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课程设计--四花样彩灯控制器2012 ~ 2013 学年第二学期《数字电子技术》课程设计报告题目：四花样彩灯控制器专业：电子信息工程班级： 11 电信一班姓名：孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安亚王劲松王亮亮王向阳魏伟指导教师：***电气工程系2013年5月30日任务书课题名称四花样彩灯控制器指导教师（职称）周旭胜执行时间2012~ 2013 学年第 2学期第 14 周学生姓名学号承担任务王安亚1109121033 设计总电路图1汪宏俊1109121031 设计总电路图2陶轮1109121030 负责对比两个总电路图汪义涛1109121032 设计555时钟脉冲产生电路王向阳1109121036 设计四种码产生电路王劲松1109121034 设计输出电路魏伟1109121037 设计开关电路王亮亮1109121035 查找参考资料孙叶林1109121029 负责写课程设计报告设计目的通过设计方案的比较，对比电路的复杂与简单，器件的市场价格等方面因素，来选择一种比较好的可行性设计方案设计要求(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动；(2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动；(3) 四亮四灭，从左向右移动；(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；(5) 四种花样自动变换。
摘要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。
四花样彩灯控制器课程设计1. 引言彩灯在人们的生活中起到了很重要的作用，特别是在庆祝活动和节日期间。
传统的彩灯只能显示单一的颜色，而现代的彩灯控制器可以实现多种颜色的变化和特效，给人们带来了更加丰富多彩的视觉体验。
本课程设计旨在通过学习四花样彩灯控制器的原理和设计，提高学生的电子电路设计能力和嵌入式系统的应用能力。
2. 学习目标通过本课程的学习，学生将能够： - 了解彩灯控制器的基本原理和工作原理； - 掌握彩灯控制器的硬件设计和电路连接方法； - 学会使用嵌入式系统进行彩灯控制器的编程和调试；- 设计和制作一个四花样彩灯控制器原型。
3. 教学内容3.1 彩灯控制器基础知识•彩灯控制器的概念和基本原理•彩灯控制器的分类和应用场景•彩灯控制器的硬件组成和工作流程3.2 彩灯控制器的硬件设计•彩灯控制器的电路连接方法•彩灯控制器的电源设计•彩灯控制器的按键和显示屏设计3.3 彩灯控制器的编程和调试•嵌入式系统的介绍和基本原理•使用Arduino进行彩灯控制器的编程•彩灯控制器的调试和测试方法3.4 四花样彩灯控制器的设计与制作•四花样彩灯控制器的功能设计•四花样彩灯控制器的电路图设计•四花样彩灯控制器的原型制作和调试4. 教学方法本课程设计采用理论与实践相结合的教学方法。
在理论教学环节，通过教师讲解和课件展示的方式，向学生介绍彩灯控制器的基本原理和设计方法。
在实践环节，学生将分组进行彩灯控制器的硬件设计和编程实验，通过实际动手操作和实验结果的分析，深刻理解彩灯控制器的工作原理和应用技术。
5. 教学评价学生的学习评价主要包括三个方面： - 课堂表现：包括课堂积极性、参与讨论和提问等； - 实验报告：根据实际的硬件设计和编程实验结果，撰写实验报告，评估学生对彩灯控制器的掌握程度； - 设计项目：根据课程要求，学生完成一个四花样彩灯控制器的设计和制作，通过设计方案和实际效果评估学生的设计水平。
6. 参考资料•《嵌入式系统设计与开发技术》•《Arduino编程与应用》•《电子电路设计导论》7. 结语通过本课程设计的学习，学生将能够掌握彩灯控制器的基本原理和设计方法，并能够设计和制作一个四花样彩灯控制器的原型。
四花样彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握四种花样彩灯控制原理，包括亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制。
2. 学生能描述常见电子元件（如电阻、电容、二极管等）在彩灯控制器中的作用及相互关系。
3. 学生能运用基础电路知识，分析并解释彩灯控制器电路图。
技能目标：1. 学生能够独立设计并搭建一个简单的四花样彩灯控制电路。
2. 学生通过实际操作，掌握测试和调试电路的技巧，能够解决常见的电路故障。
3. 学生能够运用信息技术工具（如编程软件）对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果。
情感态度价值观目标：1. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力，尊重他人意见，共同完成项目。
2. 学生通过创意设计，激发创新思维，增强解决实际问题的自信心。
3. 学生能够意识到科技与日常生活的紧密联系，培养对电子科技的兴趣和爱好。
本课程针对初中电子技术课程设计，考虑学生年龄特点和认知水平，注重理论知识与实践技能的结合。
