1_彩灯循环控制器
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循环彩灯控制器的设计课程设计循环彩灯控制器设计课程设计设计目的:本课程设计的目的是让学生学习如何设计一个简单的循环彩灯控制器。
通过学习这个课程,学生将了解控制器的工作原理、电路设计、软件编程等方面的知识,并且掌握一定的实践操作能力。
课程目标:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理;2. 掌握电路设计原理和方法;3. 掌握单片机程序设计方法;4. 能够独立设计循环彩灯控制器电路和程序。
课程大纲:第一章循环彩灯控制器的工作原理1.1 循环彩灯的基本原理;1.2 循环彩灯控制器的基本原理;1.3 循环彩灯控制器的分类。
第二章电路设计2.1 循环彩灯控制器电路的组成;2.2 电路元件的选型和参数计算;2.3 建立例程进行电路仿真;2.4 布局设计;2.5 原理图绘制。
第三章单片机程序设计3.1 概述C语言程序设计基础;3.2 循环彩灯控制器程序的基本流程;3.3 控制器的主程序设计;3.4 IO口和定时器的编程;3.5 中断优化程序设计。
第四章循环彩灯控制器的实现4.1 控制器电路板的焊接和测试;4.2 单片机软硬件程序烧录;4.3 硬件调试;4.4 软件调试。
设计流程:1. 理解循环彩灯控制器的工作原理。
在听讲、课外阅读和答疑互动等多种形式下,加强对循环彩灯、循环彩灯控制器的工作原理、分类等方面的理解。
2. 电路设计。
采用理论教学和实践操作相结合的方式,按照课程大纲的要求,进行电路设计,包括电路元件的选型和参数计算、建立例程进行电路仿真、布局设计、原理图绘制等环节。
3. 单片机程序设计。
理解C语言程序设计的基本概念和流程,在掌握单片机程序设计方法以后,独立完成循环彩灯控制器程序的编写,并利用仿真软件进行调试。
4. 循环彩灯控制器的实现。
根据设计流程,焊接电路板并进行测试,根据需要对电路板和程序进行调试和优化,最终实现循环彩灯控制器。
实验教学:在课程教学中,通过多样化的实验教学方式,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实践操作能力。
课程设计课程名称数字电子技术课程设计题目名称彩灯循环控制器(花型B) 学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班学号 3112007277 学生姓名叶碧华指导教师潘运红2014年6 月26 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器(花型B)学生学院材料与能源学院专业班级电子科学与技术2班姓名叶碧华学号3112007277一、课程设计的内容完成彩灯循环控制器的设计任务二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1. 10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2. 要求显示2种不同的花型:1)10路彩灯按照先奇数次灯、后偶数次灯的顺序轮流点亮。
2)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。
以上2种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮,全部灯灭。
按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1. 利用各种电子器件设计篮球比赛计分器;2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证;3. 总结电路设计结果,撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:2012 年11月12 日指导教师签名:计划完成日期: 2012 年 11 月 12 日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要此处填写本设计说明书的摘要,摘要是说明书内容的简短陈述,一般不超过400字。
本次课程设计要求彩灯先奇数次后偶数次轮流点亮,最后按照L0L1,L1L2,L2L3…L8L9的顺序点亮,一个周期存在19种状态。
而本次设计的思路分为四个部分,第一部分为调整时钟脉冲信号,通过74292分频器将DE2开发板上频率为50MHZ的时钟脉冲信号降低为6HZ左右。
第二部分为计数电路,将2个74160计数器接成20进制计数器,使其在一个周期里输出20个信号,对应彩灯变化的一个周期。
第三部分为编码单元电路,利用2个74154译码器和与非门电路使其输出规律和彩灯变化规律相同。
彩灯循环显示控制器电气信息类(创新实验班)一,实验目标1.4路输出循环彩灯电路:设4路彩灯记为L3、L2、L1、L0。
实现如下花型:花型1:彩灯L3-L0,依次按L3,L3L2,L3L2L1,L3L2L1L0点亮;花型2:彩灯L3-L0,依次按L0,L1L0,L2L1L0,L3L2L1L0熄灭;花型3:彩灯L3-L0,全亮再全灭。
三种花型依次循环显示。
