电子技术课程设计报告
设计名称：四路彩灯
姓名学号：秦江 021212224
同实验者：安煜 021212215
指导老师：卓郑安
完成学期： 2013-14（二）
一．目的意义及原理
本次课题设计的目的是：
1.共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循共12秒；
2.第一个过程要求四个彩灯依次点亮，共4秒；
3.第二个过程要求四个彩灯依次熄灭，共4秒，先亮者先灭；
4.最后四秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。
四路彩灯采用的是四位双向通用位移存储器74LS194，将四路彩灯接在Q0到Q4上，SR稳定接高电平，SL稳定接低点位，而DO到D3接周期为1秒的方波信号。CLK的信号频率为2Hz，这样才可以在D0到D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0到Q3分别读到1和0 各一次，如图一。
图一 1Hz和2Hz方波信号
即正确的时钟信号在整个12秒的时间应该是前8秒为1Hz的频率，后4秒变为2Hz的频率，因此用555定时器产生2Hz的方波信号，再用D触发器分频产生1Hz的方波信号，如图二。
图二 1Hz和2Hz方波信号原理图
再来确定S1S0的信号，四种工作方式种剔除第一种S1S0为00的情况，那么S1S0应按01、10、11的顺序循环，可设为一个同步计数器，时钟周期为4秒，共三个状态。
图三四路彩灯原理图
二．Proteus仿真过程
1.元件清单
1）电源统一使用稳压源输出电压。
2）电阻阻值有一些微小变化，以元件中现有的相近阻值替代。
2.电路仿真过程和运行结果
在Proteus中画出用555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图，如下图所示：
图四 555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图
在Proteus中画出四路彩灯仿真图，点击运行，灯泡变亮。如下图所示：
图五四路彩灯仿真图
三．电路焊接与调试
在焊接开始前，首先要对元器件进行确认，是否符合要求并逐一检查是否有缺漏，然后对整个布局进行一个确认以便与焊接方便及美观。由于仿真图和原理
图都与实物图有封装上的差异，所以对整个焊接要有整体上的把握。拿到集成芯片后，对其管脚定义进行查询及各个封装规格。之后按照原理图从左至右进行逐一焊接，在焊接过程中注意各元器件的极性，在上锡时要快二牢，既不能虚焊也不能时间太久，否者易烫坏元器件，特别是二极管的极性和焊接。在焊接电源输入及信号输入时，要考虑连接方便而采取合适的焊接方式。焊接完毕后要对整个线路板进行细致的检查，查看是否有漏焊、虚焊、短路、断路、错焊并及时修改。
检查完电路板后，按照要求接入电源进行调试，对所焊电路结果进行验证，是否符合要求，对出现的问题进行细致的分析，逐一检查各个部分。在信号部分将输出信号接入示波器，查看波形。查看个集成芯片电源是否接入等。整个调试过程复杂又繁琐。要有足够的耐心去应对。
实物图如下：
图六实物图
四．仿真结果与所焊电路结果对比
所焊电路结果与仿真结果基本一致，达到设计目的所需的要，求实现了四路彩灯的四个基本过程并循环。
五．小结与体会
在整个设计与焊接过程中遇到了诸多问题，由于自己的粗心大意，两次将电源正负极接反，导致烧坏两个555定时器，在焊接时，不够熟练，烫坏三个发光二极管，还曾多次烫到自己的手。还有对各种仪器的使用不熟练，这都造成了对整个实践过程诸多的阻碍，更多的反应了我们缺乏动手能力，平时对这方面的练习欠缺。
Proteus 仿 真 大 作 业 课题：四路彩灯设计系部： 班级： 姓名： 指导老师： 2013.05.31
前言 Proteus是世界上著名的EDA工具仿真软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。 因此，有较高的推广利用价值。
目录 第一章四路彩灯、555简介 (5) 1.1 四路彩灯设计原理 (5) 1.2 555芯片简介 (5) 第二章课程设计任务及要求 (6) 2.1 设计任务 (6) 2.2 设计要求及器件 (6) 2.3 设计目标 (6) 2.4 设计软件环境要求 (6) 2.5 元器件列表 (7) 2.6系统逻辑框图 (7) 2.7 彩灯点亮过程 (7) 第三章Proteus仿真电路 (8) 3.1 绘制数字时钟电路Protues仿真原理图： (8) 3.1.1 启动ISIS 7 Professional软件 (8) 3.1.2 数字时钟原理图 (9) 3.1.3 时钟电路 (9) 3.1.4 计数电路 (11) 3.1.5 电路检测 (12) 3.1.6参数的计算 (12) 3.2 仿真调试 (12) 第四章调试及测试结果分析 (14) 4.1 结果的调试及分析 (14) 4.2测试电路的方法和技巧: (14) 4.3调试中出现的故障、原因及排除方法： (14) 总结 (15) 参考文献 (16)
《国外电子元器件》２００8年第 9期 消费电子 基于 Multisim10的四路彩灯控制系统设计与仿真 连晋平 1，黄军仓 2 （1.肇庆学院，广东肇庆 526061; 2.西安财经学院，陕西西安 710061） 摘要 : Multisim10是目前各种电子电路辅助分析与设计软件中最优秀的软件之一 ,该软件具有模拟和数字电路的设 计、分析、仿真功能。提出了一种基于 Multisim10的四路彩灯控制系统设计与仿真方法，并在实际中得到了测试和应用。 关键词:电子电路；控制系统／辅助分析；辅助设计；四路彩灯 中图分类号 : TP391.72, TM923文献标识码：A文章编号：1006－6977（2008）09-0043-02 Design and simulation on control system of four path lights based on Multisim10
LIAN Jin-ping1, HUANG Jun-cang2 (1.Zhaoqing University，Zhaoqing 526061, China; 2.Xi’an Finance & Economics College, Xi’an 710061，China) Abstract:Multisim10 is one of the most excellent software about analysis and design on electronic circuit.It is used to de- sign,analyse and simulate digital circuit and
课程名称：数字电路逻辑设计 设计项目：四路彩灯显示系统设计专业班级：通信学号： 学生姓名： 同组人姓名： 指导教师：
设计课题：四路彩灯显示系统设计 一、 设计目的 1、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2、 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 3、 熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、 设计任务与要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s ，共用4s ； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s ； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s 。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 三、设计原理 图(a)四路彩灯控制流程图 四路彩灯即有四路发光二极管输出，设依次为d Q 、c Q 、b Q 、a Q ，若用高电平“1”表示灯亮，低电平“0”表示灯灭，由课程设计要求可知四路彩灯显示系统有如下表所示的输出
