (3)5.1.1 555定时器 (3)5.1.2 多谐振荡器 (5)5.2 顺序脉冲发生器 (6)5.3 彩灯循环系统 (8)6．仿真电路总图 (8)7．结果分析 (9)8．总结 (9)参考书目 (10)附录 (10)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。

摘要之杨若古兰创作人们在日常生活、欢乐节日、文娱及科研中，到处都会碰到装潢成绩，总离不开彩灯控制器.彩灯控制电路的不竭完美，使得人们的生活更加丰富多彩.本文次要介绍彩灯轮回控制电路的设计构成及工作道理.电路中的220V电压通过可控硅器件加至各路彩灯的两端，当可控硅导通时彩灯被点亮，否则熄灭.可控硅的导通与否是由其控制极是否加入触发旌旗灯号来决定的.这些触发旌旗灯号由移位寄存器发生的顺序脉冲给出.振荡电路发生的时钟脉冲送入移位寄存器，随着时钟脉冲的不竭输入，移位寄存器的各输出端顺次变成高（低）电平，构成时序控制旌旗灯号.时序控制旌旗灯号经驱动电路送入可控硅，使可控硅顺次导通，因而各彩灯被顺次点亮（熄灭）.关键词彩灯控制器；时钟脉冲；轮回显示；可控硅AbstractThe people in the daily life, the happy holiday, the entertainment and the scientific research, everywhere can meet the decoration question, always cannot leave the colored lantern controller. The colored lantern control circuit'sunceasing consummation, causes people's life to be more richly colorful.This topic mainly introduces the colored lantern cyclic control electric circuit's design composition and the principle of work. In electric circuit's 220V voltage adds through the silicon-controlled rectifier component to each group colored lantern's both sides, when silicon-controlled rectifier break over the colored lantern is lightened, otherwise extinguishes. Silicon-controlled rectifier's break over or not is by its control whether extremely to join the trigger pip to decide. These trigger pip the smooth pulse which produces by the shiftregister gives. The oscillating circuit produces the clock pulse sends in the shift register, along with clock pulse's unceasing input, shift register's various out-ports becomes (low) the level high in turn, forms the sequential control signal. The sequential control signal sends in the silicon-controlled rectifier after the driving circuit, causes the silicon-controlled rectifier in turn break over, therefore various colored lanterns are lightened in turn (extinguishment).Key words Colored lantern controller; Clock pulse; The circulation demonstrated; Silicon-controlled rectifier目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 立题目的和意义11.2 设计任务与请求11.2.1 课题概述11.2.2 技术请求11.2.3 设计内容2第2章电路构成与设计32.1 设计方案与方框图32.1.1 设计方案32.1.2 电路方框图32.2 单元电路介绍42.2.1 电源电路42.2.2 振荡电路42.2.3 计数/时序分配电路52.2.4 模拟电子开关62.2.5 移位寄存器72.2.6 驱动电路82.2.7 可控硅开关电路102.2.8 彩灯电路102.3 本章小结10第3章零件电路工作道理113.1 零件电路工作道理113.1.1 彩灯点亮过程113.1.2 彩灯熄灭过程123.2 本章小结13第４章元器件拔取与计算144.1 元器件拔取144.1.1 电阻器144.1.2 电位器144.1.3 电容器144.1.4 半导体二极管154.1.5 半导体三极管154.1.6 三端稳压器154.1.7 集成芯片154.2 元器件选择164.2.2 限流电阻174.3 本章小结17第5章电路安装与调试185.1 次要使用仪器185.2 电路安装185.3 电路调试185.3.1 留意事项195.3.2 通电检查及调试步调195.4 电路调试中的故障景象及排除方法205.5 本章小结20结论22称谢23参考文献24附录1 外文文献中文译文25附录2 外文文献28附录3 零件电路道理图32附录 4 元器件列表33第1章绪论随着人们生活环境的不竭改善和美化，在很多场合可以看到黑色霓虹灯.因为其丰富的灯光色彩，低廉的造价和控制简单等特点而得到了广泛的利用，用彩灯来装潢街道和城市建筑物曾经成为一种时尚.本彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭.若将必定数量的黑色灯组合联接，就能营建出平面上色彩变更的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富灿艳.本控制器采取数字集成块，核心元器件少、电路结构简单，但它有别于其他彩灯显示电路，相当于二维彩灯控制器，本文以二维彩灯控制旌旗灯号流程为线索，分析相干数字集成电路基本工作过程，按电子装接工艺请求介绍二维彩灯控制器的建造过程.1.1 立题目的和意义通过本电路的设计应用所学的理论常识，分析成绩，解决成绩，把握电子电路的设计方法；熟悉电路的组装、焊接、调试等方法；巩固经常使用仪器的使用.使得理论与实践相结合，可提高处理实际成绩的能力和动手能力.1.2 设计任务与请求每一个电路的设计，都要有设计任务和请求（技术目标），这是电路设计的前提.普通包含以下几部分的内容.课题概述彩灯控制电路是近年来随着电子技术发展而发生的一种控制安装.它能使彩灯按照请求有序地被点亮，还可以同音乐、声音、色彩等结合起来，使灿艳的世界更具灿艳的色彩.彩灯可大致分为两品种型：(1)装潢彩灯(2)音乐彩灯本次结业设计的类型为装潢彩灯，题目为彩灯轮回控制器.技术请求(1)能够实现五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭；(2)轮回过程主动实现；(3)彩灯色彩的流动速度可调.1.2.3 设计内容(1)说明彩灯控制器的工作道理和各单元电路的感化.(2)各单元电路的设计请求，简述选择集成组件的准绳.(3)计算元件参数，组装电路并进行调试，论述调试方法和调试过程.(4)撰写论文.第2章电路构成与设计2.1 设计方案与方框图这一节包含的内容是设计方案的选择，根据设计请求设计电路，画出零碎的电路方框图，并标明旌旗灯号的流程方向.根据技术计数目标的请求，通过大量材料的查询，并无效结合所学常识，最初确定了的一套比较合适的方案，即通过振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、移位寄存器及彩灯显示五部分电路实现其功能.2.1.1 设计方案彩灯普通是发光二极管、白炽灯或有分歧色彩的灯泡，彩灯控制器大致可分为两种方案实现.一种是采取单片机控制，其长处是编程简单，控制的图案花样多，需添加的电解电路简单；另一种是利用电子电路安装控制，其电路不很复杂，建造和调试容易，成本也绝对较低.为体现专业上风，本次设计采取第二种方案.2.1.2 电路方框图根据设计请求和概述中介绍的彩灯控制电路的基本构成，可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、一名寄存器和彩灯显示五部分构成.方框图如图2-1所示：图2-1电路方框图以上各部分由响应的集成芯片和核心电路构成.其中，振荡电路用来发生脉冲旌旗灯号，调节核心元件可改变振荡旌旗灯号频率，从而控制彩灯色彩的流动速度，将此作为时间基准供给计数、移位寄存器.计数/时序分配电路，用以发生模拟开关切换的控制旌旗灯号，经模拟开关转换后的旌旗灯号直接送入移位寄存器，通过彩灯显示出来.