2.8路输出循环彩灯电路,实现如下花型:花型1:由中间往外对称依次点亮,全部点亮后,再由中间往外依次熄灭。
花型2:前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右顺次点亮,再顺次熄灭。
两种花型交替循环显示。
二,实验方案1.1)输出单元电路:彩灯循环显示的花型状态又移位寄存器单元电路的输出状态决定。
由一片4位移位寄存器74LS194实现。
2)分频单元电路:实现对时钟信号的四分频,由D触发器74LS74构成。
3)控制信号产生单元电路:用计数器74LS193。
2.1)输出单元电路:由两片4位移位寄存器74LS194实现。
2)分频单元电路:74LS90构成8进制计数器3)节拍控制单元电路:74LS74使S1,S0转换。
三,实验步骤4路输出循环彩灯电路1.4路输出循环彩灯电路:再依次按L0,L1L0,L2L1L0,L3L2L1L0熄灭,然后全亮再全暗,由此循环。
由图上仿真可以看出,8盏灯先全暗,然后1D和2A(即中间两盏灯)开始亮,向往外对称依次点亮,再由中间往外依次熄灭。
然后进入下一个花型:前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右顺次点亮,再顺次熄灭。
五,实验验证这个实验是在实验箱上验证的,4路输出循环彩灯电路中的4盏灯按照预期亮。
而8路输出循环彩灯电路的8盏灯虽然亮了但是不是按照预期的规律。
用555时基电路构成多谐振荡器,用该脉冲作为8路输出循环彩灯电路的脉冲源,与6和2端口相接的电容影响频率,可是8盏灯也不是按照预期的亮。
但是仿真却可以。
六,实验心得:这次实验算不上成功,因为在实验箱上的灯没有按照规律亮,不过仿真结果还是成功的。
《数字逻辑系统》设计报告设计题目:彩灯循环控制器的设计专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:设计日期:年月目录一、任务书•• (1)1.设计任务目的•• (1)2.设计任务要求•• (1)3.设计框图•• (1)二、设计过程 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计方案 (3)4.电路设计 (4)4.1NE555 (4)4.274LS161 (5)4.374LS138 (6)4.4电路总图 (7)5.制作及调试过程 (7)6.结论 (8)致谢 (9)参考文献 (10)附录:元器件清单 (10)一、任务书1.设计任务目的设计一个彩灯流水控制电路,其主要部分实现定时功能,即在预定的时间到来时,如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等,可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能,利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
2.设计任务要求1.8路彩灯循环控制电路2.该彩灯电路可以实现自动循环点亮3.彩灯亮暗能实现右移、流水移动3.设计框图1.1电路原理图二、设计过程1.设计目的掌握555多谐振荡器、译码器、十六进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理,设计流水灯电路图,分析与设计时序控制电路。
画出流水灯的整机逻辑电路图,掌握流水灯工作原理及其设计方法,并对各种元器件的功能和应用有所了解。
并能对其在电路中的作用进行分析。
另外,还要掌握电路原理和分析电路设计流程,每个电路的设计都要有完整的设计流程。
这样才能在分析电路中有良好的思路,便于查找出错的原因。
2.设计任务要求(1)用 8个发光二极管作为彩灯显示,设计一个彩灯控制电路,能使彩灯的流向可以变化。
具有彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
灯流动的方向可以手控也可以自控,自控往返变换时间为5秒。
(2)彩灯可以间歇流动,10秒间歇1次,间歇时间1秒。
3.设计方案本设计方案使用的元器件是:555多谐振荡器一个、74LS161D(二进制同步计数器)一片、74LS138D一片、LED灯、电阻、电容。
循环彩灯控制器一、设计题目循环彩灯控制器二、主要内容及要求(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个,要求按一定顺序和时间关系运行。
(2)动作要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制,要求有驱动电路。
(4)对跑动电路,可以每3个一组,交叉安装,分别点亮每一组,利用视觉暂停,达到跑动的效果。
三、进度安排6月19号之前,根据自己的兴趣爱好,完成该课程设计的题目任务并提交给学习委员。
认真阅读了课程设计的相关要求,指导时间及任务完成期限。
6月19号—6月21号:根据自己所选的课程设计题目内容及要求,初步构造整个设计思路,同时认真复习了数字电路中触发器、译码器、计数器、译码显示器等部分内容知识,熟识掌握它们些常用的集成数字芯片的用法和功能。
同时去图书馆借了几本有关课程设计相关的书。
