8路彩灯设计电路

电子课程设计——8路彩灯显示目录一、设计任务与要求——————————————3二、总体框图—————————————————3三、选择器件—————————————————4四、功能模块—————————————————5五、总体设计电路———————————————7六、总结———————————————————9参考文献—————————————————9八路彩灯设计一、设计任务与要求控制8个LED进行花色显示，设计五种模式:LED从左到右依次闪烁；LED 从右到左依次闪烁；LED从中间到两边依次闪烁；LED奇数指示灯依次闪烁；LED偶数指示依次闪烁。

五种模式循环切换，复位键（CLR）控制系统的运行与停止。

二、总体框图方案一：图（1）方案一框图时钟输入：给分频电路时钟脉冲；计数器：控制五种循环模式的转换；移位寄存器：通过移位实现每种模式的所有状态；LED显示：彩灯演示；清零输入：CLR键，实现复位功能。

方案二；图（2）方案二框图时钟输入：给分频电路时钟脉冲；控制电路：状态机，当时钟输入给状态机一个脉冲输入后，状态机就会自动进行第一种循环，当第一种循环结束后，状态机会自动进行下一个循环,依次类推，当第五种循环模式结束后，状态机就会自动转换到第一种模式，这样一直循环下去。

LED显示：彩灯演示；清零输入：CLR键，实现复位功能；方案选择：方案二；选择理由：结构简单，易于实现。

三、选择器件1、Quartus II 6.0 软件；2、FPGA适配器实验板：标准配置是EP1C12Q240C8；3、下载接口是数字芯片的下载接口（JTAG），下载形式为USB-Blaster，主要用于FPGA芯片的数据下载；4、时钟源；5、电源、八个LED灯。

四、功能模块1、LED(状态机)模块图（3）LED（状态机）模块LED模块由两个主控进程控制，时序进程和辅助进程组成，各进程分工明确。

在完整的循环过程中，状态机中最先启动的是以CP为敏感信号的时序进程，当时序进程被启动后，按顺序进行五种循环模式，当CLR接收到一个低电平脉冲时，循环将自动恢复到第一种循环模式，继而进行循环.2、LED模块VHDL程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cdxs isport(led : out std_logic_vector(7 downto 0);vga: out std_logic_vector(3 downto 0); ---控制小灯亮暗cp ,clr : in std_logic;ledd: out std_logic); ---20MHZ clock signalend cdxs;architecture one of cdxs is--signal fre :STD_LOGIC;signal s :std_logic_vector(5 downto 0); ---6花色signal s1 :std_logic_vector(7 downto 0); ---赋值给8个小灯beginvga<="0001";p1:process(cp,clr)beginif clr='1' thens<= "000000";ledd<=s(1);elsif cp'event and cp='1' thenif s<="100010" then s<=s+1;elses<="000000";end if;end if;ledd<=s(1);if s= "000000" then s1<="10000000";elsif s= "000001" then s1<="01000000";elsif s= "000010" then s1<="00100000";elsif s= "000011" then s1<="00010000";elsif s= "000100" then s1<="00001000";elsif s= "000101" then s1<="00000100";elsif s= "000110" then s1<="00000010";elsif s= "000111" then s1<="00000001";elsif s= "001000" then s1<="00000010";elsif s= "001001" then s1<="00000100";elsif s= "001010" then s1<="00001000";elsif s= "001011" then s1<="00010000";elsif s= "001100" then s1<="00100000";elsif s= "001101" then s1<="01000000";elsif s= "001110" then s1<="10000000";elsif s= "001111" then s1<="00011000";elsif s= "010000" then s1<="00100100";elsif s= "010001" then s1<="01000010";elsif s= "010010" then s1<="10000001";elsif s= "010011" then s1<="10000000";elsif s= "010100" then s1<="00100000";elsif s= "010101" then s1<="00001000";elsif s= "010110" then s1<="00000010";elsif s= "010111" then s1<="01000000";elsif s= "011000" then s1<="00010000";elsif s= "011001" then s1<="00000100";elsif s= "011010" then s1<="00000001";elsif s= "100000" then s1<="11111111";else s1<="00000000";end if;led<=not s1;3、仿真结果图（4）时序仿真图仿真分析：有仿真结果可以看出，在清零端 CLR输入无效时，在时钟脉冲的作用下，LED[7..0]的状态分别为011111111，10111111，11011111，11101111，11110111，11111011，11111101，11111110。