可实现控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭，时间可按实际须要进行设定，并主动实现轮回过程.2.2 单元电路介绍任何复杂的电子电路安装和设备，都是由若干个具有简单功能的单元电路构成的.整体方案的每个模块，常常是由一个次要电路构成的，其功能目标比较单一.在明确每个单元电路的技术目标的前提下，要分析清楚各个单元电路的工作道理，与前后级电路之间的关系和电路的结构方式等.具体设计时，可以模仿成熟的进步前辈电路，也能够进行创新和改进，但都必须包管功能请求.而且，不但各单元电路本人要设计合理，各单元电路也要互相配合，留意各部分的输入旌旗灯号、输出旌旗灯号和控制旌旗灯号之间的关系.设计时应减少元件的类型、电平转换和接口电路，以包管电路简单、工作可靠、经济实用.电源电路电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压当前得到的，对于直流电源的次要请求是输出电压的幅值波动，即当电网电压或负载电流动摇时能基本坚持不变，直流输出电压平滑，脉动成分小，交流电变换成直流电时的转换率高.该彩灯控制器选用交、直流两种电压供电.直流电压取自在电阻、电容及二极管构成的整流、滤波、稳压电路，经稳压后输出5V波动电压，为各集成电路供电；交流电压直接取自市电振荡电路因为本电路对时间精度的请求不很严酷，是以振荡电路采取集成芯片CD4069和外接电阻、电容构成多谐振荡器，来发生脉冲旌旗灯号.CD4069的引脚图如图2-2图2-2CD4069引脚图CD4069为六非门集成器件，其中F1、F2用以发生振荡旌旗灯号，而非门3用作CD40174复位旌旗灯号的倒相器.因为CD4069为CMOS数字集成电路，是一种高输入阻抗器件，容易受外界干扰形成逻辑混乱或出现感应静电而击穿场效应管的栅极.虽然器件内部输入端设置了呵护电路，但它们接收瞬变能量无限，过大的瞬变旌旗灯号和过高的静电电压将使呵护电路失去感化，是以，CD4069中未使用的非门F4、F5、F6的输入端{9}、{11}、{13}脚均接到VSS接地端，以作呵护.由CD4069及电阻和电容构成的振荡定时电路如图2-3所示.R3、R4和C4为振荡定时元件，调节这两个元件可改变振荡旌旗灯号频率，从而控制彩灯色彩的流动速度，以呈现分歧的视觉后果.其中，振荡周期可由式(2-1)求得：T=(1.4～2.5)RC式(2-1)则我们可得出振荡频率f如式(2-2)所示：f =1/(1.4～2.5)RC式(2-2)本电路中振荡频率设为5Hz,由此可拔取参数R=100K、C=1uF,并可通过电位器进行进一步伐节.图2-3 振荡定时电路2.2.3 计数/时序分配电路十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分构成，由译码输出实现对脉冲旌旗灯号的分配，全部输出时序就是Y0、Y1、Y2、…、Y9顺次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期.用于发生对CD4066模拟开关切换的控制旌旗灯号.其引脚功能如图2-4所示.其中，Cr为复位端，当Cr端输入高电平时，计数器置零态.CD4017具有主动启动功能，即在电路进入无效形态时，在计数脉冲感化下，最多经过两个时钟周期就能回到正常轮回圈中，是以本控制器的CD4017未设置加电复位电路.Co为进位输出端，当计数满10个时钟脉冲时输出一个正脉冲.CD4017有CL和EN 两个计数输入端，CL端为脉冲上升沿触发端，若计数脉冲从CL端输入，则EN端应接低电平；EN端为脉冲降低沿触发端，若计数脉冲从EN端输入，则CL端应接高电平.在本电路中使用脉冲上升沿触发，是以，将计数脉冲从CL端输入，EN端接低电平.每到来一个脉冲，其输出向前挪动一名，即在脉冲到来时，CD4017的各输出端将由Y0～Y9顺次输出高电平，从而控制CD4066的选通形态.图2-4CD4017 引脚图2.2.4 模拟电子开关CD4066为双向模拟开关，其引脚功能如图2-5所示，每个封装内部有A、B、C、D4个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入端和输出端可互换.当控制端加高电平时，开关导通；当控制端加低电平时开关截止.模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以看成为开路.模拟开关可传输数字旌旗灯号和模拟旌旗灯号，可传输的模拟旌旗灯号的上限频率为40MHz.各开关间的串扰很小，典型值为－50dB.本控制器使用了其中B、D两个开关.每个开关有一个输入端和一个输出端，这两端可以互换使用.B开关的输入端{11}脚与电源相连、接入高电平；D开关的输出端{8}脚接地；两个开关接成串联方式，B 开关的输出端{10}脚与D开关的输入端{9}脚相连，作为高、低电平的切换点.另外，CD4066的{12}脚和{6}脚分别为开关B、D的选通端，输入高电平时开关闭合；输入低电平时开关断开.开关B在其选通端{12}脚输入的高电平感化下，接通{11}脚和{10}脚，使{10}脚变成高电平.与此同时，CD4017其余各输出端Y1～Y9均为低电平，因而CD4066开关D的选通端也为低电平，开关D关断，如许不影响{10}脚的电平形态.CD4066按此道理进行工作，以达到控制选通的目的.图2-5CD4066 引脚图2.2.5 移位寄存器移位寄存器是临时存放数据的部件，同时它还具有移位功能.从逻辑结构上看，移位寄存器有以下两个明显特征：(1)移位寄存器是由不异的寄存单元所构成.普通说来，寄存单元的个数就是移位寄存器的位数.为了完成分歧的移位功能，每个寄存单元的输出与其相邻的下一个寄存单元的输入之间的连接方式也分歧.(2)所有寄存单元共用一个时钟.在公共时钟的感化下，各个寄存单元的工作是同步的.每输入一个时钟脉冲，寄存器的数据就顺序向左或向右挪动一名.通常可按数据传输方式的分歧对CMOS移位寄存器进行分类.移位寄存器的数据输入方式有串行输入和并行输入之分.串行输入就是在时钟脉冲感化下，把要输入的数据从一个输入端顺次一名一名地送入寄存器；并行输入就是把输入的数据从几个输入端同时送入寄存器.在CMOS移位寄存器中，有的品种只具有串行或并行中的一种输入方式，但也有些品种同时兼有串行和并行两种输入方式.串行输入的数据加到第一个寄存单元的D端，在时钟脉冲的感化下输入，数据传送速度较慢；并行输入的数据普通由寄存单元的R、S端送入，传送速度较快.移位寄存器的移位方向有右移和左移之分.右移是指数据由右边最低位输入，顺次由右侧的最高位输出；左移时，右侧的第一名为最低位，最右边的则为最高位，数据由低位的右侧输入，由高位的右边输出.移位寄存器的输出也有串行和并行之分.串行输出就是在时钟脉冲感化下，寄存器最初一名输出端顺次一名一名地输出寄存器的数据；并行输出则是寄存器的每个寄存单元均有输出.CMOS移位寄存器有些品种只要一种输出方式，但也有些品种兼具两种输出方式.实际上，并行输出方式也必定具有串行输出功能.在本设计当选用的是CD40174，使用其串行输入、右移输出来控制五路彩灯进行逐行点亮或逐行熄灭.CD40174内部含有6个D型触发器，其引脚功能如图2-6所示.本控制器将其中的5个连接成串行输入、并行输出的五位移位寄存器.其中D6为最高位触发器，D2为最低位触发器（D1未用），顺次排列.每个触发器都有各自的输入端和输出端，高一名触发器的输出端Q与低一名触发器的输入端D相接，只要最高位触发器D6的输入端CD40174{3}脚接收脉冲旌旗灯号.CD40174的{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚、{10}{13}脚、{12}{14}脚分别为各相邻触发器输出端和输入端的连接点，作为五位寄存器的并行输出端.各触发器的复位端连在一路，作为寄存器的总清零端.寄存器工作前低电平复位无效，工作开始复位旌旗灯号应跳变成高电平，并在工作期间不断坚持.图2-6CD40174引脚图2.2.6 驱动电路按照电路道理图所示，为了增大输入到可控硅控制极的触发电流，是以选用一级三极管作为放大.三极管最基本的感化是放大感化，它可以把微弱的电旌旗灯号酿成必定强度的旌旗灯号，当然这类转换仍然遵守能量守恒，它只是把电源的能量转换成旌旗灯号的能量而已.三极管有一个次要参数就是电流放大系数β.当三极管的基极上加一个巨大的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流.集电极电流随基极电流的变更而变更，而且基极电流很小的变更可以惹起集电极电流很大的变更，这就是三极管的放大感化.本电路恰是利用了三极管的这个特点，并采取NPN型的CS9014来实现.在这里我们将对三极管的几种特殊用处做进一步介绍.三极管还可以作电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器.除了构成放大器和作开关元件使用外，还能够做成一些可独立使用的两端或三端器器件.上面将列举出三极管的几种特殊用处，如图2-7所示.(1) 扩流把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合，就可得到一只大功率可控硅，其最大输出电流由大功率三极管的特性决定，见附图 a .图b 为电容容量扩大电路.利用三极管的电流放大感化，将电容容量扩大若干倍.