课程目标具体明确，可测量，旨在通过动手实践和项目导向学习，提高学生对电子科技的兴趣和实际应用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍电阻、电容、二极管等基础元件的功能和用途，对应教材第三章第一、二节。
- 电阻的阻值和种类- 电容的充放电特性- 二极管的单向导通原理2. 彩灯控制原理：讲解彩灯的亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制技术，对应教材第三章第三节。
- 亮度调节的原理与方法- 颜色变换的电路设计- 闪烁模式和序列控制的实现3. 电路图的识读与分析：学会识读并分析彩灯控制器电路图，对应教材第三章第四节。
- 电路图的常见符号- 彩灯控制器电路图的识读- 电路分析与故障排查4. 实践操作：动手设计并搭建四花样彩灯控制电路，对应教材第三章实验部分。
- 选用合适的电子元件- 搭建电路并进行测试- 调试电路并解决故障5. 编程与控制：运用编程软件对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果，对应教材第四章第一节。
目录摘要 (Ⅰ)1.概述 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2.系统硬件设计方案 (1)3.系统软件设计方案 (2)3.1软件设计概述 (2)3.2程序流程图 (4)4.系统仿真 (8)4.1功能简介 (8)4.2 系统仿真 (8)5.课程设计总结 (10)致谢 (10)参考文献： (10)附录1.源程序代码 (11)附录2.系统原理图 (13)1.概述1.1设计任务设计一个花型多变的彩灯控制器，要求具有4种花型，每种花型有六个节拍，每个节拍控制6个（或6组）彩灯亮灭，六个节拍完成一个花型循环。
另外花型要方便修改，花型之间能自动切换。
1.2设计要求(1) 每种花型有六个节拍，每个节拍控制6个（或6组）彩灯亮灭，六个节拍完成一个花型循环。
例如6个彩灯依次循环点亮、6个彩灯依次循环不亮等等。
(2) 设计4种花型。
花型1、花型2、花型3、花型4自定义。
但要求可方便修改。
(3) 设计4种花型自动切换电路。
花型1结束后自动选择到花型2，花型2结束后自动选择到花型3……, 花型4结束后自动选择到花型1。
2.系统硬件设计方案按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。
80C51单片机由先进CMOS工艺制造并带有非易失性Flash程序存储器，全部支持12时钟和6时钟操作P89C51X2和P89C52X2/54X2/58X2分别包含128字节和256字节RAM，32条I/O口线3个16位定时/计数器，6输入4优先级嵌套中断结构，1个串行I/O口，可用于多机通信I/O扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。
彩灯控制器的具体硬件组成如图2.1所示。
图2.1 彩灯控制器硬件原理图本彩灯控制系统实际上就是一个带有六个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
从图中可以看出，如果要让接在P1.0口的D1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要让接在P1.0口的D1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.5口的其他5个D的点亮和熄灭的方法同D1。
多路彩灯控制器的设计（精选五篇）第一篇：多路彩灯控制器的设计多路彩灯控制器的设计一课程设计题目（与实习目的）（1）题目：多路彩灯控制器（2）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，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．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。
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，要求：1.彩灯实现快慢两种节拍的变换；2.8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；3.彩灯用发光二极管LED模拟；4.选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。
（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，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。
主体框图如下：（2）总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。
