彩灯循环控制器设计

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。

七进制计数器®--Q0逻辑电路数字电路课程设计彩灯控制器的设计1设计要求设计一个彩灯控制器。

1•要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁，并可变换闪烁图案。

2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。

2设计方案原理框图如图1所示1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮，则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。

彩灯的灯灭有七种状态，可设计一个七进制的计数器，用计数器的状态来控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。

2、用555定时器构成多谐振荡器，作为脉冲信号源；3、用光敏器件（光敏电阻、光敏二极管等）来检测周围环境的光强，以区分白天和夜晚，实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。

光敏器件检测电路整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器，七进制计数器受脉冲控制输出Q3、Q2、QI、Q0的不同状态，从而控制逻辑电路，逻辑电路输出控制彩灯的亮灭，达到要求。

根据所学内容，可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种，但要频率可控，可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成，多谐振荡器是常用的一种矩形波发生器，原理框图脉冲信号源通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。

七进制计数器可通解原理。

①脉冲信号源DT5q=（R1+R2）/（R1+2R2）=2/3T=1ms 令C1=0.1UF求得TD-Ijnim.555TIIVIER RATEDC1O.luFd.oi|jr74LS16QDr 1—*|U2AI 17WN过74LS160型同步十进制计数器改接而得。

逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩灯，最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。

74LS160型同步十进制计数器改接成七进制计数器的同时，在七进制计数器的输出端接一个数码管，仿真时可检测十进制改接成七进制的正确性，以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应，更好地理脉冲信号源②七进制计数器采用置数法改接74LS160同步十进制计数器上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。

《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。

彩灯循环控制电路的设计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。

2设计方案及其比较：2.1方案一：原理设计：设计分为两个部分，一是始终脉冲发生部分，另外是彩灯的显示部分。

2.1.1图一原理图一555真值表：对于脉冲信号产生的设计是:此设计用T=1.1RC来控制脉冲触发的脉冲时间。

4.1.2Cd4017下图为CD4017引脚图及真值表CD4017引脚功能描述CP1’：进位脉冲输渊CP0：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CD4017工作条件电源电压范围：3V-15V输入电压范围：0V-VDD工作温度范围M 类：55℃-125℃E 类：40℃-85℃极限值电源电压：-0.5V-18V输入电压：-0.5V-VDD 十0.5V 输入电流：±10mA贮存温度：-65℃-4.1.3因此此设计方案可以为：这个方案已经把很大部分的脉冲发生器和方案二左边开始：排电阻，发光二极管，传输门，89c51芯片，89c51的编程代码：#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar temp,num,num1;void delay(uint);void main(){temp=0xfe;while(1) // 外部循环{for(num=0;num<100;num++){P0=temp; //初始状态使P0口的灯最后一个亮，其余灭temp=_cror_(temp,1); //使亮的灯左移。

P0=temp; //再次回到初始状态delay(15); // 延时15个周期，即使灯持续亮15个周期时间。

实验六循环彩灯控制器的设计一、设计目的1、学习用状态机设计特色电路；2、牢固掌握用VHDL语言编写状态机程序的方法和技巧。

二、设计要求1、编写循环彩灯控制器的VHDL源程序；2、在MAX+PLUSII上进行编译、综合、适配、引脚锁定、下载测试；3、在MAX+PLUSII上进行波形仿真的测试；4、写出设计性实验报告。

三、设计提示1、设计一种楼梯照明控制器，该控制器控制红、绿、黄三个发光管循环发光，要求红灯亮2秒，绿灯亮3秒，黄灯亮1秒。

2、引脚锁定及下载测试提示：如果目标器件是EPF10K10，自行锁定引脚。

3、设计的VHDL程序所用时钟频率为1HZ。

四、实验报告要求根据以上的实验内容写出实验报告，包括程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试和详细实验过程；设计原程序，程序分析报告、仿真波形图及其项目分析。

程序清单：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CAIDENG ISPORT(CLK,RST:IN STD_LOGIC;R,G,Y:OUT STD_LOGIC);END CAIDENG;ARCHITECTURE one OF CAIDENG ISTYPE STATE_TYPE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5);SIGNAL STATE:STATE_TYPE;BEGINPROCESS(CLK,RST)BEGINIF RST='1'THEN STATE<=S0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN CASE STATE ISWHEN S0=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S1;WHEN S1=>R<='1';G<='0';Y<='0';STATE<=S2;WHEN S2=>R<='0';G<='0';Y<='1';STATE<=S3;WHEN S3=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S4;WHEN S4=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S5;WHEN S5=>R<='0';G<='1';Y<='0';STATE<=S0;END CASE;END IF;END PROCESS;END one;实验结果：。

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。

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。

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。