这类等效电容和普通电容器一样，可浮置工作，适用于在长延时电路中作定时电容.用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、建造经济方便的长处，但因为稳压二极管波动电流普通只无数十毫安，因此决定了它只能用在负载电流不太大的场合.图 c 可使原稳压二极管的波动电流及动态电阻范围得到较大的扩展，波动功能可得到较大的改善.(2) 代换图d 中的两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管；图 e 中的三极管可代用 8V 摆布的稳压管.图 f 中的三极管可代用30V 摆布的稳压管.上述利用时，三极管的基极均不使用.(3) 模拟用三极管构成的电路还可以模拟其它元器件.大功率可变电阻价贵难觅，用图 g 电路可作模拟品，调节 510 欧电阻的阻值，即可调节三极管 C、E两极之间的阻抗，此阻抗变更即可代替可变电阻使用.图 h 为用三极管模拟的稳压管.其稳压道理是：当加到A、B的输入电压上升时，因三极管的B、E结压降基本不变，故 R2 两端压降上升，经过 R2 的电流上升，三极管发射结正向偏置加强，其导通性也加强， C、E 极间呈现的等效电阻减小，压降降低，从而使AB端输入电压降低.调节 R2 即可调节模拟稳压管的稳压值.可控硅是一种有源开关元件，平时它坚持在非道通形态，直到由一个较小的控制旌旗灯号对其触发或称“点火”使其导通，一旦被点火就算撤离触发旌旗灯号它也坚持导通形态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下.可控硅是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,普通由两晶闸管反向连接而成.它的功用不但是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电酿成交流电的逆变，将一种频率的交流电酿成另一种频率的交流电等等.可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效力高、波动性好、工作可靠等长处.它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以致商业、民用电器等方面争相采取的元件.本电路恰是利用其开关特性来实现对彩灯的控制的.2.2.8 彩灯电路本电路是控制五路彩灯的输出.每一路由分歧色彩的发光二极管和限流电阻构成，当然也能够选用黑色串灯来实现.彩灯图形可按设计者的志愿进行自行设定，比方直线，圆形，星形或是字母、文字等.在这里选择的是字母显示.2.3 本章小结在这一章，首先对电路的方案进行选择与设定，并据此确定电路方框图，从而对每一部分单元电路进行分析与设计.通过本章的进修，我们可以对几种罕见的集成芯片有更深条理的了解，并能够熟练拔取某参数的元器件，是对逻辑思维能力的一种锻炼，对当前能够熟练使用此类元器件和利用它们来设计电路奠定了的必定的基础.第3章零件电路工作道理3.1 零件电路工作道理电路的零件道理图，见附录3.上面介绍零件电路工作道理与设计计算.接通电源，市电220V一路通过双向可控硅加至各路彩灯的两端；另一路通过整流、滤波电路，稳压电路分别加至各三极管的集电极和各集成芯片的供电电源上，包管各电路正常供电.在接通电源瞬间，电源电压经C4、R5微分成一个正脉冲，此脉冲通过非门F3倒相，从CD4069{6}脚输出，送入CD40174复位端{1}脚，用以完成寄存器工作前置零任务.随着时间的延续，C4充电结束，在其负极构成一个波动的低电平，经F3倒相后满足寄存器工作期间的须要.各触发器的时钟脉冲输入端也连接在一路，作为寄存器的移位脉冲输入端.移位脉冲取自CD4069{4}脚的脉冲串，从CD40174{9}脚输入.3.1.1 彩灯点亮过程在第一个移位脉冲的上升沿，CD40174{3}脚输入的高电平旌旗灯号移入触发器D6，寄存器的输出形态由初始的“00000”变成“10000”，CD40174{2}{4}脚呈高电平.此高电平经隔离电阻R7加到三极管T1放大、再从其发射极输出，送入双向晶闸管VS1的控制极，驱动VS1导通，第Ⅰ路彩灯因其电流回路构成而被点亮.与此同时，寄存器其余的四个输出端均为低电平，双向晶闸管VS2～VS5无驱动旌旗灯号而阻断，所控制的四路彩灯Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ不亮.当第二个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y1呈高电平.此高电平从其{2}脚输出，经二极管VD3接到4066{12}脚.坚持开关B的接通，从而保持CD40174{3}脚串行输入端的高电平形态.在第二个移位脉冲感化下，寄存器的输出形态由“10000”变成“11000”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚呈高电平，经三极管VT1、VT2放大，驱动晶闸管VS1、VS2导通.如许在坚持第Ⅰ路彩灯点亮的同时，第Ⅱ路彩灯接踵被点亮，而其余三路彩灯则仍为熄灭形态.当第三个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y2呈高电平.此高电平从其{4}脚输出,经二极管VD5接到CD4066{12}脚.开关B 继续接通，继续保持CD40174{3}脚的高电平.第三个移位脉冲使寄存器的输出形态由“11000”变成“11100”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚同时呈高电平，经三极管VT1、VT2、VT3驱动晶闸管VS1、VS2、VS3导通.第Ⅰ、Ⅱ路彩灯继续点亮的同时，第Ⅲ路彩灯又被点亮.同理，当第四、五个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y3、Y4顺次呈高电平.CD4066坚持开关B的接通，CD40174{3}脚保持高电平形态.第四、五个移位脉冲使寄存器的输出形态顺次为“11110”和“11111”，晶闸管在控制点亮前三路彩灯的基础上，又顺次点亮了第Ⅳ、Ⅴ路彩灯.因而可知，五路彩灯是按逐行递增的方式点亮的.3.1.2 彩灯熄灭过程当第六个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y5呈高电平.此高电平从其{1}脚输出，经二极管VD2加到CD4066开关D的选通端{6}脚，接通{8}脚和{9}脚，从而使{9}脚接地.同时，CD4017其余的计数输出端均为低电平，CD4066开关B是以而关断，以防止电源被接通的开关D短路.因为CD40174{3}脚与CD4066{9}脚直接相连，因而CD40174寄存器的串行输入端变成低电平.在第六个移位脉冲感化下，寄存器的输出形态由“11111”变成“01111”，CD40174的{2}{4}脚输出低电平，三极管VT1截止.晶闸管VS1失去触发旌旗灯号，在交流电源过零瞬间自行阻断，第Ⅰ路灯熄灭.而寄存器其余四路输出端的高电平，通过VT2、VT3、VT4、VT5和VS2、VS3、VS4、VS5继续控制第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四路彩灯点亮.当第七个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y6呈高电平.此高电平从其{5}脚输出，经二极管VD6加到CD4066{6}脚，坚持{9}脚接地.以保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.第七个移位脉冲使寄存器的输出形态由“01111”变成“00111”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚同时输出低电平，三极管VT1、VT2截止.晶闸管VS1因无触发旌旗灯号而保持其阻断形态；VS2因失去触发旌旗灯号，在交流电源过零瞬间而阻断，第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭.而寄存器其余三路输出的高电平，仍然控制第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯点亮.同理，当第八、九、十个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y7、Y8、Y9顺次输出的高电平控制CD4066开关D的接通，保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.当寄存器的移位脉冲输入端顺次接收到第八、九、十个脉冲时，寄存器的输出形态则顺次为“00011”、“00001”、“00000”，第3、4、5位的低电平控制晶闸管VS3、VS4、VS5顺次阻断，在第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭的情况下，第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯顺次熄灭.上述说明，五路彩灯是按逐行递减的方式熄灭的.当计数器CD4017计数满10个脉冲时，其进位端{12}脚输出一个正脉冲，直接反。

