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摘要用音频信号发生器进行音乐控制，控制五路彩灯，每路100W，220V的白炽灯为负载，点亮彩灯双向流动的闪烁频率在1-10H内连续可调。
该设计经过Multisim软件的仿真。
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
Multisim的基本概念是：工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
关键词：双向流动彩灯控制器；Multisim ；目录1、绪论 (3)2、方案的确定（系统工作原理） (4)3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (4)3.1、总体电路的确定 (4)3.2、单元电路的分析与设计 (5)3.2.1、时钟发生器电路的设计 (5)3.2.2、顺序脉冲发生电路的设计 (6)3.2.3、可控硅输出电路的设计 (8)3.2.4、彩灯点亮方向控制器电路的设计 (10)4、仿真 (11)4.1、对时钟发生器电路设计的仿真 (11)4.2、对彩灯点亮顺序和方向控制电路的仿真 (12)4.3、对整体电路的仿真 (15)5、安装与调试 (16)6、结论 (18)7、心得体会 (18)参考文献 (19)1、绪论彩灯，又名花灯，是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品，彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
彩灯的产生是人类运用火、发明灯、制造灯具等发展而来的，随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把行、色、光、声、动相结合，思想性。
数字电子技术课程设计报告专业名称：班级：姓名：学号：日期：目录一、设计要求 (1)二、设计的作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计、分析与仿真 (2)3、电路的安装与调试 (6)四、心得体会及建议 (7)五、附录 (7)六、参考文献 (8)设计报告一、设计要求说明：1.以十个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。
2.打开电源时可自动清零，每个指示灯被点亮的时间约为0.5S—2S 范围内。
3.用计算机画出电路设计图，进行仿真分析验证其正确性。
4.写设计说明书一份。
二、设计的作用、目的1、为了培养学生运用相关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高学生抓也基本技能、创新能力的重要实践教学环节。
2、培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风。
3、通过课程设计，学生受到设计与写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计。
4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
5、熟悉各种芯片的功能和应用。
6、完成彩灯控制器的设计，绘出电路原理图。
7、调试电路，是否能正常工作。
重庆理工大学课程设计：彩灯控制器三、设计的具体实现1）系统概述此电路主要由三部分组成，其整体框图如图（一）所示。
振荡电路计数译码驱动电路显示电路图（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）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4017，它是一种用途非常广泛的电路。
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。
前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个重要环节。
是电气信息类专业学生的重要基础实践课，也是工科专业的必修课，可以帮助我们巩固和加强数电课程的理论知识，掌握电子电路的一般设计方法及电子电路安装与调试方法和故障排除方法，同时也可以培养我们的创新思维。
本次课程设计的题目十分贴近日常生活。