《8路彩灯控制电路设计》祥设计报告专业：_______________班级：_______________姓名: ________________学号：_______________指导教师：____________2014年6月25日1 •课程设计的目的2. 课程设计题目描述和要求3. 电路设计4. 设计过程中遇到的问题及解决办法5. 结论与体会附表参考书目1 •课程设计目的1.熟悉仿真软件Multisim ,使用软件经行电路仿真；2.第握数字电路课程学习的常见芯片的功能，熟悉其工作原理：3.了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学的分析问题、解决问题;4.增强学生动手能力，增加学生理论和实践结合的机会。

2. 课程设计题目描述和要求设计题目八路彩灯控制电路设计，即设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁设计要求1. 接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁：2. LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种模式3. 电路设计3. 1闪烁花型设计花型I ：8路彩灯分成两半从右到左依次点亮，全亮后再从右到左依次熄灭。

花型1【：8路彩灯由中间到两讪对称的依次点亮，余亮后仍由中间到两劝对称熄灭。

花型1【1： 8路彩灯分成两半从左到右依次点亮，全亮后再从左到右依次熄灭。

花型IV： 8路彩灯由两边到中间对称的依次点亮，全亮后仍由两边到中间对称熄灭。

花型状态编码表如表3. 1. 1所示。

每种花型连续循环两次，四种花型轮流交替，为了更好的显示结果本文用指示灯模拟彩灯。

表3. 1. 1 8路彩灯输出状态编码表3. 2设计原理3. 2.1系统的逻辑功能分析彩灯控制电路的原理框图如图3. 2. 1所示，它主要由控制器、编码器和脉冲信号发生器等部分组成。

图3. 2. 1彩灯控制器原理图编码器根据花型按节拍输出8路编码信号，控制彩灯按规定的规律亮、灭: 控制器为编码器提供所需的节拍脉冲及控制信号，控制整个系统的工作；脉冲信号发生器为系统提供时钟脉冲信号。

led8路彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LED的基础知识，掌握8路彩灯电路的组成与原理。

2. 学生能描述8路彩灯程序设计的基本步骤，了解程序中用到的关键代码和功能。

3. 学生了解电子制作中的安全性知识，认识到安全意识在实践活动中的重要性。

技能目标：1. 学生能够独立完成8路彩灯电路的搭建，并编写控制程序使其正常工作。

2. 学生通过动手实践，培养解决实际问题的能力，提高电子电路故障排查与处理技巧。

3. 学生能够运用所学知识，发挥创意，设计并实现具有个性化的LED彩灯效果。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科学的兴趣，激发探究未知世界的热情。

2. 学生通过合作学习，培养团队协作意识，学会分享与交流。

3. 学生在创作过程中，认识到科技与生活的密切关系，增强环保意识和社会责任感。

二、教学内容本课程以《电子技术基础》教材中关于LED应用的相关章节为基础，结合以下教学内容：1. LED基础知识：介绍LED的发光原理、种类、参数及其在电子电路中的应用。

- 教材章节：第二章第二节“发光二极管”2. 8路彩灯电路设计：讲解8路彩灯电路的组成、工作原理及电路图的识读。

- 教材章节：第三章第三节“数字电路及其应用”3. 程序设计：学习8路彩灯控制程序的基本结构、编程方法和关键代码。

- 教材章节：第五章“微控制器与应用”4. 动手实践：指导学生进行8路彩灯电路搭建、编程及调试。

- 实践内容：按照教学大纲，分阶段完成电路搭建、程序编写及故障排查。

5. 安全制作：强调电子制作过程中的安全意识，教授安全操作方法。

- 教材章节：第一章“电子制作安全常识”教学进度安排：1. 第1课时：LED基础知识学习及电路原理讲解。

2. 第2课时：8路彩灯电路设计及程序设计方法。

3. 第3课时：动手实践，分组完成8路彩灯制作及调试。

4. 第4课时：总结分享，展示作品，交流心得。

教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，培养学生动手能力和创新意识。

EDA8路彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA8路彩灯的基本原理，掌握电路设计与搭建的基本知识。

2. 学生能描述并解释彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系。

3. 学生掌握基本的编程知识，能够通过编程控制EDA8路彩灯的显示效果。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的EDA8路彩灯控制电路。

2. 学生能够编写简单的程序代码，实现彩灯的不同显示效果。

3. 学生能够通过实践操作，培养动手能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生对电子设计与编程产生兴趣，提高学习的积极性和主动性。

