数字电路设计霓虹灯电路的设计

学号：0120911360224课程设计题目霓虹灯控制电路设计自动化学院学院专业自动化班级自动化0902姓名指导教师杨莉林伟2011 年7 月 4 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化0902指导教师：杨莉林伟工作单位：自动化学院题目: 霓虹灯控制电路设计初始条件：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12只彩灯，红－绿－蓝－红－绿－蓝－红－绿－蓝―红－绿－蓝排成一条直线，试设计一控制电路，要求彩灯能实现如下追逐图案；2.红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁，每0．5秒往前进一步；3.蓝灯从后往前驱动点亮闪烁，每0．5秒进一步；4.霓虹灯控制工作状态按照上述2至3步自动重复循环，另外，还可以自行编制各种彩灯追逐图案。

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： 2011年 6月26日系主任（或责任教师）签名： 2011年 6月26日目录引言1设计意义及要求 (5)1.1设计意义 (5)1.2设计要求 (5)2方案设计 (6)2.1设计思路 (6)2.2方案设计 (6)2.2.1方案设计一 (6)2.2.2方案设计二 (7)2.2.3方案比较 (7)3部分电路设计 (8)3.1 555构成的脉冲发生器介绍 (8)3.1.1 555定时器构成的脉冲发生器电路及工作波形 (8)3.2 CT74LS194引脚图及功能介绍 (9)4 调试与检测 (11)4.1调试中故障及解决办法 (11)结束语 (12)参考文献 (13)本科生课程设计成绩评定表 (14)引言课程设计作为实践教学的一个重要环节，对提高学生的创新能力有着重要的作用，通过这次课程设计，学生不仅能加强对理论知识的理解，而且提高了学生的动手能力，除此之外，还提高了学生解决问题的能力。

1 综述本次数字电路课程设计内容是多功能彩灯控制器设计。

随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能彩灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。

在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的彩灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。

目前，多功能彩灯的种类有很多种，所以多功能彩灯控制器的设计具有相当的代表性。

多功能彩灯控制器设计就是设计一个循环可预置序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示，不同的预置产生不同的视觉效果。

2 总体方案的设计与分析1．总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考，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：图2-1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：图2-22．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。

如此设计，其优点在于：设计思想比较简单。

元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。

缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错。

且可能出现线与线关系。

要避免这些，则势必造成门电路使用过多。

导致电路不稳定，抗干扰能力下降。

而方案二则将节拍控制电路与时钟信号电路两种功能融合在一块，利用两个不同频率的时钟信号交替提供脉冲输出，即可产生两种不同的节拍。

其优点在于只要用两个555构成的多谐振荡器和一个D触发器就能够产生两种时钟信号交替输出。

就这一块而言电路连线相对简单，又浅显易懂，所以我选择了方案二。

3.1.2 花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。

目录引言 (2)1设计意义及要求 (3)1.1册意义 (3)1.2设计要求 (3)2方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2方案设计 (4)2.2.1彳方真软彳牛介绍 (4)2.2.2设计方案一电路图 (5)2.2.3设计方案二电路图 (6)2.3方案⅛⅛交 (7)3咅枚分电路设计 (8)3.1脉冲信号产生电路设计 (8)3.2红•绿灯控制电路设计 (9)3.3蓝灯控制电路设计 (11)3.4红绿蓝三色灯电路 (11)4调试与检测 (12)4.1调试中故障及解决方法 (12)4.2调试与运彳孚吉果 (12)5彳方真操作步骤及使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (15)附录电路图 (16)本科生电工电子基础强化训练成绩评定表 (18)引言自从发明灯泡以来各种各样的灯被发明出来各种各样的彩灯也开始出现。

直到1898 年6月，竟虹灯被英国化学家拉姆赛发明了出来。

现代都市的夜晩,随处可见五彩缤纷的竟虹灯。

每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。

仔细观察”你会发现,这些霓虹灯都是按照一定的规律变化的。

那么，怎样才能控制这些竟虹灯按照这些规律变化呢？这次，我们就设计了—个简单的霓虹灯控制电路,控制_串彩灯按照一定的规律闪烁。

1设计意义及要求1.1设计意义作为电气专业的学生，我们对电工电子都应该有一定的了解。

之前,已经学习过了电工电子实习的课程，对电工和电子的一些相关知识有了感性认识Z加深了电类有关课程的理论知识,熟悉了一些电工及电子常用元件及其基本性能;掌握了电子元件的焊接、电气元件的安装、连线等基本技能。