6月22号—6月24号:阅读Multisim相关的教程书,学习Multisim10.0仿真软件的使用,并设计了几个简单的电路进行练习仿真练习。
6月24号—6月26号:分析彩灯控制器的组成、用笔用纸初步画出电路的原理图和各个组成模块,并通过小组的讨论分析可行性。
确定初步设计方案后,就通过参考资料查找所用到各中数字芯片的引脚排列及其功能。
最后,用Multisim10.0仿真软件进行电路的设计及仿真模拟,测试。
6月27号:对所设计出来的电路进行检查,进行最后的模拟演示运行。
最后,排版好课程设计的总报告,并进行打印。
四、总评成绩指导教师学生签名循环彩灯控制器一、设计任务与要求1.设计任务:设计一个循环彩灯控制器。
2.设计要求:(1)共有红、绿、黄3色彩灯各9个,要求按一定顺序和时间关系运行。
(2)动作要求:先红灯,后绿灯,再黄灯,分别按0.5S的速度跑动一次,然后,全部红灯亮5S,再黄灯,后绿灯,各一次。
以此循环。
(3)对各组灯的控制,要求有驱动电路。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真
彩灯循环控制器是一种常见的LED灯控制器,可以实现LED灯的颜色、亮度等参数的控制和变换。
在嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程中,需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
硬件设计方面,首先需要选择合适的控制芯片,常见的有STM32系列、Arduino等。
控制芯片的选择应考虑到控制器需要的功能、性能和成本等因素。
然后需要设计电路图,包括LED灯的连接方式、外部电源模块等。
在设计电路图时,需要考虑到电路的稳定性、可靠性和安全性,确保控制器可以正常工作并符合相关标准和规定。
在软件编程方面,需要编写控制器的控制程序。
首先需要了解LED 灯的控制原理和通信协议,然后根据控制器的功能需求设计控制程序。
控制程序可以实现LED灯的颜色、亮度、闪烁等参数的控制,还可以实现灯效的切换、循环等功能。
在编写控制程序时,需要考虑到程序的效率、稳定性和扩展性,确保控制器可以稳定可靠地工作并方便后续的功能扩展和升级。
设计完成后,需要进行仿真验证。
可以利用仿真软件对控制器的硬件和软件进行仿真测试,检查控制器的功能是否符合设计要求,是否存在潜在的问题和风险。
通过仿真验证可以及早发现和解决问题,提高控制器的可靠性和稳定性。
总的来说,嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真是一个综合性的工
作,需要考虑到硬件设计和软件编程两方面的内容。
只有在两方面都充分考虑和完成的情况下,控制器才能正常工作并符合设计要求。
希望本文对彩灯循环控制器的设计与仿真过程有所帮助,让您在设计和制作控制器时更加顺利和高效。
内蒙古农业大学课程设计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2018年12月12日课程设计的内容设计任务及要求用一个LED数码管的每一段代表一组彩灯。
按数字循环显示3种序列:自然序列1,2,3,4,···奇数序列1,3,5,7偶数序列0,2,4,6,①具有显示,清零功能。
②数码管现实快慢连续调节<即计数时钟方波频率可调,0.5~2HZ)摘要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,然后通过一个八段数码管显示出来。
这里使用的主要就是计数器,计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。
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。
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。
最后还有一个部分就是用7447译码器把74160输出的信号用数码管显示出来。
一前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见,他将城市的夜晚装扮的美丽迷人,商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。
利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制。
例如用单片机,8086,8088等高级芯片,实现彩灯的循环点亮等,本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路。
二原理框图三芯片功能介绍1)555定时器 555定时器是8引脚集成器件,其工作原理为:输出电压只有两种状态:高电平低电平.在555定制器的复位端R 端为低电平的条件下,无论阈值输入端TH和触发输入端TB>Tc 取何值,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通。
当复位端R为高电平时,如果阈值电压TH>2Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通;如果阈值嗲电压TH<Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT和放电端D保持原状态不变:只要触发电压TR<Vcc/3时,输出端OUT输出高电平,且放电端口D与地段开。