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。

目录1 技术指标 (1)2 设计方案及其比较： (1)2.1 模拟电路方案 (1)2.1.1 方案一 (1)2.1.2 方案二 (3)2.1.3 方案比较 (4)2.2 数字电路方案 (4)2.2.1 方案一 (4)2.2.2 方案二 (5)2.2.3 方案比较 (6)3 实现方案 (6)3.1 模电实现方案 (6)3.2 数电实现方案 (8)3.2.1 NE555的介绍 (9)3.2.2 CD4017 (10)3.2.3 LED (12)3.2.4 整个电路的工作原理 (12)4 调试过程及结论 (13)4.1 调试方法 (13)4.1.1 分块调试法 (13)4.1.2 整体调试 (14)4.2 调试过程记录 (14)4.2.1 比例运算电路 (14)4.2.1.1 连接电路 (14)4.2.1.2 检查电路 (14)4.2.1.3 接通电源观察 (14)4.2.1.4 工作开关闭合的情况下的调试 (14)4.2.2 彩灯循环控制电路 (14)4.2.2.1 连接电路 (14)4.2.2.2 检查电路 (14)4.2.2.3 接通电源观察 (15)4.2.2.4 工作开关断开的情况下的调试 (15)4.2.2.5 工作开关闭合的情况下的调试 (15)4.3 调试结果 (15)4.3.1 模拟信号运算电路 (15)4.3.2 彩灯循环控制电路 (16)5 心得体会 (16)6 参考文献 (17)彩灯循环控制电路的设计和模拟信号运算电路的设计1 技术指标设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。

设计一种模拟信号运算电路，具体包括加法运算电路和减法运算电路，要求能够实现两路可调模拟信号的加法运算和减法运算。

2 设计方案及其比较：2.1 模拟电路方案2.1.1 方案一原理图见图1图1 加减法运算电路1) U11为减运算输入信号，U21，U22为两个加运算输入信号，U0为输出信号。

彩灯循环电路一、设计任务1.设计目的为了提高运用所学数电模电的理论知识、分析问题、解决问题的能力，掌握电子电路的设计方法，熟悉电路在Protues中的组装、运行、调试的方法，使得理论与实践相结合，提高处理实际问题的能力以及动手能力，设计频率可调的多路循环彩灯电路，实现多路彩灯的多方式显示，满足日常生活及节日娱乐的装饰。

2.技术指标1．555定时器器件特性555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。

集成时基电路555的电源电压范围较宽，可在5~16V范围内使用（TTL型，若为CMOS 型的555芯片，则电压范围可在2~18V 内），电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力。

双极型时基集成电路最大的灌电流和拉电流都在200mA左右，因而可直接推动TTL或CMOS电路中的各种电路，包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭和小型电动机等器件。

集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。

它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。

其主要参数见表1.1.率扬声器发音，选择适当的外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。

2.555定时器内部结构及工作原理（1） 内部结构：555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和图2所示。

Vi1（TH ）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH 。

Vi2（TR ）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR 。

VCO ：控制电压端。

VO ：输出端。

Dis ：放电端。

Rd ：复位端。

555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络，产生31VCC 和32VCC 两个基准电压；两个电压比较器C1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS 触发器（低电平触发）；放电三极管T 和输出反相缓冲器G3。

Rd 是复位端，低电平有效。

复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1（高电平），经反相缓冲器后，输出为0（低电平）。

数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。

1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。

1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。

1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试，初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。

1.5巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。

2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。

3.3控制电路具有8路以上输出。

3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。

VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。

U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间，来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内，用74HC154来实现计数器输出数字的译码，从而使对应灯亮起。

目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，由于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。

在设计中更多的使用中，规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。

因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。

可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。

绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。

本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，能实现可预置编程循环功能。

关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环彩灯循环控制电路的设计与制作1 结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。

2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。

3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。

彩灯循环控制电路
NE555时基芯片和十进制计数器CD4017构成. 调节R2阻值，改变NE555的3脚的脉冲占空比，从而改变10盏彩灯循环点亮的变换速率。

你只要8盏，那就空出Q8 Q9好了。

十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。

CD4017有10个输出端（O0～O9）和1个进位输出端～O5-9。

每输入10个计数脉冲，～O5-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。

CD4017有3个控制（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1～O9）均为低电平。

CP0和～CPl 是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。

设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。

一、课程设计目的与要求设计一个循环可预置序列发生器，并用一控制彩灯的循环显示。

不同的预置产生不同的效果。

实现循环序列发生器和彩灯控制电路，使得彩灯按一定的规律循环显示。

假定循环规律为：L1—L8的状态是00001111（0表示灭，1表示亮），每隔一秒灯L1—L8的状态依次循环一位，即：设计控制电路，可自动预置4种不同的初状态，每隔64秒改变一种，并在这四种初状态循环，使得彩灯定时改变显示的效果，假定四种不同的初状态为：00001111，00010001，00110011，01110111二、电路组成框图时钟信号发生电路部分：振荡器有多种振荡器电路，其中（a ）图为CMOS 非门构成的振荡器，（b ）图为石英晶体构成的振荡器，（c ）图为555构成的多谐振荡器。