但是,这只是一些基础Z我们应该学会根据所学的知识自己设计出能够实现一些简单功能的电路。

因此，我们要参加这次的电工电子基础强化训练。

参加这次强化训练,不仅加强了我们对电工电子的认识和了解,而且,使我们对电路原理•数电•模电的知识有了更加直观的认识。

在设计过程中，不仅培养了我们灵活运用所学知识的能力,还学到了很多书本上没有的知识。

《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。

通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。

用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。

由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。

之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。

LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。

电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。

电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。

整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V均为5V。

运用了所学的555定时器、译码器、cc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。

关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1．课程设计目的 (1)2．课程设计要求 (2)3．电路组成框图 (3)4．元器件清单 (3)5．各功能块电路图 (3)5.1 脉冲信号发生器 (3)5.1.1 555定时器 (3)5.1.2 多谐振荡器 (5)5.2 顺序脉冲发生器 (6)5.3 彩灯循环系统 (8)6．仿真电路总图 (8)7．结果分析 (9)8．总结 (9)参考书目 (10)附录 (10)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。

数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。

1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。

1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。

1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试，初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。

1.5巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。

2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。

3.3控制电路具有8路以上输出。

3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。

VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。

U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间，来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内，用74HC154来实现计数器输出数字的译码，从而使对应灯亮起。

一、设计目的1. 掌握计数、译码、显示驱动电路的设计与调试方法。

2. 根据不同的要求实现不同的输出。

二、设计任务三个彩灯红、绿、黄循环显示。

彩灯显示的状态表如表所示。

ＣＰＲＧＹ００００１００１２０１０３１００４１１１５１００６０１０７００１三、参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。

计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。

彩灯显示电路框图如图7-1所示。

可参考上一选题的电路设计方案。

显示驱动显示译码模块计数器四、设计过程所用原件有：74LS160计数器（一个），74LS138 3-8线译码器（一个），脉冲信号发生器（一个），直流稳压电源（一个），发光二级管（红绿黄各一个），电阻（一个200Ω），三输入端与非门元器件（四个），导线若干。

实验原理：根据灯光显示状态转化为数字信号，可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。

将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器，再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态，将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。

以下是所用元器件的功能转化表功能输出表 Y代表黄灯，G代表绿灯，R代表红灯（1为亮，0为灭）。

A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y G R CP0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 20 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 31 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 4 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 5 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 7 74LS160输出 74LS138输出灯光显示状态根据功能转化表化简得：R=(Y1′Y4′Y7′)′，G=（Y2′Y4′Y6′）′，Y=(Y3′Y4′Y5′) ′综上所述实验原理图为：五、仿真结果.. ................................六、设计心得通过这几天的课程设计，让我体会到要想制作一个实用的电子设备的困难，不仅需要很长的时间，还要很多的精力。

数字电路课程设计--彩灯的设计与制作数电课程设计彩灯的设计与制作一．设计要求及主要技术指标错误!未定义书签。

1.1 设计要求 (2)1.2 主要技术指标 (5)1.3设计目的 (5)二、设计方案的选择和电路框图 (6)2.1 题目分析 (6)2.2题目设计 (6)2.3 结构框图如图（一） (6)三、设计原理 (6)四、芯片功能 (7)（一）555定时 (7)（二）74LS138 (8)（三）74LS191 (10)（1）74LS191 简介 (10)（2）74LS191应用 (11)五、电路的实验结果： (12)六、整体电路图 (15)七、所用元件及器材 (16)八、课程设计的心得体会 (16)一．设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。

（2）、列出所用元器件清单到实验室去寻找。

（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。

（4）、记录实验结果。

（5）、撰写设计报告。

1.2 主要技术指标（1）实现16个LED灯循环点亮。

（2）间隔时间可调。

（3）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。

（4) 电路有复位控制，复位按钮闭合时LED循环输出，按钮断开彩灯熄灭。

1.3设计目的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。

（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。

（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。

（3）利用译码器和计数器设计彩灯控制电路，实现不同的闪烁效果。

二、设计方案的选择和电路框图2.1 题目分析我们设计的流水灯实际上是主要使用一个74LS191，两个74LS138，和一个555定时器这四个芯片对16个LED进行控制，产生循环控制的效果。