彩灯循环控制器1任务:设计并制作一个彩灯循环控制器2原理图:3设计思路:单片机控制P2IO口的高低电平来实现彩灯自左向右渐亮至全亮,彩灯自左向右渐灭至全灭(状态1);彩灯自右向左渐灭至全灭(状态2);彩灯全亮,彩灯全灭(状态3)。
每按一次键,一种状态出现一次,间隔一段时间重复直到按键后转到下一个状态。
能设置状态的间隔时间。
增加彩灯的循环状态种类。
4单片机程序:彩灯自左向右渐灭至全灭(状态1);/*******************************************************************/// 利用定时器控制产生占空比可变的PWM 波// 按K1,PWM值增加,则占空比减小,LED 灯渐暗。
// 按K2,PWM值减小,则占空比增加,LED 灯渐亮。
// 当PWM值增加到最大值或减小到最小值时,蜂鸣器将报警。
/*********************************************************/#include < reg51.h >#include < intrins.h >unsigned int i;sbit P11=P1^0;sbit P12=P1^1;sbit P13=P1^2;sbit P14=P1^3;sbit P15=P1^4;sbit P16=P1^5;sbit P17=P1^6;sbit P18=P1^7;sbit K1 =P3^2 ; //增加键sbit K2 =P3^3 ; //减少键sbit BEEP =P3^6 ; //蜂鸣器unsigned char PWM=0x7f ; //赋初值void Beep();void delayms(unsigned char ms);void delay(unsigned char t);/*********************************************************/ void main(){P1=0xff;TMOD=0x21 ;TH0=0xfc ; //1ms延时常数12MTL0=0x18 ; //频率调节TH1=PWM ; //脉宽调节TL1=0 ;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1 ;while(1){}}/*********************************************************/ // 定时器0中断服务程序./*********************************************************/ void timer0() interrupt 1{TR1=0 ;TH0=0xfc ;TL0=0x18 ;TH1=PWM ;TR1=1 ;P1=0x00 ; //启动输出if(PWM!=0xff){PWM++ ;delayms(10);}}/*********************************************************/ // 定时器1中断服务程序/*********************************************************/ void timer1() interrupt 3{TR1=0 ;i++;if(i==2){P11=0xff ;} //结束输出if(i==3)delayms(2);{ P12=0xff ; //结束输出delayms(2); }if(i==3){P13=0xff ; //结束输出delayms(2);}P14=0xff ; //结束输出delayms(2);P15=0xff ; //结束输出delayms(2);P16=0xff ; //结束输出delayms(2);P17=0xff ; //结束输出delayms(2);P18=0xff ; //结束输出}/*********************************************************/ //蜂鸣器子程序/*********************************************************/void Beep(){unsigned char i ;for (i=0 ;i<100 ;i++){delay(100) ;BEEP=!BEEP ; //Beep取反}BEEP=1 ; //关闭蜂鸣器delayms(100);}/*********************************************************/// 延时子程序/*********************************************************/void delay(unsigned char t){while(t--) ;}/*********************************************************/// 延时子程序/*********************************************************/void delayms(unsigned char ms){unsigned char i ;while(ms--){for(i = 0 ; i < 120 ; i++) ;}}/*********************************************************/通过这次制作,我了解到自己学习单片机的不足。