CMOS 非门构成的振荡器的振荡周期T=1.4RC ，555构成的振荡器的振荡周期T=0.7（R 1+2R 2）C 。

我最终还是选择了555构成的振荡器，因为555使用起来方便、简单。

通过调节R1，R2和C1的大小调节振荡频率以达到1HZ 的秒钟连续脉冲图2CMOS非门构成的振荡器（a）图2石英晶体振荡器（b）图3 由555定时器构成的多谐振荡器循环序列发生器部分：3个74LS163构成循环序列发生器部分，由于是64秒改变一种状态，所以用二片74LS163组成一个64位加法计数器（按16ⅹ4进行把2个74LS163组装计数器），每循环一次64位产生一个进位输入到第三个74LS163，第三个74LS163是一个4位加法计数器，并通过它来控制预置控制电路中的4个73LS373的使能端，从而决定输入的每种初态。

详细的控制办法是：让第三个74LS16的输出00分别通过一个非门变成11再和头2个74LS163的进位一起通过一个三输入与非门变成低电平0加到初态为00001111的74LS373的使能端，这样就可以使器导通。

当前面的64位计数器在来一个进位时，00变成01，这样让1的那个输出端通过一个非门，然后和0的端口以及刚才的进位一起通过个与非门，是输出为0 节到初态为00010001的第二个74LS373的使能端，让其导通。