目录前言 (5)第一章设计内容及要求 (6)1.1课题 (6)1.2设计要求 (6)1.3设计的主要元器 (6)1.4设计思路 (6)第二章系统设计方案选择 (7)第三章系统组成及工作原理 (10)3.1 系统组成 (10)3.2 工作原理 (10)第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 (12)4.1 时钟电路 (12)4.2 四种码电路 (12)4.3 开关电路 (14)4.4 数据输出电路 (15)4.5 总电路结构 (16)4.6各种芯片管脚图 (17)第五章实验、调试及测试结果与分析 (19)第六章收获与体会 (20)参考文献 (21)附录一 (22)第一节课程设计的课题和要求1.1 课题：四花样彩灯控制器1.2 设计要求：设计一四花样自动切换彩灯控制器，要求实现1.彩灯一亮一灭.从左向右移动2.彩灯两亮两灭，从左往右移动3.彩灯四亮四灭，从左往右移动4.彩灯从1—8从左往右逐次点亮，然后逐次熄灭5.四种花样自动切换1.3 设计的主要元器555定时器，模十六进制计数器74LS161，双D触发器74LS74，四选一数据选择器74LS153，8位移位寄存器74LS164。
1.4设计思路第一部分，由NE555与相关电容电阻等组成多谐振荡器，用来产生震荡脉冲，调节电位器可以改变震荡频率，即改变灯光的移动速度。
多谐振荡器输出的脉冲非别加在74 LS93与74LS164的cp端。
74LS93被接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号，该信号被传输到74LS153的数据输入端。
第二部分，555产生的脉冲信号输送到D触发器74LS74的cp端，在其输出端可以得到“00”到“11”4个逻辑状态并将其连接到74hc153的公共选择端A0、A1。
这样根据A0、A1端的状态就可以选定不同的输出端。
同时，74LS163在时钟脉冲作用下，数据在输出端QA到QH顺序移动。
这一移动的8位控制信号区驱动8路彩灯，就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯U1A74LS04D21U1B74LS04D43U1C74LS04D65U1D 74LS04D89U2B74LS08D 456U2C74LS08D9108U42Y92C0102C1112C2122C313A 14B 2~1G 11Y71C061C151C241C33~2G1574LS153DU6QA3QB4QC5QD6A 1B2~CL R 9CLK8QE10QF11QG12QH1374LS164DQA14QB13QC12QD11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LO AD 9~CL R 1CLK2U374LS161DU7A1D21Q5~1Q6~1CLR13~1PR474LS74DU7B2D122Q9~2Q8~2CLR1311~2PR1074LS74D第二章 系统设计方案选择方案设计在设计中更多的使用中,大规模集成电路，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。
1.设计意义及要求1.1设计意义对《数字电子技术基础》学习，我们掌握一些关于数字电子技术的基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力但是对于各种门电路、元器件芯片的结构及其工作原理等知识，我们的理解依然比较肤浅。
通过为期两周的课程设计，可以让我们对课堂上的知识有更深入的理解，同时做到理论与实际相结合。
此外，课程设计能够最直接有效的训练我们的创新思维，提高分析问题、解决问题的能力。
1.2设计要求1.使16只彩灯从右到左逐一循环点亮2.使16只彩灯按照1111 1110 1111 1110左移循环点亮，即最开始为第8只和第16只彩灯亮，紧接着熄灭，同时第7只和第15只彩灯亮....依此循环点亮。
3.使16只彩灯交替闪烁。
4.使中间两个彩灯发亮，然后从两边再增加两个发亮，一直下去，直到16个彩灯全亮。
5.接着重复以上动作，这样一直循环下去。
时间间隔为1秒。
2．方案设计2.1 设计思路首先需要个脉冲源信号刺激，之后对于流水灯的移位功能可以采取寄存器来实现，本实验采用的是74LS198芯片。
总体方案共分为6大块。
第一块实现实现左移循环，第二块实现两两左移循环点亮，第三块实现交替闪烁，第四块实现向外扩散，第五块实现时钟信号的产生，第六块实现计数器。
2.2 方案设计2.2.1设计方案一电路图图2-1 方案一方框图2.2.2. 设计方案二电路图本方案实现的核心是MCU 控制电路，以AVRmega16单片机为控制核心，用C 语言编程，控制彩灯实现多花样循环功能。
AVR 单片机最小系统AVRmega16单片机和复位电路，还有晶振电路（16Mhz ）。
AVR 单片机具有高性能、低功耗的特点使用AVR 的时钟源（晶振、内部RC 等）不经过分频直接提供给CPU 使用，而51的CPU 主频等于晶振的12分频此最小系统实现对系统的控制等功能。
系统框图如下：图2- 3 方案2电路2.3 方案比较方案一是采用数电模块，元器件较多，接线较为复杂，但功能明确，容易看懂方案二采用单片机制作，电路简单，但对于没学过单片机的同学有理解鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计，所以我选择了第一组方案。
多路彩灯控制器内容摘要：彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型，可以以两种不同的频率分别显示几种不同的花型。
一、多路彩灯控制器的实际意义：本文介绍的这种彩灯控制器, 具有动感性能, 非常有趣。