2. 学生在实践过程中，培养解决问题的耐心和毅力，增强自信心。

3. 学生通过团队合作，培养沟通与协作能力，提高集体荣誉感。

本课程旨在让学生结合课本知识，通过实践操作，掌握EDA8路彩灯的设计与搭建方法。

课程注重培养学生的动手能力、编程思维和团队协作能力，激发学生对电子技术的兴趣，提高学生的综合素质。

在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。

通过本课程的学习，学生将能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. EDA8路彩灯基础知识：- 介绍EDA8路彩灯的基本原理及电路组成，关联教材中有关电子元件、电路原理的内容。

- 分析彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系，对应教材中相关章节。

2. 编程与控制：- 指导学生掌握基本的编程知识，如循环结构、条件语句等，关联教材中编程语言的基础知识。

- 引导学生编写简单的程序代码，实现EDA8路彩灯的不同显示效果，对应教材中编程实践内容。

3. 实践操作与团队协作：- 安排学生进行EDA8路彩灯的设计与搭建，结合教材中实践操作环节，培养学生动手能力。

- 组织学生进行团队协作，共同完成彩灯控制项目，提高学生的沟通与协作能力。

教学大纲安排如下：1. 基础知识学习（1课时）2. 编程知识讲解与实践（2课时）3. EDA8路彩灯设计与搭建（2课时）4. 团队协作与展示（1课时）教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生在掌握理论知识的基础上，能够顺利进行实践操作，达到课程目标。

《8路LED彩灯控制》课程设计报告专业：班级：姓名：学号：同组成员：指导教师：2011年 1 月8 日目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计题目描述和要求 (3)三、课程设计报告内容 (3)3.1 器件选择 (3)3.2 实验电路图 (3)3.3 原理分析 (4)3.3.1 脉冲源产生模块 (4)3.3.2 定时器模块 (4)3.3.3 寄存器模块 (4)3.4 具体思路和设计过程 (4)3.4.1 设计思路 (4)3.4.2 具体设计过程 (5)四、焊接与调试 (6)五、总结体会 (6)一、课程设计目的随着社会的发展，人民生活水平不断提高，现代人们越来越注重节能和装饰，因此LED作为一种超节能产品在实际生活中得到广泛应用，它不仅工作电压低，而且使用寿命很长，所以它受到大多数灯光装饰师的青睐。

本设计用8路led设计出的彩灯控制电路具有：低能耗、花色多、性能忧、实用美观等特点，实为家居装饰之首选。

而具体的课程设计（包括电路图设计、电路板焊接、安装与调试），既可以提高我们的动手能力和实际分析问题能力，还有助于我们加深对数字电路的认识和了解，进一步激发学习的兴趣，为后续学习打下坚实基础。

二、课程设计题目描述和要求本设计中的8路LED彩灯控制电路，由555定时器、移位寄存器、计数器等器件构成，主要功能是实现三种花色的交错变换，8路led灯的亮和灭组合起来形成有规律的花色，给人以美感，适用于彩灯装饰。

三.课程设计报告内容3.1 器件选择555定时器一片、十六进制计数器74ls191两片、双向移位寄存器74ls194两片、0.01uf的电容和2.2uf的电容各一个、47k电阻两个、非门74ls04一个、与非门74ls20六个、导线若干。

3.2 实验电路图3.3 原理分析3.3.1 脉冲源产生模块实际上是由555定时器和电容、电阻构成的多谐振荡器，它们负责为后面的各个芯片提供时时脉冲。

脉冲周期T=(R1+R2)Cln2=0.33s3.3.2 定时器模块两块十六进制74ls191计数器接成48进制计数器，上面一块芯片的Q0、Q2、Q3端为后面的移位寄存器提供变换的穿行输入信号；下面一块芯片和中间的非门、与非门共同构成数据处理中端，负责对上方各输出端的信号脉冲进行处理，并且传至寄存器。

8路彩灯控制器设计详细讲解（附图）学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。

它是一种与器件结构无关的集成设计环境，提供了灵活和高效的界面，允许设计人员选择各种设计输入方法和工具，能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。

MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档，使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件，方便地实现设计目的。

MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。

二、实习目的和任务实习目的: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。

实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。

具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s，两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。

炫光彩灯控制器(做一份课设不容易，我就收点文库币，小小慰问一下自己)学院：信息工程学院班级：测控0901班姓名：严海俊学号：200901420同组人：王滨指导老师：2012年11月30日炫光彩灯控制器课程设计一、设计目的1.熟悉常用芯片的性能及用途。