摘要本次课程设计的任务是设计一个八个彩灯循环点亮电路.然而随着集成电路的迅猛发展,使得数字逻辑电路的设计出现了根本性的变化,使得我们在日常的电路设计中可以大大的被简化,减少电路组件的数目,从而使电路简捷,而且还能够提高电路的可靠性,稳定性.根据我的理解,控制彩灯的循环点亮就是产生一系列有规律的数列,从而通过这一系列的数列来控制八个彩灯的循环点亮.在数字电路的理论课上,我们知道产生有规律的数列需要用到计数器或是移位寄存器.实际上,在该实验中二者皆可以用来设计该电路,只是各自的工作方式有区别而已.因此,通过计数器或移位寄存器控制彩灯的循环点亮.其次,即使脉冲产生电路,我们知道555定时器可以作为多谐振荡器,并且利用555定时器设计的多谐振荡器产生的序列脉冲受干扰小,稳定性高,我们只需要选定相应的电阻和电容来控制周期就可以很好的控制彩灯显示频率.最后,彩灯显示电路采取并联接法,利用产生的数列来控制彩灯的亮暗.再就是将以上三部分电路组合起来,从而构成完整电路,达到设计目标.关键字:数字逻辑电路;彩灯循环控制;集成芯片;彩灯循环控制电路的设计与制作1.结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1 设计方案一1)二进制双向计数电路:图2 74LS192引脚图74LS192的功能表:表一 74LS192的功能表利用芯片74LS192,通过了解它的功能表,我们知道它既可以作为加数器和减数器,因此利用这一特性,可以通过控制芯片74LS194的置数功能:当需要循环点亮左移时,我们可以给四个置数端0123p p p p 置数为0000,并且控制1u CP =,D CP CP =,0MR =,从而构成加计数器,使输出0123Q Q Q Q 为0000000100100011...→→→→;同理,我们要实现彩灯循环点亮右移时,给四个置数端0123p p p p 置数为0111,控制u CP CP =,1D CP =,0MR =,从而构成减计数器,使输出为0123Q Q Q Q 为0111011001010100...→→→→;因此,通过上面的叙述我们通过对74LS194的控制来产生有规律的数字序列.2)3线-8线译码器:图3 74LS138的引脚图74LS138的功能表:表二 74LS138功能表经过74LS192产生的数字序列,我们分别将74S192的输出012Q Q Q 接至74LS138的输入012A A A ,这样可以使138的八个输出来控制彩灯的亮灭:例如,当输出是012000Q Q Q =,74LS138输出为0123456701111111Y Y Y Y Y Y Y Y = 因此可以使一盏彩灯发光.3)彩灯发光电路:在这个方案中八个彩灯接成共高电平形式,以为74LS138的输出为低电平有效,因此,只有138输出为低电平有效时才可以使彩灯发光.在这里,实现彩灯全灭的功能时,只需要通过一个开关来控制1S ,当10S =时就可以使彩灯全部熄灭;而要实现彩灯全亮,则需要通过加一DIP 开关,有点复杂,以此在此方案中没有能够实现彩灯全亮的功能.通过以上的方案之后,我们再加入脉冲产生电路和相应的开关,电阻等等,将它们组合成为能够实现八盏灯循环点亮的电路,并且还能够实现左移与右移,以及全灭的功能.按照方案一的构思,下图是其总的电路图:图4 方案一总电路图方案一的实现八盏彩灯的循环点亮工作流程:当6J 接到up 引脚上时, 4J 接到down 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接低电平,则该电路工作于加法计数器,因此012Q Q Q 输出序列为000001010011100→→→→101110111→→→,该数字序列作用于74LS138后,输出电平以此为:01111111101111111101111111101111→→→11110111→→111110111111110111111110→→;则可实现灯的右移循环点亮;同理,当当6J 接到down 引脚上时, 4J 接到up 引脚上, 2J 接到高电平, 3J 接低电平, 1J 接高电平时,则该电路工作于减法计数器,而同样012Q Q Q 输出序列为111110101100011→→→→ 010001000→→→,此时74LS138的输出电平为: 11111110111111011111101111110111→→→→11101111110111111011111101111111→→→;因此实现八盏彩灯的左移循环点亮;要想实现灯的全灭功能,只需要将开关5J 接至低电平,这样74LS198的输出全为高电平,因此可以使得八盏彩灯全部熄灭,从而达到该电路设计的一个目标;同时由于要实现八盏彩灯的全亮要接一个DIP 开关,因而可能加深了电路的复杂度,所以我在这套方案中就没有设计出实现八盏彩灯同时亮的功能,这样该套方案的一大瑕疵,不能很好的完成课程设计的功能要求.1.1.2 设计方案二图5 方案二的结构框图1)脉冲产生电路:选用NE555组成多谐振荡器,通过选用合适的电阻电容,组成振荡器,从而产生我们所需要频率的脉冲.2)循环电路的设计:图6 74LS194的引脚图74LS194的功能表:表三74LS194的功能表由74LS194的功能表可以看出,芯片74LS194可以实现4位输出的左移,右移,清零,以及置数功能.因此,我们可以利用两片74LS194芯片就可以实现控制八盏彩灯的循环点亮功能.3)彩灯发光电路:Q Q Q Q Q Q Q Q,当其中一八盏彩灯分别接到两片74LS194的输出01234567个输出为高电平时,则该盏彩灯发光,并且八盏彩灯接成共地接法,而且加入保护电阻,实现彩灯发光电路.下图是方案二的总电路图:图7 方案二总电路图方案二实现八盏彩灯循环点亮以及全灭,全亮,左移和右移的功能的工作流程:首先实现左移功能:即先给7D 置1, 0123456D D D D D D D 都置0,并且开关J3,J6,J4,接到高电平之后,再将控制S0的开关J3打到低电平处,即可实现八盏彩灯的循环左移;实现右移功能:首先给D0置1, 1234567D D D D D D D 也同样都置0,开关J3,J6,J4一起都打到高电平状态之后,再将控制S1的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的右移功;实现彩灯的全亮功能很简单,即将开关J1,J2,J3,J4,J5,J6,全部打到高电平处,就可以实现八盏彩灯全亮功能;而实现全灭功能,只要将控制清零信号的开关J4接到低电平处,就可以实现八盏彩灯的全灭.以上就是方案二实现全部功能的调试方法.1.2 两种方案的比较与选择通过multisim 的仿真结果,以上的两种方案都基本上可以实现本次课程设计的功能要求,但是在方案一中已经提过了,由于电路的复杂性,没有设计DIP 开关,就不能实现彩灯的全亮功能.下面来比较一下两种方案的优劣.首先,从器材方面来说,方案一中用到函数发生器,即芯片74LS138,据市场价格来说,比其他芯片价格确实要偏高一点.其次,方案一中不能实现八盏彩灯全亮的功能,这也让该方案的价值大打折扣.但是,我感觉方案一的连线调试相对于方案二来说要简单一点.方案二可以实现本次课程设计的全部功能:左以,右移,全亮,全灭,而且电路原理比较简单,容易让人理解;其次所需要的芯片价格便宜,经济效益高.但是,该电路的连接有点困难,导线相对较多,给电路的连接和调试带来了不方便.虽然方案一与方案二都存在着缺陷,但是总合考虑之后,还是采用方案二,因为它能够实现所需全部功能,这也是本次课程设计至关重要的目标.因此,我们采用方案二作为我们这次课程设计的方案.2.1 脉冲产生电路:用NE555定时器构成的多谐振荡器的原理图如下面:图8 555定时器的原理图555定时器内部的比较器灵敏度比较高,而且采用差分电路的形式,因此利用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度的影响较小.我们在数字电路中基本上已经了解了如何利用555定时器来组成多谐振荡器的原理以及电路图的接法,下面我们需要讨论的是电阻的选择和电容的选取,怎样才能符合课程设计的要求.首先,该次课程设计的八盏彩灯的循环点亮的周期是1S,即频率是1HZ,而我们在数字电路的理论课上学习过:电容C 的放电时间,即20.7pL t R C =,而电容的充电时间为120.7()pH t R R C =+,这样该脉冲电路所产生脉冲的周期为pL pH T t t =+,因此频率121 1.43(2)pL pH f t t R R C==++, 这样我们通过选取合适的电阻和电容,使得f =1HZ,经过计算我们可得12100;100; 4.7R K R K C F μ=Ω=Ω=通过以上的计算与选择,我们可以得到周期为1S 的矩形波,这样就完成了脉冲电路的设计.我已经在上面介绍了芯片74LS194的功能表和引脚图,我们知道74LS194是一双向寄存器,它能够实现电路左移,右移,保持,并行输入,并行输出,以及置零的功能,因此我们可以利用74LS194的这些功能来实现八盏彩灯测循环控制功能.图9 循环控制电路对单个寄存器而言,将S0,S1,都接高电平,并且清零信号CLR也接高电平,置数1000之后,再将S1接至低电平处,可以实现右移循环功能,即1000→0100→0010→0001→1000;相反,我们将S1接高电平,S0接低电平,可以左移循环功能,即1000→0001→0010→0100→1000.而要实现八位的左移或右移功能实际上很简单,将两个74LS194级联就可以,这样可以实现八位的左移或右移功能,而级联是将第一片74LS194的SR接到第二片的74LS194的D3,第一片的74LS194的SL接到第二片74LS194的D0;同理,第二片74LS194的SR,SL 接到第一片74LS194的D3,D0,这样就可以实现八位的循环左移和右移功能.