由于采用集成电路制作, 工作稳定可靠, 制作容易, 具有实用价值, 可用于广告灯箱等二、设计内容及要求：1. 设计内容：本课题要求设计一台以两种不同的频率分别显示几种不同的花型的多路彩灯控制器。
2. 设计要求：彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。
如果以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值，控制才等的亮与灭，即可以按预定规律显示一定的花型。
因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的编码发生器，同时还需要编码发生器所要求的时序信号和控制信号。
综上所述，彩灯控制器应该由定时电路、控制电路、编码发生器电路以及驱动电路组成。
三、电路工作原理：定时电路产生两种不同的快慢节拍，用来以两种不同频率的节拍显示彩灯的花型，其中振荡器采用简单易行的555振荡器来实现，555所产生的信号经过两片161级联之后进行分频，其中第一次产生快慢节拍的分频由D触发器实现。
信号经过分频之后经过控制电路来实现花型的变化，编码发生器产生编码后控制灯的亮与灭来实现多路彩灯的花型。
该控制器共控制8路彩灯，花型要求不多，故采用移位寄存器来组成彩灯控制电路。
四、系统需要的元器件7400 1片7404 1片7408 1片7420 1片7232 1片7474 1片74139 1片74161 2片74194 2片555定时器 1片发光二极管绿色和红色4个电容0.01uf和4.7uf各一电阻5.1K和150K各一,220欧姆1个五、选定系统设计方案，画出系统框图多路彩灯控制器系统框图如下所示：其中定时器由555振荡器及少量电阻、电容构成，产生的脉冲经过D触发器及门电路组成的快慢节拍分频电路，产生在不同的时间段频率不相同的两种脉冲。
电子课程设计报告题目名称：四花样彩灯控制器姓名：专业：班级学号：同组人：指导老师：摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。
时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D触发器。
当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。
经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。
关键字：时钟脉冲分频自动转换控制器数据选择器目录前言 (1)第一章设计要求 (2)1.1 设计课题及要求 (2)第二章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)第三章电路方案设计 (5)3.1 电路图设计 (5)3.2 方案比较 (5)第四章单元电路设计与计算 (8)4.1 555时钟脉冲产生电路 (8)4.2 四种码产生电路 (9)4.3 彩灯自动转换控制电路 (11)4.4 花样输出电路 (13)4.5 各芯片管脚图 (14)第五章实验、调试及测试结果分析 (16)5.1 结果的调试及分析 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录1 花样彩灯控制器的原理总图 (19)附录2 元器件清单 (20)前言彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等，现简单介绍如下：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。
数电课程设计-四花样彩灯控制器(总22页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级： 110422 学号：姓名：陈粤龙评分：教师：20 13 年 9 月 23 日数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第 1 学期第 19 周－ 20周题目四花样彩灯控制内容及要求(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动(2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动(3) 四亮四灭，从左向右移动(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭(5) 四种花样自动变换。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备：2天2. 仿真、画PCB线路图：2天3. 领元器件、制作、焊接：3天4. 调试：2天5. 验收：1天6. 提交报告：2013-2014学年第一学期2-3周学生姓名：陈粤龙指导时间:2周指导地点： E610 任务下达2013年 9月 22日任务完成2013 年 9 月 25日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。
首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。