2.2题目设计用附加电容、电阻把555定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。

实验八彩灯控制电路设计
一、实验目的：
掌握彩灯控制电路的设计方法。

二、实验设备：
数字电路实验箱，74LS00、74LS90、74LS86、74LS138。

三、实验原理：
74LS00是四2输入与非门，74LS90是二—五—十进制异步计数器，74LS86是四2输入异或门，74LS138是三—八线译码器。

四、实验内容：
输入00，彩灯全灭；输入01，彩灯左移；输入10，彩灯右移；输入11，彩灯全亮。

五、实验结果：
用74LS90实现四进制计数，通过74LS138译码成移位信号，实现彩灯左右移。

左右移由异或门控制。

00、01、10、11分别与0异或就是原码，与1异或就是反码11、10、01、00，彩灯移动方向刚好相反。

译码器的EN1由输入异或的结果控制，输入00、11时译码器不工作，输出全为1，通过运算可以得到全0的结果：
输入：00
输入：01
输入：10
输入：11
经验证，结果与理论相符。

基于multisim14.0霓虹灯控制器的设计
基于Multisim 14.0的霓虹灯控制器设计可以通过以下步骤实现：
1. 需求分析：确定需要控制的霓虹灯数量、控制方式、电源电压等要求。

2. 电路设计：根据需求设计霓虹灯控制电路，包括电源电压输入、控制信号产生电路、输出驱动电路等。

3. 元件选择：根据设计要求选择合适的电阻、电容、三极管等元件，并添加到电路中。

4. 电路连接：使用Multisim 14.0软件将元件按照电路图连接起来。

5. 仿真和调试：使用Multisim 14.0的仿真功能对电路进行仿真，调整参数以达到设计要求。

6. PCB设计：根据电路连接图设计PCB布局，将元件焊接到PCB上。

7. 制作和测试：根据PCB设计制作实际的电路板，测试电路的功能和性能。

8. 优化和改进：根据测试结果评估电路的性能，并进行优化和改进。

需要注意的是，在设计过程中需要合理选择元件参数，并进行仿真和测试，确保电路的稳定性和可靠性。

此外，还需要遵守相关的电路设计原理和规范，确保设计的霓虹灯控制器符合安全和可靠的要求。

成绩：实践报告课程名称：数字电路综合设计实践名称：霓虹灯姓名：专业：计算机科学与技术班级：学号：计算机科学与技术学院2017 年12 月21 日哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院实践项目名称：霓虹灯一、实践目的（1）掌握霓虹灯的原理。

（2）运用数字电路设计出自己想要的图案（3）加强数学设计电路的能力。

二、实践内容现有4只彩灯，红－绿－蓝－黄，运用所学的模拟电路和数字电路等知识，试设计控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案，彩灯控制器的三种图案及其状态转换如下所示：摇摆状态0101←→1010，重复6次；暗点循环0111→1011→1101→1110→0111→这样重复循环3次；逐个点亮，逐个熄灭，0000→1000→1100→1110→1111→0111→0011→0001→0000→这样重复循环2次；霓虹灯控制工作状态按照上述2至4步自动重复循环。

时间间隔为1秒。

三、实践原理及接线首先，先分别设计出各个图案转换的方案，即能够分别单独的实现摇摆状态、暗点循环和逐个点亮逐个熄灭的状态。

然后再设计一个四十进制，前12秒使摇摆状态进行正常工作，13到24秒使暗点循环正常工作，最后16秒使最后一个状态正常工作。

最后通过逻辑计时电路：我们采用74ls161我们将第一片接成四进制，将第二片接成十进制，第二片的时钟脉冲来自与第一片，当第一片计时满四时，向第二片发出一个时钟脉冲，这样就形成了四十进制。

74ls161的工作原理如下：74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：74ls161引脚图管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出C R CP LD EP ET D3D2D1D0Q3 Q2Q1Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加174LS161功能表从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。