现代生活中，彩灯越来越成为人们的装饰品，它不仅能美化环境，渲染气氛，还可以用于娱乐场所和电子玩具中，绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的。
本次设计的彩灯控制电路就是用计数器、存储器、译码器等来实现。
将存储器中的图案用发光二极管点阵显示，同时具备频率调节、手动复位及选画功能。
整个电路可分为脉冲发生电路、图形控制电路、数码管显示电路和存储电路。
通过课本中的知识及翻阅资料可知，脉冲发生电路需要产生低频和高频脉冲。
图形控制电路中需要用74LS160设计一个计数器，用74LS138构成译码器。
数码管显示电路需要用两块数码管显示计数，存储电路中需要写入图案的二进制编码。
初步设计好各单元电路之后，首先要单独调试，再将各模块连接起来，完成电路的整体功能。
第一章系统概述1、实践要求通过对硬件编程，将图形、文字、动画存储在ROM中，通过计数器控制图形、文字、动画的地址，再利用显示矩阵显示出来。
系统所显示的内容可反复循环，直至手动或加压清零，便可回到初始地址。
（1）以8×8的发光二极管点阵作为控制器的显示器件（含单色或三色）；（2）要求显示的图案不少于50幅；（3）每幅图案的显示时间基本相等，这个时间在20ms、1s、2s三档步进预置；（4）具有手动复位及加电自动复位功能。
2、原理分析与程序设计框图通过对实验要求的解读可知，本次实践需要通过对ROM的编程来控制一个8*8的LED点阵输出存在ROM中的各种图形或者文字。
因此需要用ROM的八根数据线来控制点阵的行，用74LS138的输出控制点阵的列。
由于点亮点阵是一行行或一列列亮的，所以需要74LS138译码器搭配着74LS161使用，接1000HZ以上的高频，再接点阵，不断地刷新点阵，这样人眼才能看到一幅画。
数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称：计算机学院学生姓名：罗婧专业名称：计算机科学与技术班级：计科1004实习时间：2012年6月4日——2012年6月15日多路彩灯控制器的设计一．课程设计题目（一）题目：多路彩灯控制器（二）实习目的：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。
二．任务和要求实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
（1）彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器，基本要求：1. 8路彩灯能演示至少三种花型（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。
（2）课程设计的总体要求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。
三．总体方案的选择（1）总体方案的设计针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下方案：方案：总体电路共分三大块。
第一块实现时钟信号的产生；第二块实现花型控制电路；第三块实现花型演示电路。
主体框图如下：根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：时钟信号CP电路：参见高等教育出版社王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6（a）;花型控制电路：由两片161 4位二进制同步计数器和一些与非门共同完成；花型演示电路：由两片194 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化（2）总体方案的选择将整个设计电路的功能模块化，设计思想比较简单。
数字电子技术课程设计报告题目：专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：目录一、设计目的作用――――――――――――――（1）二、设计要求――――――――――――――――――（1）三、设计的具体实现―――――――――――――――（1）四、总结――――――――――――――――――（10）五、附录――――――――――――――― (11)六、参考文献――――――――――――――― (12)彩灯控制电路一.设计目的作用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。