根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。
课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化1003班指导教师：工作单位：自动化学院题目: 多花样自动切换的彩灯控制器设计初始条件：1．运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2．用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片等。
要求完成的主要任务:1．现有8只彩灯，试设计一控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案：2．第1种花样为彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮, 3．第2种花样为彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开;4．2种花样自动变换,循环往复。
时间间隔为1秒。
5．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名： 2012年 6月25日系主任（或责任教师）签名： 2012年 6月25日前言本次课程设计《电工电子综合》课程中，通常只介绍单元电路的设计、集成芯片的特性、功能等，而一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的。
因此，进行电子系统设计时，不但要考虑系统总体电路的设计，还要考虑系统各部分电路的选择、设计及它们之间的相互连接。
由于各种通用和专用的模拟、数字集成电路的大量涌现，所以在电子系统的方案框图确定后，除少数电子电路的参数需要设计计算外，大部分只需根据电子系统框图各部分要求正确选用模拟和数字集成电路的芯片就可以了电子系统的设计没有固定不变的步骤，它往往与设计者综合应用所学知识的能力、经验等有密切关系。
常用电子系统设计通常包括：选择总体方案框图、单元电路设计与选择、电子元器件的选择、单元电路之间的连接、对电子系统进行电路搭试、对方案及单元电路参数进行修改、绘制总体电路，最后写出设计报告。
一个较为复杂的设计课题，通常需要对设计要求进行认真分析和研究，通过收集和查阅资料，在已学模拟和数字电子技术课程（电子技术）理论的基础上进行构思，从而提出实现设计要求的可能方案，并画出相应的框图。
由于实现同一个设计要求的方案往往不止一个，这时就应对每一个设计方案的可行性及它们的主要优缺点进行比较，从而找出一个较为合理的设计方案。
对于关键部分电路的可行性首先应在原理上要可行，而后还需进行电路搭试，只有搭试成功后才能确定电路的总体方案框图。
电子课程设计是对以前学科知识的综合，检验学生掌握电子学科的理论知识的程度，也是学科教学中的一个十分重要的环节。
通过把理论与实践相结合，提高理论水平，锻炼实践动手能力。
同时，对于学生对电子学科的学习兴趣也是有极大的激发作用，让同学在自己动手制作的过程中找到乐趣，加深对学科知识的理解及消化，为以后的学习打下良好的基础。
在当今的社会里，彩灯已经成为我们生活的一部分，能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的生活。
四花样彩灯控制器主要是通过电路产生有规律变化的脉冲信号来实现彩灯的各种变化。
它的主要器件是寄存器。
现如今寄存器是数字系统常见的重要部件，除在计算机中广泛用于存放中间数据外，它在其他方面的应用，目前在教材中只介绍可构成环形或扭环形计数器。
本次实验由于触发器具有记忆的功能，笔者将移位寄存器设计成彩灯控制电路。
由于电路本身实用，如果再通过计算机仿真，笔者可以直观地看到循环彩灯控制效果。
如果稍微改动控制电路，就可以改变电路的不同工作状态，控制彩灯变幻出不同的闪烁效果。
控制电路是由笔者学习过的单元电路组合而成的，主要由555振荡电路产生一矩形脉冲，然后由74LS112来控制各电路输入信号通断，74LS138和74LS194组成各种花式.进而控制彩灯亮灭的顺序，从而出现彩灯花样自动切换。
通过这一综合训练培养了学生严肃认真的工作态度和科学作风,为今后从事电路设计和研制电子产品打下初步基础，检验学生的理论实践的能力，动手能力，分析和处理问题的能力，自学能力。
通过本次课设提高了大家的动手和动脑能力，增强了大家对电子方面的学习兴趣及自学能力，本次课程设计使大家学到了很多，知道了自己在哪一方面的不足，为今后的学习提供了方向，使大家有了个质的提高。
1.设计意义及要求1.1设计意义对《数字电子技术基础》学习，我们掌握一些关于数字电子技术的基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力但是对于各种门电路，元器件芯片的结构及其工作原理等知识，我们的理解依然比较肤浅。
通过对电工电子课程设计，使我们对课堂知识有更深入理解，同时联系理论与实践，加强动手能力与分析能力，还能锻炼我们的创新思维和团队合作能力。
1.2设计要求1) 现有8只彩灯，试设计一控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案：2) 第1种花样为彩灯从右到左,然后从左到右逐次点亮,全灭全亮,3) 第2种花样为彩灯两边同时亮1个逐次向中间移动再散开;4) 2种花样自动变换,循环往复。