课程设计课程名称EDA技术题目名称循环彩灯控制器专业班级2014级电子信息工程1班学生姓名俞媛媛学号***********指导教师罗少轩二零一六年六月二十号目录引言 (1)1 设计要求 (2)1.1 基本要求 (2)1.2 主要参考元器 (2)1.3 元器件要求 (2)2 系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成框图 (3)2.2工作原理分析 (3)3 单元电路模块与计算 (5)3.1 时钟脉冲产生电路模块 (5)3.2 四种码产生电路模块 (6)3.3 彩灯开关电路模块 (7)3.4 花样输出电路模块 (8)4 实验调试及测试结果分析 (9)心得 (10)参考文献 (11)附录1 循环彩灯控制器电路原理总图 (12)附录2 循环彩灯控制器PCB原理总图 (13)附录3 元器件清单 (14)引言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。
但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂、功能单一,这样一旦制作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。
优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控器、分控器和LED光源组成,广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。
二维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。
若将一定数量的彩色灯组合联接,就能营造出平面上色彩变化的场景,这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富绚丽。
控制器采用数字集成块,外围元器件少、电路结构简单,只要元器件完好、装接无误,装后无须调试即可一举成功。
音乐彩灯控制器是专用于卡拉OK厅 KTV包房的彩灯控制设备,其最大优点是不与电视音响等设备有任何连接,本设备通过检测包房里的环境音频信号强弱来控制通过彩灯的电流大小(即亮暗程度)来烘托娱乐的兴趣的目的,也就是随着声音的大小而使彩灯闪烁,歌声和彩灯一起跳动,从而让唱歌人激情高涨,留连忘返。
湖南科技大学信息与电气工程学院《VHDL语言》课程设计报告题目: VHDL语言课程设计专业:班级:姓名:学号:课程设计任务书一、课程设计的目的:1,通过本次课程设计,熟练掌握MAX-PLUS2的应用,操作,并对VHDL语言的编程做一实践检验,编出程序,并进行仿真,并根据所得仿真图形分析和推断并改进所涉及的程序,让程序在现实生活中得以更贴近的应用。
2,本次操作的命题一是:循环彩灯控制器,本设计的要求是:设计一个循环彩灯控制器,该控制器控制红,绿,黄三个发光管循环点亮。
要求红发光管亮3秒,绿发光管亮2秒,黄发光管亮1秒。
3,本次操作的命题二是:数字显示的秒表,本设计的要求是:设计一块用数码管显示的秒表,能够准确的计时并显示。
最大计时为59秒,最小精确到0.1秒。
二、设计方案的论证:命题一循环彩灯控制器的方案一:在本题中要求控制器可以控制红,绿,黄三个发光管循环点亮,并且要求发光的时间不一样,这样,本质设计思想是循环累加,即时钟信号高电平开始,m值开始累加,CASE m ISWHEN "001"=>dout<="100";WHEN "010"=>dout<="100";WHEN "011"=>dout<="100";WHEN "100"=>dout<="010";WHEN "101"=>dout<="010";WHEN "110"=>dout<="001";WHEN OTHERS=>dout<="111";END CASE;前三个值都将赋值给dout1,也就是红灯发光的三秒,然后两个赋值给绿灯,最后一秒赋值给黄灯。
嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真嘉立创彩灯循环控制器是一种用于控制彩灯循环显示的电子设备。
它通过精确的计时和控制信号,使彩灯按照预设的模式和频率进行循环显示,营造出炫丽多彩的灯光效果。
本文将介绍嘉立创彩灯循环控制器的设计与仿真过程,以及其中涉及到的关键技术和原理。
我们需要明确彩灯循环控制器的基本功能和要求。
彩灯循环控制器主要包括时间计时、控制信号生成和彩灯控制三个部分。
时间计时部分负责生成精确的时间基准信号,用于控制彩灯循环的时间间隔。
控制信号生成部分根据预设的循环模式和频率生成相应的控制信号,用于控制彩灯的亮灭和颜色变化。
彩灯控制部分则根据控制信号控制彩灯的状态和颜色。
在设计过程中,我们首先需要选择合适的时钟源和计时器。