二.设计要求1．控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→红，如此循环，产生“流水”般的效果。
2．“流水”的速度由快到慢，再由慢到快循环变化。
三、设计的具体实现1、系统概述彩灯控制电路由三个模块构成，显示电路﹑秒脉冲电路和维持电路。
秒脉冲电路全程为电路提供矩形波信号使彩灯定时发亮；显示电路为维持电路提供电源：维持电路在显示电路部分提供电源的情况下为电路提供一段较长的高电平，使彩灯在全部变亮后保持一段时间。
同时结合显示电路部分所带元件（主要是74LS194）的性质，使彩灯从右到左依次由暗变亮，亮后维持一段时间，然后熄灭，并且不断重复。
设计及框图如下2、单元电路设计与分析(1)﹑秒脉冲电路图 1、秒脉冲发生电路本电路秒脉冲电路由一个集成的555定时器够成，当电源接通后，VCC通过对R1﹑R2向电容器充电。
电容上得到电压按指数规律上升，当电压上升到2/3VCC时，输出电压V0为零，电容器放电。
当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容器放电结束。
这样周而复始形成了振荡。
脉冲发生器由NE555与R1，R2，RP，C1，C2组成的多谐振荡器组成,它是为灯光流动控制器提供流动控制脉冲的，多谐振荡器的振荡频率可根据所需要的灯光流动速度，通过RP进行调节，由于RP阻值较大，所以有较大的调速范围。
课程设计报告—多路彩灯控制器一、项目介绍多路彩灯控制器是一款具有多种颜色控制功能的控制器，可以实现多种灯光图案的显示。
它的主要功能是控制多脚灯泡的变化和状态，使其产生不同颜色的灯光，构成不同的图案或者变换模式。
二、主要功能1.控制部件：该控制器采用通用数字微处理器作为控制元件，它可以控制多种灯光，包括白色、红色、绿色和蓝色等，还可以同时控制多个LED，实现不同灯光图案的显示。
2.控制算法：在算法上，多路彩灯控制器采用“时序控制”算法，它可以控制灯泡在某一秒内的时间序列，从而实现不同图案的表现效果。
3.连接部件：它还具有外界输入部件，可以连接电脑，便于使用者设计和控制灯光图案，也可以更改和重置控制器，以设计新的灯光图案。
三、困难点1.多灯光多变显示：多路灯光的多变显示要求控制器具有良好的时序管理能力，以及良好的判断力，能够实时根据外部特征环境、光源特性等，控制灯泡成某种特定的灯光图案。
2.多模式控制：多模式控制要求控制器具有嵌入式内部控制算法，以实现不同的相关控制功能。
3.可视化编程：多模式控制还要求可视化编程，使用者可以通过可视化编程界面来设计灯光图案。
四、实现方案1.硬件系统：由数字微处理器、多路输出控制器、LED灯光、外界输入部件（如按键、鼠标、USB 等）等组成。
2.控制软件：控制程序和用户界面设计，将硬件设计和实现，以及灯光显示软件结合起来，实现灯光图案的控制。
五、总结多路彩灯控制器的主要功能是控制灯泡在某一秒内的时序变化，以及实现多种灯光图案的显示。
它的实现方案主要由硬件系统、控制软件和外界输入组成，它的主要困难点包括多灯光多变显示、多模式控制和可视化编程等。
浅谈双向流动彩灯控制器的设计1工作原理本文主要介绍彩灯循环控制电路的设计组成及工作原理。
电路中的220V电压通过以小型交流变压器转为12V的交流电压，再经过直流稳压电源电路为整个系统提供直流5V电压。
由以555为核心的时钟发生器电路产生的时钟脉冲送入计数器，随着时钟脉冲的不断输入，计数器的各输出端的信号通过反馈到芯片的同步置数端，从而开始从0000到0111四位二进制加计数，形成时序控制信号。
时序控制信号经驱动电路送入发光二极管，从而控制相应彩灯被依次点亮（熄灭），实现循环。
此外，我运用Multisim仿真软件，对该实验项目完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
2设计要求控制五路彩灯，每路以100W、220V的白炽灯为负载或以霓虹灯为负载，也可以用发光二极管为负载，要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1～10Hz内连续可调。
3设计方案的选择方案采用555定时器连接成多谐振荡器，产生频率在1～10Hz内连续可调的时钟信号，将时钟信号输出，通过计数器接受。
然后，经过八进制加法计数器的循环计数实现双向流动功能。
最后，通过译码器译码，选择某一彩灯进行亮灯。
4硬件电路的设计4.1单元电路的设计实验电路由直流稳压电源电路、时钟发生器电路、彩灯点亮方向控制电路等部分组成。
4.1.1直流稳压电源电路。