目录第1章设计任务 (4)1.1设计题目及要求 (4)1.2备选方案设计与比较 (4)第2章方案设计 (4)2.1总体方案说明 (4)2.2整体模块与总体方框图 (5)第3章单元电路设计原理说明与仿真波形 (6)3.1分频电路 (6)3.1.1蜂鸣器分频电路 (7)3.1.2 控制分频电路 (7)3.2计数电路 (8)3.2.1顺时计时电路 (8)3.2.2倒计时电路 (9)3.3彩灯控制电路 (11)3.3.1第一阶段电路 (11)3.3.2第二阶段电路 (12)3.3.3第三阶段电路 (13)3.3.4第四阶段电路 (15)3.4蜂鸣器电路 (16)第4章整机电路各单元模块信号连接分析及功能说明 (17)4.1单元电路模块之间的连接说明和信号分析 (17)4.2整体功能说明 (18)第5章遇到问题及解决方案 (25)5.1遇到问题及解决方案 (19)第6章设计小结与建议 (19)6.1小结建议 (19)6.2 致谢 (19)附录I：参考及引用文献 (20)课题名称：数字电子技术基础第一章、设计任务1.1设计题目及要求设计一个电路来控制16个指示灯，循环的规律如下:第一阶段，指示灯从左到右依次亮，1秒亮1个，第二阶段，指示灯从右到左依次熄灭，1秒灭1个，第三阶段，指示灯全亮1秒，全灭1秒，第四阶段，从中间往左右两边依次点亮，1秒亮2个，第五阶段，从右两边往中间依次熄灭，1秒灭2个，第六阶段，指示灯全亮，全灭各秒，返回第一阶段，循环往复，运行模式固定。

每个阶段有倒计时，如第一阶段从15、14、13…..01、00减法计数，用2个数码管显示，每个循环有加法计时，01、02、03……51、52（六个阶段共16+16+2+8+8+2=52），用2个数码管显示。

不同阶段灯的亮或灭伴有不同声调声音, 如第一阶段“嘀”，第二阶段“嘟”，第三阶段“哔”，第四阶段“哒”第五阶段“咚”第六阶段“呜”等等，以示控制电路处于不同的运行阶段。

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Keywords (1)引言 (1)1.控制系统介绍和控制过程要求 (1)1.1控制系统介绍 (1)1.2控制系统要求 (1)2.I/O分配表和PLC端子接线图 (2)2.1 I/O分配表 (2)2.2 PLC端子接线图 (2)3.控制流程图与梯形图 (2)3.1 控制流程图 (2)3.2梯形图 (2)结束语 (4)附录 (5)霓虹灯控制电路设计摘要：本文基于s7-200进行了霓虹灯控制电路的设计，简要介绍了控制系统的控制要求及程序图和梯形图，并对梯形图做出了相应的说明。

关键词：霓虹灯；s7-200；PLC；梯形图引言可编程控制器PLC可编程序控制器：英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的是模块化结构，主要模块有可编程序控制器、编程器模块，九种实验模块，按钮、开关输入模块和继电器输出模块，以及四层电梯模型。

该装置可以完成各种指令系统训练以及多种控制对象的程序设计训练。

1. 控制系统介绍和控制过程要求1.1控制系统介绍本控制系统只要是用于控制霓虹灯的按顺序的闪烁。

它能让你在不用人控制的情况下，进行灯的自动闪烁。

如图1，三个字能按顺序地进行亮灭。

图1 霓虹灯1.2控制系统要求用PLC对霓虹灯实现控制,其具体要求如下:(1)L1灯亮1秒，L1灯灭，L2灯亮1秒，L2灯灭，L3灯亮2秒，L3灯灭，L2灯亮1秒，L2灯灭，L1灯亮1秒，L1、L2、L3灯灭1秒，L1、L2、L3灯亮1秒，如此循环往复。

设计简单霓虹灯,要求控制4盏灯摘要：1.设计思路2.所需材料3.电路设计4.编程与控制5.组装与测试6.总结与优化正文：【设计思路】在这次项目中，我们将设计一个简单的霓虹灯装置，主要由4盏灯组成。

整体思路是利用控制器控制灯的亮灭，实现动态效果。

为了降低成本和提高可操作性，我们将采用简单的电路设计和易于获取的材料。

【所需材料】1.控制器（如Arduino、树莓派等）2.4盏LED灯3.电阻若干4.杜邦线若干5.电源6.面包板7.其他辅助材料（如胶带、螺丝等）【电路设计】首先，我们需要为4盏LED灯分别设置电阻，以保证电流合适，避免损坏LED灯。