时间间隔为1秒。
2.方案设计 2.1方案一2.1.1设计思路首先需要一个1Hz 的矩形脉冲发生器，其次可以联合使用74LS194和74LS138来实现流水灯的追逐，74LS112和逻辑门来作为各花式电路的开关，各分花式电路按序连接后实现循环2.1.2设计方案方案一方框图图2.1方案一电路总图图2.22.2方案二2.2.1设计思路使用单片机即可用简洁电路和少量原件实现要求功能的电路2.2.2设计方案图2.32.3方案比较方案一是采用数电模块，使用元件多，连线复杂，但功能明确，容易看懂方案二采用单片机，电路简单，但编程麻烦这次设计主要考查对数电知识的应用，所以采用方案一3.部分电路设计3.1部分元件管脚图74LS194图3.1.1图3.1.2H—高电平L-低电平X-任意电平↑-低到高电平跳变a-d——A-D端的稳态输入电平Qa0-Qd0——规定的稳态条件建立前Qa-Qd的电平Qan-Qdn——时钟最近的↑前Qa-Qd的电平图3.1.374LS138为3线-8线译码器，当以个选送端（G1）为高电平，另两个选通端G2A 和G2B 为低电平时，可将地址端（A ，B ，C ）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出如图3.4图3.1.474LS138图3.1.5图3.1.63.2时钟电路设计图3.2555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
根据555定时器工作原理，振荡周期： T=0.7（R1+2R2）C ，取C1=47nF，C2=10uF，R1=R2=48kΩ，如图连接，便可产生周期为1s，高低电位所占比例均分的矩形脉冲3.3左移花式电路设计图3.3利用JK触发器的置反功能实现对该部分电路的开闭，利用74LS192实现对74LS138 芯片计数，而74LS138与输出电路相连，最终实现彩灯从右往左的追逐花式，计数完成后，74LS192输出端由0111变为1000，Q2发出下降沿脉冲，锁闭74LS112，同时激活下级电路的JK触发器使其工作3.4右移花式电路设计图3.4电路原理同左移花式电路相类似，只是74LS192及74LS138初始处于未正常工作状态即初电位与左移电路中的同类芯片相反，在得到左移电路的启动信号后，芯片进入工作状态，产生花式电路信号，74LS138与输出显示电路相连，同时计数完成后，发出信号锁闭此电路同时激活下级电路3.5全亮全灭及两侧接近花式电路设计同前述电路利用JK触发器的锁闭功能，74LS192的计数功能和74LS138的译码功能，将两个此类电路相连接并合理利用74LS138的输出端，便可产生所需时间间隔的花式电路初始时电路各芯片与右移电路芯片初始状态相同处于未工作状态，在接收到激活信号后，状态改变电路开始工作。
其中，U29的Y1所在即为全灭信号，不与任何相连，使其影响不了电路；Y2输出全亮信号，输出与所有灯泡相关联。
该级电路完成运转后发出信号，锁闭本级电路激活左移花式电路，实现自动循环。
3.6显示电路设计图3.6由于整个电路是采用分电路相互衔接的方式来实现所需花式，各花式输出端分别连接至显示电路，所以需要逻辑门来整合及防止反向电流影响JK触发器的开闭。
因为使用74LS138发出输出信号，其在吴信号传输状态下输出为1，故而使用与门和非门相组合，与门可能接收到的信号只有11，10两种，当输入为11时，此时该处未收到亮灯信号，经非门处理后灯泡处为低电压；当输入为10时，经逻辑门处理后灯泡处获得高电压，从而灯亮，达到所需情况的灯泡亮灭4.调试与检测4.1调试中故障及解决方法在左移电路中，运行电路后发现最右边的灯亮光时间极短，因为一旦电路运行后，74LS194立即计数到1导致74LS138的Y0产生信号时间极短，所以舍弃Y0直接从Y1开始接入电路，而运行一周后，Y0便可产生正常时长的信号，空置Y0可以实现作为两次循环相分隔的灯全灭状态。
由于上述原因，导致分电路中的周期为奇数。
此时可以选择舍弃更多输出端以谋求产生常用周期，也可以采用引入逻辑门的方法来获得奇数周期。
我在此选用的是第二种方法。
图4.1在Y6出连出一个非门回连到JK触发器，当计数达到Y6时此时值为7，同非门连接后Y6能发出一个下降沿脉冲至触发器，使其值反置后实现锁闭4.2调试与运行结果调试完成后，运行仿真。
灯泡运行方式为从右往左，追逐闪亮，完成第一花式；而后又从左往右追逐闪亮，展示第二花式；经过1个周期时长的全灭后再全亮；接着两边同时亮，移动到中间后又移回两边，这步时长7s；此后，经1s灯泡全灭后，循环运行第一花式。
5仿真操作步骤及使用说明打开文件，运行仿真，D1-D8为LED灯显示运行花式，8个等按下列顺序运行，其中，1为亮，0为灭。
花样一000000000000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000花样二01000000001000000001000000001000000001000000001000000001花样三0000000011111111花样四10000001010000100010010000011000001001000100001010000001再循环至花样一结束语通过这次课程设计，加深了对课本知识的理解，也改进了自己动手能力方面的不足，明确了今后学习的方向和重点。