而在方案中,实现全灭功能,只需要将74LS194的清零端CLR接到低电平就可以实现八盏彩灯全灭.实现全亮功能,只需要将所有输入端都接到高电平,并且开关S0,S1,清零端CLR 也都接到高电平,这样就可以实现八盏彩灯全亮功能.2.3 LED 灯显示电路:为了节省经济负担,我们利用发光二极管来代替彩灯,实现彩灯的闪烁功能,发光二极管的阴极与保护电阻连接,并且八个发光二极管共地连接,以此来减少导线数量和节省元器件的开支.下面是LED 灯的连接电路:图10 LED 灯显示电路通过查询模拟电子技术课本理论知识,红光LED 灯的正向电压为1.6~1.8V,电流为50mA,而我们通过查阅资料得知74LS194的输出高电平是2.2~5V,因此我们可以通过计算来得到所需要的保护电阻的大小:min 01max min 2.2 1.880.050.05o U U R --===Ω max 01min max 5 1.6680.050.05o U U R --===Ω, 因此,通过上面的理论计算我们可以得到保护电阻的范围是在:~[868]R Ω因此,我们选择保护电阻为47Ω.3. 电路的调试与检测3.1 电路的调试与检测:3.1.1 调试的方法:设计完电路之后,我相信最重要也是最困难的一步是就是电路的调试,一个电路成功与否的关键也是在调试.但是,一个电子电路即使在仿真完全正确的情况下,按照仿真结果的参数来进行设置,或许其真实结果也不会令人很满意的,究其原因,我想是多方面的.首先,我认为即使在相应的软件中仿真正确,但是我们也知道仿真是在理想情况下实现的,而在现实生活中,存在着复杂的客观的因素:如元器件的值的误差,器件参数的误差等等,这其中任何一个因素都会对电路的实际效果产生很大的影响.因此,我们必须在理论上通过之后,再安装连接电路,对电路进行调试和纠正,以弥补电路设计方案的不足,然后采取措施对电路进行最优化.而在电路的调试过程中,一般要用到的工具是万用表,我们要对万用表的操作方法熟悉,这样才能在电路的调试过程中有利于我们检查电路的故障,正确解决所遇到的问题.通常,我们在电路调试过程中有两种检测方法,一种是模块检测法,一种是整体调试法.我个人认为模块检测发对我们更加实用,有利,首先,模块检测法可以让我们能够很快的发现电路的故障出在哪里,能够帮助我们更快的解决电路所遇到的问题;其次,我认为模块检测法可以对我们的电路进行保护,避免由于电路连线的不正确而导致烧毁电路.模块检测法的检测顺序最好是按照信号的流向来进行检测,一个模块一个模块来进行检测,逐步扩大检测范围,最后完成总的调试结果.另一种检测方法是整体调试法,该方法是在连接完毕电路之后直接对整个来进行调试,部分模块进行测试.依我个人观点,这种方法很难发现是哪里出现问题,不利于我们对电路进行调试.因此,我们在本次课程设计中所采取的调试方法就是模块测试与整体测试法相结合的方法,因为整体测试法会让我们对电路有个整体把握,发现电路存在问题之后,我们再通过模块检测阀来单独进行检测,从而发现电路的问题.3.1.2 调试的步骤:电路的调试步骤:首先,我们组的成员商量讨论之后,决定采取哪种方案之后,在放仿真软件multisim中仿真正确之后,按照所得到的正确的电路图我们进行电路连线,连线完毕之后,首先查看电源是否接错或出现短接的情况,然后,再查看各个芯片是否安装的牢固,最后,我们要做的是检测各个芯片的引脚是否接错,这是非常重要的一步,因为如果芯片引脚接错,可能导致芯片被烧坏.以上是电路连接完毕之后必不可少的一步.其次,我们在做好第一步之后进行下一步,接通电源,观察电路是否正常工作,如果不能正常工作,那么立即关闭电源,并且对电路的各个模块进行检查来排除错误,直至发现错误为止,发现错误之后进行改正.再之后,当第二步完成之后,我们在工作开关断开的情况下,来检测脉冲产生电路的正确性,用一个发光二极管来检测,当发光二极管工作正常时,说明脉冲产生电路是正确的;当不能正常工作时,我们需要排除其中的错误,看看是否是因为芯片的连接问题等等;还有,我们要检测循环控制电路,检测其输出电平是否是正常的,如果不正常我们需要检查出原因,一般这时候我们首先看看芯片的连接是否正确,直至排查出原因.最后,电路调试的工作是闭合工作开关,观察等是否能够正常处于所要求的工作状态,此时如果继续存在问题,那么我们应该继续对电路进行调试3.1.3 调试中的故障以及解决方法:在我们这次的调试中,我就是按照上面所叙述的方法进行调试的.当我们连接完毕电路之后,另两个同学按照正确的电路图进行检查,待全部检查连线正确之后,我们接通+6V的电源,发现电路不能正常工作,于是我们立即关闭电源,仔细分析一下电路之后,确定所有芯片的引脚连接正确之后,用万用表对脉冲电路进行了检测,发现脉冲电路能够正常工作.于是我们仔细思考之后,接合以前的经验,于是我们对连接发光二极管的那一排插孔进行测量,发现问题正好出在了那里,由于电路板的制作原因,两孔之间没有接通,因此导致电路不能正常工作.我们采取的办法是每个孔进行测量,看看哪些孔之见不能正常接通,之后再通过导线将它们连接起来,以达到正常接地的功能.解决以上功能之后,我们再次进行电路调试,发光二极管虽然能够实现全亮,全灭,以及置数和清零功能,但是不能实现左移和右移功能,但这时候我基本上已经确定我的电路连接不存在任何问题,问题应该是开关S1和S0的原因,因此我们再次对连接S1和S0的开关接线进行检测和稳固之后,对电路进行了调试,电路可以正常工作了.但由于开关的抖动性,导致了左移和右移的功能经常处于失效状态.在数字电路中我们实际上已经学习过解决开关的抖动性,我们可以利用SR锁存器来消除抖动性,但是在这次课程设计中我们没有很好的办法来解决该问题,只能多试几次,以此来让电路处于正常工作状态.总来说,这次电路的调试还是比较成功的,能够准确排查出原因和及时解决问题,大大提高了我们的工作效率,也很大的提高了我们在实践中利用理论知识的分析问题和解决问题的能力.4.电路的仿真结果4. 方案二的仿真图形4.1 脉冲电路的仿真:图11 脉冲电路仿真图通过平常的自学,掌握了multisim仿真软件的用法,因此,在这次课程设计中得到了运用.它为我们提供了该电路是否正确与否的信息,能够帮助我们顺利完成电路设计.下面是仿真得到的脉冲图形:图12 555定时器产生的脉冲4.2 循环控制电路仿真图形:图13 彩灯循环控制电路仿真图虽然能够仿真出来动态感,但由于只能插入图片,所以只能显示出一盏灯亮的效果.4.3 总电路仿真图形:图14 总体电路仿真图形总结与体会这次电子电工课程设计是我们进入大学以来第一次做课程设计,因此对于我们来说是一个新鲜事物,同时也是一个挑战,毕竟我们以前从来没有做过.但是,凡事都有第一次,我们不能因为以第一次为借口就可以掉以轻心,我们必须尽自己最大的努力来做好这次课程设计.这次课程设计给我最大的感受是启发巨大.首先,在做这次课程设计的过程中,我们要大量用到大一下学期所学的电路基础知识和大二上学期学的模拟电子技术和本学期所学的数字电子技术的理论知识,而且,在课程设计中不仅要懂得理论知识,更重要的是我们要将理论知识运用到电路实际的设计与调试中,而且还要考虑到现实生活中的环境,结合实际才能设计出比较实用的电路图.其次,就是我查阅资料的能力得到大大提升.虽然这次课程设计的题目网上漫天飞,但我是通过实际所学的知识亲自设计出来的.在自己设计的过程中,难免会需要大量资料,而这就考察了我的查阅资料与筛选资料的能力.以前,学校的数据库很少被我利用,而且操作也不是很熟悉,但这次我为了设计出完美的电路,查阅大量的资料,可以说,一个电路设计下来,我也差不多看了20多篇论文.而同时,在设计电路过程中,阅读资料也大大增加了我的知识面和阅读论文的能力,可谓是一举多得.最后,在课程设计中提高了我的动手能力.以前,我一直注重理论知识的学习,而忽视自己的动手实践能力,以致于虽然我再理论课上的考试成绩很高,但每次实验都不能够很好的完成实验.然而,这次课程设计,我们这组可以说是以我为核心,我领导了电路的设计,连接,调试等一系列过程,在这些过程当中,我都亲力亲为,大大锻炼了我的实际动手能力和领导能力.虽然这次课程设计完成得还算不错,但在课程设计的过程当中,也暴露出了我自身的许多问题.首先是以前所学的知识忘记得很快,由于没有及时的巩固以前的知识所造成的后果,实际上这些基础电路的知识在我们以后的专业课学习中也会大量会运用到,这就给我敲响了警钟,及时复习所学的知识才能够运用得游刃有余,而且有人曾对我说过”对一件事情感兴趣是即使在没有任何外在压力下也依然孜孜不倦的去学习它,运用它”,这句话给了我很大的启发,我一直认为我对电路方面有很大的兴趣并且认为自己有这方面的天赋,看样子我在这方面做得还是不够.还有一个方面是我在与他人合作过程中所暴露出来的问题,对于别人我也像要求自己一样来要求他们,从而与他们在合作过程中有一些不愉快;而且我在电路调试过程当中遇到问题时不是很冷静,甚至显得有点急躁,因此不能够及时排查出原因.这些都是我的心态所影响的,今后在这方面我要好好改正,争取做到冷静处事.这次课程设计完成了,我也完成了一篇论文,虽然说这篇论文质量不是很高,但这是我进入大学以来写的最长,写得最认真,写得最满意的一篇论文.通过完成这样一篇论文,为我今后发表论文打下了一个很好的基础.总而言之,这次课程设计让我懂得了许多许多,知识的重要性,理论与实践结合的重要性,以及与人合作的重要性等等.这次课程设计时间没有浪费,是我进入大学以来最最充实的两个星期.参考文献[1]康华光.陈大钦.电子技术基础-模拟部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[2]康华光. 邹寿彬.电子技术基础-数字部分(第五版).北京.高等教育出版社.2006.1[3]罗杰.电子技术基础习题全解-数字部分(第五版)高等教育出版社.2006.5[4]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.2006.5元件明细表。