然后，将电阻与LED灯相连，形成基本的电路。

接下来，将这4盏LED灯的阳极串联，接入控制器。

控制器输出端分别连接到4盏LED灯的阴极，实现控制。

【编程与控制】根据控制器的类型，编写相应的程序。

以Arduino为例，可以使用以下代码实现简单的流水灯效果：```cconst int ledPin[] = {2, 3, 4, 5}; // 定义LED连接的引脚int ledCount = 4; // LED的数量unsigned long previousMillis = 0; // 保存上一次循环的时间void setup() {for (int i = 0; i < ledCount; i++) {pinMode(ledPin[i], OUTPUT); // 设置引脚为输出模式}}void loop() {unsigned long currentMillis = millis(); // 获取当前时间if (currentMillis - previousMillis >= 500) { // 每隔500ms切换一次LED状态previousMillis = currentMillis;for (int i = 0; i < ledCount; i++) {digitalWrite(ledPin[i], !digitalRead(ledPin[i])); // 切换LED状态}}}```【组装与测试】将电路组装到面包板上，然后为控制器供电。

霓虹灯数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解霓虹灯的基本原理，掌握数字电路设计的基础知识。

2. 使学生掌握霓虹灯电路中常用电子元件的功能、符号及使用方法。

3. 让学生了解霓虹灯电路的组装、调试和故障排除方法。

技能目标：1. 培养学生运用数字电路知识设计霓虹灯电路的能力。

2. 提高学生动手操作、组装和调试霓虹灯电路的技能。

3. 培养学生分析问题和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探究精神。

2. 培养学生团队合作意识，学会与他人共同解决问题。

3. 增强学生对我国电子科技成就的自豪感，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以学生动手实践为主，理论讲授为辅。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新思维。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 霓虹灯原理及特点- 霓虹灯工作原理- 霓虹灯的分类及特点2. 数字电路基础知识- 数字电路的基本概念- 常用数字电路元件及其功能3. 霓虹灯电路设计- 霓虹灯电路图的绘制- 电路元件的选择与连接- 电路参数的计算与调整4. 霓虹灯电路组装与调试- 电路组装方法与技巧- 电路调试步骤与注意事项- 故障分析与排除方法5. 实践操作与创新能力培养- 设计并组装一个简单的霓虹灯电路- 创新设计霓虹灯电路，提高电路性能与稳定性- 课程项目展示与评价教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。

在教学过程中，遵循由浅入深、循序渐进的原则，确保教学内容的科学性和系统性。

教学进度安排合理，注重理论与实践相结合，强调学生动手实践能力的培养。

同时，鼓励学生进行创新设计，提高其综合运用知识解决问题的能力。

三、教学方法1. 讲授法- 对于霓虹灯原理、数字电路基础知识等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，帮助学生建立系统的知识体系。

霓虹灯控制器的设计multisim
霓虹灯控制器的设计可以使用Mulisim进行仿真和电路设计。

以下是一种可能的设计方案：
首先，我们需要使用一个555定时器芯片，它可以用来生成脉冲信号。

将555芯片的引脚连接如下：
- 将引脚1（GND）连接到电源地。

- 将引脚8（VCC）连接到正电源。

- 将引脚4（RESET）连接到VCC。

- 将引脚6（THR）和引脚2（TRG）相连，再连接一个电阻到VCC，将电容连接到地，形成一个RC时间常数。

- 将引脚5（CV）连接到地。

- 将引脚3（OUT）连接到霓虹灯电路。

接下来，我们需要设计一个霓虹灯驱动电路。

你可以使用电源、电阻和霓虹灯组成一个简单的电路。

将霓虹灯引脚连接到555芯片的引脚3（OUT）。

在Mulisim中，你可以找到555定时器芯片和其他所需元件的符号，并将它们放置在画布上。

然后，使用导线连接所有引脚，以完成电路的设计。

完成电路设计后，你可以通过仿真功能来验证电路的运行情况。

可以通过改变555芯片上的电容和电阻值，调整脉冲频率和占空比来控制霓虹灯的闪烁效果。

请注意，这仅仅是一个示例设计，具体的电路设计取决于所使用的霓虹灯和要求。

在实际应用中，你需要进一步考虑功率和保护电路等因素，并根据需要进行相应的优化和修改。

二〇一一～二〇一二学年第一学期电子信息工程系脉冲与数字电路课程设计报告学院: 信息科学与工程学院专业: 电子信息工程班级: 0902学号: 200904135076学生姓名: 杨浩指导教师: 左韬二〇一一年八月二十九日一、设计任务与要求（1）设计一个霓虹灯闪烁电路；（2）可以控制每段霓虹灯的点亮或熄灭。