时钟源可以选择晶振或者RTC芯片,计时器可以选择定时器或者计数器。
根据彩灯循环的时间间隔要求,我们可以确定时钟源的频率和计时器的工作模式。
接下来,我们需要设计控制信号生成电路。
这部分电路可以采用FPGA、单片机或者专用的控制芯片来实现。
根据循环模式和频率的不同,我们可以设计相应的控制算法和状态机,生成控制信号。
最后,我们需要设计彩灯控制电路。
彩灯控制电路可以采用开关电路或者PWM调光电路来实现。
根据控制信号的不同,我们可以控制彩灯的亮灭和颜色变化。
为了验证设计的正确性和可靠性,我们需要进行仿真和调试。
仿真可以通过电路仿真软件来实现,如Multisim、Proteus等。
在仿真过程中,我们可以模拟时钟源、计时器、控制信号生成电路和彩灯控制电路的工作情况,观察输出信号的波形和频谱。
如果仿真结果与预期相符,说明设计基本正确。
如果有误差或问题,我们可以对设计进行调整和优化,直到满足要求为止。
在设计和仿真过程中,需要注意以下几点。
首先,要确保电路的稳定性和可靠性。
选择合适的元器件和电路结构,避免干扰和失真。
其次,要考虑功耗和发热问题。
彩灯循环控制器通常需要长时间工作,因此要选择低功耗的元器件和合理的散热措施。
课程设计课程名称数字逻辑课程设计题目名称彩灯循环显示学生学院自动化专业班级学号学生姓名指导教师2015 年6 月17 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器学生学院自动化学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一个彩灯循环控制器。
二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟,发光二极管L0、L1…..L9从左到右排列。
2.要求显示四种不同的花型:1)10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。
2)10路彩灯按照先偶数次灯、后奇数次灯的顺序轮流点亮。
3)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。
4)10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮,然后按相反的顺序依次灭掉。
以上四种花型一直反复循环显示。
3. 该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮,全部灯灭。
按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作1、解读彩灯循环控制器所需实现的功能,制定功能框图;2、查找合适的芯片;3、根据题目要求设计电路;4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);5、完成实验要求,向任课老师答辩;6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:年月日指导教师签名:计划完成日期:年月日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要该设计采用了74192计数器,7442译码器,74153多路选择器来实现彩灯循环的控制。
彩灯循环电路的实质是由计数器产生一系列计数,经过译码器,多路选择器后变成一系列有规律的序列,最后由LED灯显示出来。
其中有规律的序列包括自然序列,偶数序列与奇数序列还有两个移动循环序列。
关键词:计数器,译码器,多路选择器目录1.设计内容和要求: (5)⑴10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟......................................................... 错误!未定义书签。
循环彩灯控制器的设计课程设计设计课程:循环彩灯控制器设计背景:随着科技的发展,彩灯在各种娱乐场所和庆典活动中得到了广泛应用。
为了实现各种炫目的灯光效果,循环彩灯控制器被设计出来。
循环彩灯控制器是一种能够自动控制彩灯变换模式和颜色的设备,它具有多种预设的灯光效果和动画模式,能够实现彩灯的循环变化,给人们带来视觉上的享受。
设计目标:本次课程设计的目标是设计一个简单、实用的循环彩灯控制器。
通过该课程设计,学生将学会使用单片机进行硬件控制和编程,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
同时,通过实践操作,学生将培养动手能力、创新思维和团队合作精神。
设计内容:彩灯控制器的基本构成单片机:使用ATmega328P单片机作为控制芯片,具有丰富的IO接口和强大的计算能力。
彩灯模块:选择常见的RGB LED灯模块,具有三种基本颜色的LED灯,可以通过改变电流和PWM控制颜色的亮度和混合效果。
电源和电路板:提供稳定的电源和电路板,保证彩灯控制器的正常工作。
硬件设计电路设计:根据彩灯模块的特性,设计相应的电路,包括电源电路、驱动电路和信号输入输出电路。
控制接口设计:设计合适的接口,将单片机与彩灯模块连接起来,实现控制功能。