市电220V首先通过交流电源变压器降压为12V 交流电，通过单项桥式整流电路形成脉动直流电压，再通过单项桥式整流电容滤波形成平滑的直流电压，最后通过稳压电路给负载提供稳定电压。
4.1.2时钟发生器电路。
时钟发生器电路，即为555定时器构成的多谐振荡器电路，最核心的组成部分就是555定时器。
主要参数计算：T＝（R1+2R2+R3）Cln2≈0.7（R1+2R2+R3）C这样，通过控制电容充放电时间，使多谐振荡器产生时钟信号，然后，通过调节滑动变阻器使多谐振荡器产生的时钟信号频率在1～10Hz内连续可调。
一、设计题目彩灯控制器 要求：1、有10只LED ，L 0、L 1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L 9； 2、显示方式：① 先奇数灯依次熄灭； ② 再偶数灯依次熄灭； ③ 再由L 0 到L 9 灯依次熄灭； 3、显示间隔可自定。
注意：由于本题在Multisim10上做的仿真，所以此题仿真电路只能在Multisim10版本或以上运行。
二、实验器材74161 2个 与非门 1个 函数信号发生器1个+5V 电源 2个 74LS138 5个 与门 若干LED 灯10个非门10个三、设计方案 1、按课程设计题目来看，要求实现彩灯的23 种状态，此处可以用一个23 进制的计数器实现，从0 到22 种状态来控制这23 种状态（00000－10110），然后把计数器用译码器译成可以实现的高低电平。
再写出这23 种状态和计数器数字对应的真值表，计算出逻辑式，便可实现题目要求的彩灯控制。
由上分析可知需要一个23进制的计数器，然后需要一个5-32译码器，然后在由门电路连接LED 灯。
如下图所示：2、各个模块的原理（1）、 23 进制计数器：用2 个74161进行并行连接成23 进制计数器； （2）、5-32 译码器：用5 个74LS138 实现5-32 译码功能； （3）、各门电路的连接：根据真值表，用与门将各个电路和LED 灯连接起来。
3、真值表由23进制计数器输入一个五位二进制数（00000－10110），输出彩灯所对应的状态（1表示灯亮，0表示灯灭），对应的真值表如下：10个LED灯各个门电路的连接5-32译码器函数信号发生器23进制计数器L0L1L2L3L4L5L6L7L8L90 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 0 1 1 1 1 1 13 1 0 1 0 1 1 1 1 1 14 1 0 1 0 1 0 1 1 1 15 1 0 1 0 1 0 1 0 1 16 1 0 1 0 1 0 1 0 1 07 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 0 1 1 1 1 1 1 1 1 19 0 1 0 1 1 1 1 1 1 110 0 1 0 1 0 1 1 1 1 111 0 1 0 1 0 1 0 1 1 112 0 1 0 1 0 1 0 1 0 113 1 1 1 1 1 1 1 1 1 114 0 1 1 1 1 1 1 1 1 115 0 0 1 1 1 1 1 1 1 116 0 0 0 1 1 1 1 1 1 117 0 0 0 0 1 1 1 1 1 118 0 0 0 0 0 1 1 1 1 119 0 0 0 0 0 0 1 1 1 120 0 0 0 0 0 0 0 1 1 121 0 0 0 0 0 0 0 0 0 122 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0四、各个模块的制作1、23进制计数器23进制计数器是由两个16进制计数器构成，并且将23进制计数器的每个状态输出，令其对应LED的每一种状态，计数器实现如下图:图1 23进制计数器注：上图中左侧的5个输出从左到右电位依次升降低。
一、概述此设计的目的是控制五路彩灯双向流动，设计的主要要求如下：1. 用中规模计数器设计该双向流动彩灯控制器。
2. 要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1~10Hz 内连续可调。
3. 要求用555定时器设计时钟脉冲，五路彩灯采用五个发光二极管代替。
二、方案论证设计一个双向流动彩灯控制器，控制五路彩灯双向流动，这里采用两种方案。
1.方案一图1 方案一原理框图方案一原理框图如图1所示，方案一采用555定时器连接成多谐振荡器产生频率在1~10Hz 内连续可调的时钟信号，然后将时钟信号输出通过计数器接受。