2.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识，对所学理论的巩固及验,进一步的学习。

3.了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

4.熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

5.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度，检验自己实践的能力,解决问题的能力及现有知识基础上的创新, 为日后走上工作摸索经验。

二、设计原理设计一个电路控制彩灯的循环显示，要求八个二极管排成一行，二极管依次亮。

8路炫光彩灯控制电路功能描述：首先点亮第一盏灯，在第一盏灯熄灭之后，点亮第二盏灯，在第二盏灯熄灭之后，再去点亮第三盏灯，依次类推，直到点亮第八盏灯，看上去的效果就像亮点从第一盏。

即依次流向第八盏灯，然后全部熄灭，反复循环这一过程。

三、方案论证：方案一：原理框图如图1所示。

其中8进制计数电路是利用74LS161N十进制计数器改变而成，通过产生1000的输出信号的状态进行异步置零，完成8进制循环，由一片74LS138芯片进行译码，来输出信号控制彩灯。

其中8进制计数电路是利用74LS161N十进制计数器改变而成，通过产生1000的输出信号的状态进行异步置零，完成8进制循环，由一片74LS138芯片进行译码，来输出信号控制彩灯。

方案二：基本实际思路不变，采用74LS160芯片，但是其输出信号由两片74LS138芯片进行控制，其中一片进行3-8进制译码，另一片控制循环。

本设计采用方案一，只用两片主要芯片74LS161和74LS138，节省资源。

四、电路设计1.多谐振荡器电路采用555定时器，输出一个周期的脉冲。

由多谐振荡器的周期公式T=(R1+2*R2)*Ln2*C可知。

八路循环彩灯控制电路设计项
目
报
告
书
项目名称：八路循环彩灯控制电路设计
指导老师：
姓名：
学号：
班级：
课题名称：8路循环彩灯控制电路
1）设计要求
设计一组8路循环彩灯控制电路，要求每路灯循环亮2秒。

2）设计方案
3）单元电路设计参考
1、振荡器设计
用集成555电路构成多谐振荡器。

电路如下图所示。

4）电路元件参数计算
若选用四位二进制计数器，要达到设计要求，振荡周期T应为1秒。

5）计数器的选用
6）译码器的选用
7）彩灯的选用
这里选用发光二极管做彩灯。

由于电源电压为5V，每次只亮一路灯，限流电阻R3=（UCC-VD）/ID,当R3取470时， ID约为7mA。

所以发光二极管选用LED的参数为：ID=10mA,
VD=2V,PM=100mW. 8）设计原理电路。

8路彩灯控制器设计详细讲解（附图）学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。

它是一种与器件结构无关的集成设计环境，提供了灵活和高效的界面，允许设计人员选择各种设计输入方法和工具，能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。

MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档，使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件，方便地实现设计目的。

MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。

二、实习目的和任务实习目的: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。

实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。

具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s，两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。

基于Proteus的八路彩灯控制电路设计仿真与制作作者：陈家敏李建兰来源：《现代信息科技》2019年第03期摘要：本文采用555定时器外接电阻、电容等元件构成多谐振荡器，产生时钟脉冲信号，采用双向移位寄存器74LS194和门电路构成循环移位控制电路，可实现八路彩灯循环左移、右移。

在电路设计仿真时使用Proteus仿真软件，制作时使用面包板作为载体，能够提高电路设计制作的效率，降低电路调试难度。

关键词：74LS194；555定时器；八路彩灯；Proteus；面包板中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）03-0026-03Simulation and Production of Eight-way Color Lamp Control Circuit DesignBased on ProteusCHEN Jiamin，LI Jianlan（Yunnan Vocational College of Mechanical and Electrical Technology，Kunming 650203，China）Abstract：In this paper，555 timer external resistors，capacitors and other components are used to form a multi-resonator to generate clock pulse signals. Bidirectional shift register 74LS194 and gate circuit are used to form a cyclic shift control circuit which can realize the cyclic left-shift and right-shift of eight-way color lamps. Proteus simulation software is used in circuit design and simulation. Breadboard is used as carrier in circuit design and simulation，which can improve the efficiency of circuit design and manufacture and reduce the difficulty of circuit debugging.Keywords：74LS194；555 timer；eight-way color lamp；Proteus；breadboard0 引言Proteus是英国Labcenter electrical公司研发的EDA软件，它是一个集模拟电路、数字电路、模数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。