假设霓虹灯由32个发光二极管组成。

（3）每段霓虹灯发光二极管的点亮与熄灭可以通过编程来实现。

(4) 每间隔一段时间，霓虹灯的图样变化一次。

（5）图样变化的间隔时间可以调节。

（6）拟定测试方案和设计步骤；（7）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件；（8）绘出原理图，详细的连线图，描述电路的功能原理；二、方案设计与论证设计电路原理框图如图所示设有一排n段水平排列的霓虹灯，它从左到右每间隔0.2秒逐个点亮。

其控制过程如下：若以“1”代表霓虹灯点亮，以“0”代表霓虹灯熄灭，则开始时刻，n段霓虹灯“0”，随后，控制器将一帧n个数据送至n段霓虹灯的控制端，其中，最左边的一段霓虹灯对应的控制数据为“1”，其余的数据均为零，即1000...000。

当n个数据送完以后，控制器停止送数，保留这种状态0.2秒，此时，第1段霓虹灯被点亮，其余霓虹灯熄灭。

随后，控制器又在极短的时间内将数据1100...000送至霓虹灯的控制端，并定时0.2秒，这段时间，前两段霓虹灯被点亮。

由于送数过程很快，观测到的效果是第一段霓虹灯被点亮0.2秒后，第2段霓虹灯接着被点亮，即每隔0.2秒显示一帧图样。

如此下去，最后控制器将数据1111 (111)送至n段霓虹灯的控制端，则n段霓虹灯被全部点亮。

二、单元电路设计与电路原理1、单元电路原理(1) 移位寄存器移位寄存器用于寄存控制发光二极管亮、灭的数据，对应n个发光二极管，移位寄存器有n位输出。

移位寄存器的输入信号取自存储器输出的8位并行数据，为使电路简单，可以采用8位并入并出的移位寄存器，也可以采用并入串出的移位寄存器。

燕山大学课程设计说明书题目：霓虹灯（二）学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心目录第1章设计说明 (1)1.1设计思路 (1)1.2模块介绍 (6)1.3真值表 (8)第2章原理图 (10)第3章波形仿真图 (10)第4章管脚锁定及硬件连接 (10)第5章总结 (11)参考文献 (11)1.1 设计思路该设计要求在双色点阵上实现3种霓虹灯的依次循环显示：1.中间两列依次向两侧点亮，完成后，再向中间依次点亮，，要求同一时间只有2列点亮，其图示为图1.1~1.7。

2.中间两行依次向两侧点亮，完成后，再向中间依次点亮，要求同一时间只有2行点亮，其图示为图2.1~2.7。

3.中间4点向外周依次点亮，完成后，再向中间依次点亮，其图示为如3.1~3.7。

3种方式循环点亮的频率保持一致。

图1.1 图1.2 图1.3 图1.4图1.5 图1.6 图1.7图2.1 图2.2 图2.3 图2.4图2.5 图2.6 图2.7图3.1 图3.2 图3.3 图3.4图3.5 图3.6 图3.7设计中需要将三种霓虹灯循环结合在一起，同一个频率先实现第一种循环后紧接着进入下一个循环，直到三种情况都实现后再重新开始。

利用两个74161（16计数器）进行级联，级联成24计数器，用来进行输入启动；然后利用四个74138（3-8译码器），一个作为控制触发端，用来先后触发其余三个74138译码器，被触发的这三个译码器是用来分别实现霓虹灯三种情况的;之后三个译码器连接各种门电路组成八个输出端。

1.2 模块介绍模块1在设计中使用频率组模块作为信号发生器的切换,也就是霓虹灯各种图案之间的切换显示.8*8点阵每次只能点亮一行或一列但由于点阵的余辉特性和人眼有视觉暂留现象，只要显示间隔足够短，给人眼的视觉印象就会是连续稳定地显示。

为了利用画面能完整显示让人眼感觉各行或各列同时点亮，需要动态扫描。