然后，经过八进制加法计数器的循环计数实现双向流动功能。
最后，通过译码器译码，选择某一彩灯进行亮灯。
2.方案二图2 方案二原理框图多谐振荡器 八进制加法计数器 译码器彩灯多谐振荡器四进制 计数器译码器 彩灯四进制加 法计数器四进制减 法计数器方案二原理框图如图2所示，此方案的前部分和上一个方案是相同的，都是采用555定时器连接成多谐振荡器产生频率在1~10Hz内连续可调的时钟信号，然后将时钟信号输出通过计数器接受。
利用计数器选择四进制加法或减法计数器进行计数实现双向流动功能。
最后，通过译码器译码，选择某一彩灯进行亮灯。
3.方案确定依据课题所给要求及实验元器件，最终确定方案一为最终方案。
三、电路设计电路主要分为三个模块，多谐振荡器模块、八进制加法计数器电路模块、译码器与彩灯电路模块。
1.多谐振荡器电路在实际连接时，555定时器的外引线排列图如图3所示。
图3 555定时器的外引线排列图由555定时器构成的多谐振荡器电路如图4所示。
图4 由555构成的多谐振荡器接通电源后，电容C1被充电，Vc 上升，当Vc 上升到2/3Vcc 时，触发器被复位，此时Vo 为低电平，电容C1通过R 2和T 放电，使Vc 下降。
当Vc 下降到1/3Vcc 时，触发器又被复位，Vo 翻转为高电平。
周期T 为：T=(R 1+2R 2+R 3)Cln 2≈0.7(R 1+2R 2+R 3)C这样，通过控制电容充放电时间，使多谐振荡器产生时钟信号，然后，通过调节滑动变阻器使多谐振荡器产生的时钟信号频率在1~10Hz 内连续可调。
数字逻辑课程设计报告姓名：李星村学号：2013040203027选课号：33一、设计题目及要求设计题目：彩灯控制器一要求：1．有四只数码管，L0……L32．显示方式①先奇数灯依次灭②再偶数灯依次灭③再由L0到L3依次灭3.显示间隔0.5S，1S可调二、设计过程及内容(包括：设计方案、器件选型、电路图)1.总体设计思路：将该过程分为10个状态，前5个状态为全亮→奇数灯L1、L3依次灭→偶灯L0、L2依次灭，后5个状态为所有彩灯亮→L0-L5依次灭。
该电路主要由三部分组成，即分频器、计数器以及彩灯控制器组成。
其中，分频器中用控制端M控制频率的高低，分别用183进制与T触发器以及相应的组合电路对732hz分频，实现显示时间的变换，产生时间信号T信号；计数器中，采用一个5进制计数器；在彩灯控制器中，通过计数器进位控制的T触发器，控制两片3-8线译码器交替工作，进而使得奇偶灯亮灭和所有灯亮灭的交替。
2.具体步骤：（1）分频器用183进制计数器对输入信号频率为732hz分频，可以得到4hz 的频率，在进位输出端加一个T触发器T1，不仅是频率降为原来的一半，而且也调整了占空比。
得到2hz的频率信号。
电路图如下：注释：由于器件和实际中没有T触发器原件，故采用74LS74，D 触发器搭建的T触发器。
再用控制端M控制频率时，当M=1时，上面所得输出端与T触发器T2如下图连接，频率变为上次频率的一半，即1hz，显示时间间隔为1s；当M=0时，可直接利用，即它的频率为2hz,显示时间间隔为0.5s。
电路图如下：总的分频器电路如图所示：仿真波形：当M=1时：所得分频T信号频率为1hz,即显示时间为1s。
当M=0时：所得分频T信号频率为2hz，即显示时间为0.5s。
（2）计数器我所采用的计数器是一个5进制的计数器，其中通过计数器的进位输出控制T触发器是否工作进而实现译码器转化。
所以计数器采用74LS163的4bite计数器，用置数法计1011-1111五个状态。
一、概述
此设计的目的是控制五路彩灯双向流动，设计的主要要求如下：
1. 用中规模计数器设计该双向流动彩灯控制器。
2. 要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1~10Hz内连续可调。
3. 要求用555定时器设计时钟脉冲，五路彩灯采用五个发光二极管代替。
二、方案论证
设计一个双向流动彩灯控制器，控制五路彩灯双向流动，这里采用两种方案。
1.方案一
图1 方案一原理框图
方案一原理框图如图1所示，方案一采用555定时器连接成多谐振荡器产生频率在1~10Hz 内连续可调的时钟信号，然后将时钟信号输出通过计数器接受。
然后，经过八进制加法计数器的循环计数实现双向流动功能。
最后，通过译码器译码，选择某一彩灯进行亮灯。
2.方案二
图2 方案二原理框图
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