CD4514循环彩灯控制电路,CD4514 Lantern关键字：CD4514,CD40193,CD4069,彩灯控制电路图作者:李岗这个循环彩灯按照一定方向行进，但是在前进的过程中不时出现后退的变化；给人以克服困难、“不屈不挠”向前进的感觉。

电路工作原理电路图如图所示。

电路由双路脉冲信号发生器、加减计数器、16选1计数译码器组成。

脉冲计数器给出两路不同频率的脉冲信号，分别输入到加减计数器的输入端上；计数结果输出给16选1计数译码器CD4514。

在CD4514的16路输出端上接有16只发光二极管，用来显示输出结果。

16选1计数译码器可以按照不同的输入值，把16路输出端之中对应的一个输出端变成高电平，推动16只发光二极管轮流点亮。

对于CD40193加减计数器，它有两个计数输入端，分别进行加法和减法的计数；并且按照4位二进制数输出计数结果。

如果在40193的加计数输入端和减计数输入端分别输入脉冲信号，则40193按照两者的频率之差决定计数结果的总的趋势；当加法计数输入端的计数脉冲频率大于减法计数输入端时，计数器进行加法计算；反之则进行检法计算。

如果调整双路脉冲发生器的输出频率，使得输出到40193加计数和减计数的频率之差发生变化，则可以改变计数器输出结果的总趋势；这样，输出到16选1译码器的数值可以是递增的，也可以是递减的；反映在灯光显示结果上，如果把16只发光二极管摆成一排或者一圈，灯光会给出不同的移动速度和不同的移动方向。

当两路脉冲的频率比较接近的时候，则会出现一种特殊的情况。

那就是灯光移动的方向也会发生变化：一会儿向前、一会儿向后；但是总的趋势则只有一种，或者向前，或者向后。

在这种情况下，循环灯虽然看起来有时向前移动，有时向后移动，但最终还是向前移动；给人以一种“不屈不挠”向前进的感觉。

双路脉冲发生器采用4069组成两组脉冲振荡器：其中一组振荡频率为5Hz；另一组为可用电位器R5调节输出频率的振荡器，可输出2～50 Hz的脉冲信号。

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。

彩灯循环控制电路的设计与制作引言：一、设计思路：步骤1：整体设计思路：彩灯循环控制电路主要由以下几部分组成：电源供应模块、计时器模块、逻辑控制模块、彩灯驱动模块。

电源供应模块负责为整个电路提供电源，计时器模块负责控制循环的时间，逻辑控制模块负责根据计时器的状态控制彩灯的亮灭，彩灯驱动模块负责将控制信号转化成对实际彩灯的驱动。

步骤2：电源供应模块设计：电源供应模块是整个电路的基础，常用的方式为使用稳压电源或者直流电池供电。

一般使用直流电源供电会更加稳定和可靠。

步骤3：计时器模块设计：计时器模块的设计可以使用集成电路555或者Arduino等进行实现。

通过设置计时器的参数，可以控制循环的时间。

步骤4：逻辑控制模块设计：逻辑控制模块是整个电路的核心，可以使用逻辑门、可编程逻辑控制器等进行实现。

逻辑控制模块根据计时器的状态来控制彩灯的亮灭。

可以根据不同的需求，设计不同的亮灭模式，如顺序循环、随机循环、呼吸循环等。

步骤5：彩灯驱动模块设计：彩灯驱动模块负责将逻辑控制模块产生的控制信号转化成对实际彩灯的驱动。

常用的方式是使用三极管、MOS管等进行驱动。

二、制作步骤：1.连接电源供应模块：将稳压电源或者直流电池连接到电路的供电输入端。

2.连接计时器模块和逻辑控制模块：将计时器模块和逻辑控制模块按照电路设计连接起来，确保信号的正确传输。

3.连接彩灯驱动模块：将彩灯驱动模块按照电路设计连接到逻辑控制模块的输出端，确保信号能够正常驱动实际的彩灯。

4.连接彩灯：将实际的彩灯连接到彩灯驱动模块的输出端，确保彩灯能够正常亮灭。

5.测试与调试：对整个电路进行测试和调试，确保彩灯能够按照设计的循环模式正常亮灭。

三、注意事项：1.电路的供电输入要保持正确，以免对电路元件造成损坏或者故障。

2.连接电路时要避免短路和接触不良，以保证信号的正常传输。

3.在计时器模块的参数设置时要根据需求进行调整，以控制循环的时间。

4.逻辑控制模块的设计要根据实际需求设计合理的亮灭模式。

电子技术课程设计——彩灯循环控制电路学院: 电子信息工程学院专业、班级：自动化051501班姓名：徐立辉学号：200515040128同组者：谢明指导教师：闫晓梅2008年1月彩灯循环控制电路一、设计任务与要求1．设计时钟振荡电路，由555组成时基电路提供计时脉冲。

2．由计时器实现彩灯的循环显示。

3．循环的速度可调。

二、总体框图图（1）总体框图根据设计要求和任务，参考广告灯主要的逻辑框图，设计方案可以从以下几个方面考虑。

总体框图如图1，其中利用振荡器产生触发，再利用数控分频器系统将触发脉冲进行分频，产生不同频率的脉冲，作为顺序脉冲发生器的输入脉冲，当输入脉冲的频率变化时顺序脉冲发生器产生的顺序脉冲也会有不同的频率，从而达到控制彩灯循环时间的目的。

产生顺序脉冲后将它加到彩灯循环系统上，使彩灯系统产生简单的循环变化的效果。

三、选择器件本次课程设计所用器件如表一：表（1）：本试验所有器材如1）74LS147的应用在常用的优先编码器电路中，除了二进制编码器之外，还有一类叫做二—十进制优先编码器。

他能将— 10个输入信号分别编成10个BCD码。

在— 10个输入信号中的优先权最高，的优先权最低。

2）74LS160的应用它是同步十进制加法记数器，当LOAD端输入底电平时处于预置数状态，D0、D1、D2、D3的数据将会在CP上升沿到达时被置入Q0、Q1、Q2、Q3中，它的预置数是同步的。

右图是74LS160的引脚分配图，图中LD为预置数控制端，D0-D3为数据输入端，C为进位输出端，RC为异步置零端，Q0-Q3位数据输出端，EP 和ET为工作状态控制端。

3) 555定时器应用国产双极型定时器CB555电路结构图。

它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管T D三部分组成。

V H是比较器C1的输入端，v12是比较器C2的输入端。

C1和C2的参考电压V R1和V R2由V CC经三个五千欧电阻分压给出。

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。

目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构 (3)1.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构 (3)1.3 方案比较与选择 (4)2 系统单元电路设计 (4)2.1 移位控制脉冲产生电路 (4)2.2移位控制电路 (7)2.3 彩灯显示电路 (10)3 安装与调试 (11)3.1 基于面包板的插装 (11)3.2 电路调试 (11)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，八路彩灯循环电路由555 电路和两片双向移位寄存器74LS194 组成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。

8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。

关键词：NE555 双向移位寄存器74LS194 彩灯循环彩灯循环控制电路的设计与制作 1 结构设计与方案选择1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构本方案彩灯循环电路由双时钟4位二进制计数器74LS193、译码器74LS138和NE555构成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS193 用来控制脉冲，实现8进制计数，再由译码器74LS138对循环的8个3位二进制数转化为循环的高低电平触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。

系统结构框图如图1-1所示：图1-1 基于计数器和译码器的系统结构框图完整电路图详见附录11.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构本方案彩灯循环电路由两片双向移位寄存器74LS194和NE555构成，其中555电路用来产生移位控制脉冲，74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。

8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。