软件设计单片机编程:使用C语言编程,编写单片机的控制程序,实现彩灯的循环变化、颜色控制和动画效果。
控制算法设计:根据彩灯控制的需求,设计相应的控制算法,实现各种灯光效果和动画模式。
实验操作和测试制作彩灯控制器:学生按照设计要求,进行电路焊接、单片机烧录和程序调试,制作出彩灯控制器。
功能测试与优化:对制作的彩灯控制器进行功能测试,发现问题并进行优化,确保控制器的稳定性和可靠性。
设计成果:通过该课程设计,学生将获得以下成果:彩灯控制器的设计与制作经验,了解彩灯的控制原理和基本的电路设计。
掌握单片机编程技术,能够使用C语言编写控制程序。
培养动手能力和创新思维,通过实践操作提高问题解决能力。
增强团队合作精神,通过小组合作完成课程设计任务。
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。
数字电路课程设计报告课程名称:循环彩灯控制器学生姓名:学号:班级:课程设计任务书课程设计题目循环彩灯控制器姓名学号班级院部机械与电子工程学院专业组别组长组员指导教师课程设计目的1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
课程设计环境用proteus 仿真软件画出总体电路图、word编写课程设计报告课程设计任务和要求设计要求:1. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;3.选做:实现快慢两种节拍的变换。
设计任务:1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
课程设计工作进度计划序号起止日期工作内容1 2012年6月7日~2012年6月11日选择设计题目并阅读相关文献、资料,学习使用proteus2 2012年6月12日~2012年6月13日根据设计任务和要求,做出大纲和目录3 2012年6月13日~2012年6月16日根据目录做出设计内容4 2012年6月17日~2012年6月18日根据设计内容用proteus画图5 2012年6月19日整理课程设计的格式与内容6 2012年6月20日打印并装订教研室审核意见:教研室主任签字:年月日教学院(系)审核意见:主任签字:年月日循环彩灯控制器的设计1.摘要本次循环彩灯的设计制作由时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路构成的集成电路来实现,其中花型控制电路由1614位二进制同步计数器完成,花型演示电路由195 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化),节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。
循环彩灯控制器原理
循环彩灯控制器是一种通过控制电路板上的芯片和元件,实现彩灯模式循环变化的装置。
它可以将各种颜色的灯光按照一定的模式和节奏进行切换和变化,从而创造出丰富多样的灯光效果。
该控制器的原理基于电路板上的主要元件:集成电路芯片、电容、电阻和发光二极管(LED)。
其中,集成电路芯片是控制整个系统的核心,它通过接收外部信号或内置程序,产生控制信号来驱动发光二极管的颜色和亮度变化。
循环彩灯控制器的工作原理如下:
1. 电源:通过接入外部电源,控制器能够获取所需的电能供给整个系统。
2. 信号输入:可以通过各种输入方式(如遥控器、按键等)向控制器发送控制信号,用于切换不同的彩灯模式或控制灯光的亮度和颜色。
3. 集成电路芯片:芯片内部嵌入了特定的程序,可以根据接收到的控制信号,产生相应的输出信号。
这些输出信号会通过电路板上的连接线路,驱动发光二极管的工作。
4. 发光二极管:由多个LED组成的发光模块,每个LED都具有不同的颜色,如红、绿、蓝等。
集成电路芯片的输出信号通过适当的电路连接,控制发光二极管按照一定的顺序和亮度进
行点亮或熄灭,从而创造出各种灯光效果。
5. 循环控制:集成电路芯片内部的程序可以实现各种灯光模式的循环变化。
这些模式可以是预设的,也可以是用户自定义的。
通过不断调节输入信号,控制器能够切换到不同的模式,并循环播放,不断变化灯光的亮度和颜色。
综上所述,循环彩灯控制器通过控制集成电路芯片和发光二极管,实现了彩灯的循环变化。
它可以根据输入信号切换不同的模式,并通过驱动发光二极管的亮度和颜色变化,创造出各种丰富多样的灯光效果。
4.2 应用电路1 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。
在实际工作中,能够实现彩灯循环控制要求的电路形式或方案很多,现给出几种与数字电路内容结合紧密且容易实现的电路方案,以期使读者开阔思路,学习数字电路的设计与制作方法。
1电路设计分析
(1)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。
(2)方案论证与实现
彩灯循环控制电路主要由3部分组成,其整体框图如图4—5所示。
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,只需要能产生高低电平,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4-6所不,接上示波器是为了调试振荡器输出信号波形,调试好后就可以去掉示波器,振荡器电路作为一个模块就可以和后续电路相连接了。
图4—7为调试好的振荡器输出波形。
②计数器/译码分配器。
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。
在此电路中采用十进制计数/分频器CD4017,它是一种用途非常广泛的集成电路芯片。
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00、01、02、…、09依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。
CD40 1 7有3个输入端(MR、CP0和~CP 1),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~CP l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~CP l端输入。
设置2个时钟输入端,级联时比较方便,可驱动更多的二极管发光。
CD401 7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。
由此可见,当CD401 7有连续脉冲输入时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。
CD401 7的仿真引脚图如图4-8所示。
CD401 7的实际引脚图如图4-9所示。
其实际引脚含义如下。
CO:进位脉冲输出端;CP:时钟输入端;CR:清除端;INH:禁止端;Q0~Q9计数脉冲输出端;VDD:正电源;VSS:地。
CD401 7的仿真测试电路及波形分别如图4.10、图4—11所示。
从CD40 1 7的波形图可以看到,CD40 1 7的输出端依次输出高电平,一个轮次送完,~O5-9就可得到1个进位正脉冲,该脉冲用于级联控制。
③显示电路。
显示电路主要由发光二极管组成,当CD40 1 7的输出端依次输出高电平时,驱动发光二极管也依次点亮,产生一种流动变化的效果。
发光二极管要求驱动电压小一点,一般在1.66V左右,电流在5mA左右。
彩灯的循环速度由脉冲源频率决定。
R、C构成微分电路,用于上电复位。
如有兴趣也可以把发光二极管换成各种颜色的彩灯,这样循环起来就更加好看。
2元器件选取及电路组成
(1)元器件选取
仿真电路所用元器件及选取途径如下。
①电源VCC:Place Source →POWER SOURCES→VCC。
②接地:Place Source →POWER SOURCES →GROUND,选取电路中的接地。
③电阻:Place Basic →RESISTOR,选取1kΩ、300Ω。
④电位器:Place Basic →POTENTIOMETER→10kΩ。
⑤电容:Place Basic →CAPACITOR,选取lμF、100nF和10nF。
⑥555定时器:Place Mixed→TIMER→LM555CM。
⑦计数器CD4017:Place CMOS→CMOS_5V→4017BD_5V,如图4—12所示。
⑵电路组成
将元器件放好并连接,彩灯循环控制仿真电路如图4-13所示。
3. 仿真分析
打开仿真开关,可以看到发光二极管依次点亮,如流动一般,调整振荡器的电阻,可以改变发光二极管闪烁的频率,仿真结果显示,该电路达到了设计指标的要求。
4仿真分析总结
①本例利用的主要芯片是十进制计数/分频器CD4017,了解该芯片的功能才能更好地使用。
由于CD4017的功能较为简单,所以本例的彩灯循环控制电路也是比较简单的,电路
简单,性能就稳定,性价比就高。
彩灯循环控制的方案是多样的,了解了设计的方法,使用者就能设计出自己的控制方式。
②实际应用中,彩灯的控制电路众多,甚至已有专门的灯光控制专用芯片,想做好灯光的控制电路,对这些新知识的了解是必不可少的。
③由丁CPLD和单片机技术的发展,以及CPLD)芯片价格的下降,很多复杂的灯光控制往往是靠编程并灌入芯片的方式实现的,这样做的好处是电路大大简化了,性能更加稳定,调试更加方便,功能更加完善,代表了现代电子的发展方向。
5彩灯循环控制的其他方案
下面介绍另一种彩灯循环控制的设计方案,读者可以自行比较两种电路的区别。
(1)电路组成
该循环控制电路由555定时器、同步4位二进制计数器74HCl63和4线-16线译码器/分配器74HCl54组成。
(2)电路原理分析
电路中555定时器组成多谐振荡器,输出一定频率的矩形脉冲。
74HC163是同步4位二进制计数器,当输入周期性脉冲信号时,其输出为二进制数形式,并且随着脉冲信号的输入,其输出在0000~1111循环变化。
通过4线-16线译码器/分配器74HCl54,其16条输出线,按照74HCl63所加的二进制数依次变成低电平,哪条输出线为低电平,与它相连的发光二极管就亮。
因为任何一时刻只有1个发光二极管亮,故所有16个发光二极管只接1个限流电阻。
该电路的16个发光二极管,若组成一个环状,则发光二极管依次点亮时就像一个光环在滚动一样,可用在灯光布置或装饰上。
其整体电路设计与仿真如图4 -14所示,图中使用了两条总线BUS1和BUS2,使电路连线简单、清晰。
关于总线的使用方法,前面内容已有介绍,这里不再重复。