显示。 四路彩灯输出显示 说明 输出 所用时间d Q c Q b Q a Q 开机初态0 0 0 0 第一节拍逐次渐亮1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍逆序渐灭1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 分析可知，要实现上表所示功能，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
数字电路逻辑设计 实 验 报 告 设计题目： 专业班级： 姓名： 学号：
设计课题：四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2）设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也 为4s。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示
由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1 Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即012Y YY 节拍应为100，可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能，为实现1Y 功能要求器件有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ，并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ，右移输入端SR ，左移输入端SL 和模式控制输入端0S ，1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ，1S 有00、01、10、11四种组合方式，分别表示双向移位寄存器所具有的四种功能，即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当 012Y YY =100时，01S S =01（右移），012Y YY =010时，01S S =10（左移），当012Y YY =001时01S S =11（并行置数）。 74LS194的输出端初态均为零，在开机瞬间，使移位控制端01S S 的状态被确 定下来，即 012Y YY =100时，01S S =01 右移串行数据输入端 SR 经脉冲信号经四分频电路和 通过两或门组成的节拍电路，使四路彩灯从右到左依次亮共 4秒 ，
南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》任务书 设计题目：16路循环彩灯控制器 专业：本11通信01班 学生姓名: 周世闻学号：20114400123 起迄日期: 2013年12月9日~2013年12月20日指导教师:黄智伟 教研室主任：王彦
课程设计目录 一、内容摘要及关键词 (3) 二、课程设计任务书 (5) 三、课程设计方案及结构框图 (7) 四、课程设计原理 (8) 五、各单元电路的设计、计算及说明 (8) 六、课题整体电路图 (13) 七、芯片功能及其原理介绍 (14) 八、所用元器件清单 (24) 九、课程设计的心得体会 (25) 十、参考文献 (26)
摘要 数字电路是一门专业的基础课程，它具有很强的理论性与十分广泛的工程应用，本次课程设计的主要目的是掌握数字电子技术的一些基础知识，能够在一定程度上应用数电子技术的相关知识解决实际问题。 此次的课程设计是十六路循环彩灯控制器，此电路由四部分组成。如下：第一部分是由555计时器组成的信号发生器，控制频率的变化； 第二部分是由74HC163计数器组成的计数部分，其时钟信号由555计时器提供； 第三部分是由74HC154译码器组成的，计数器输出不同的计数结果，即可控制译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。如果使得计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。 而最后一部分则主要是由十六个彩灯构成的输出显示部分，显示在输入的信号不同时的输出结果，方便得出实验结果，进行此次实验设计的总结。 关键词：555计时器、74HC163计数器、74HC154译码器、ＬＥＤ彩灯、控制器、原理。
一.设计整体思路 根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。前两个节拍由74LS194芯片左移右移功能易于实现，第三个节拍整体送数，利用异步清零将清零端置0达0.5秒即可。 二.基本原理及整体框图 1、基本原理 由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现，通过控制S0和S1实现右移、左移和送数，通过控制CLR＇控制清零。第一节拍为1右移，第二节拍为0左移，第三节拍全亮为置数1，全灭为清零。由于程序循环一次要12秒，故需要一个12进制的计数器控制循环。第三节拍时要求1秒内全灭全亮各一次，故可在前0.5秒内送数1将彩灯全部点亮，接下来的0.5秒使得74LS19清零端为零，从而将彩灯熄灭。然后重复此亮灭状态三次。因此第三个节拍只要在清零端送与CL K端相同的脉冲，但考虑到竞争冒险对电路的影响，需延迟时钟脉冲。
2、框图
三.单元电路设计及单元电路 1、分频器的实现 在数字电子技术中，对脉冲实现分频的方法一般有两种：其一是用n进制计数器。其二是用D触发器电路。这两种方法各有优势，但在此处我只分析用74LS161计数器实现分频的电路。电路分析图： 及其波形图 如下
2、循环控制电路 如果模N计数器的计数序列从最小1到最大数N，那么N+1是多余的，可用与非门检测N,当N出现时，与非门输出为低，用它控制清零端CR，将计数器清零。此处工作状态从0001~1100，检测到1101时异步清零。 12进
课程名称： 数字电路逻辑设计 设计项目：四 路彩灯显示系统设计 专业班级： 通信 学生姓名： 同组人姓名： 指导教师： 学号：
设计课题：四路彩灯显示系统设计 一、 设计目的 1、 2、 3、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、 设计任务与要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间 1s ，共用 4s ； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需 4s ； 第三节拍：四路彩灯同时亮 0.5s,然后同时变暗,进行 4 次,所需时间也为 4s 。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要 12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 三、设计原理 图(a)四路彩灯控制流程图 四路彩灯即有四路发光二极管输出，设依次为 、 、 、 ，若用高电平“1” 表示灯亮，低电平“0”表示灯灭，由课程设计要求可知四路彩灯显示系统有如下表所示的输 出显示。 Q Q Q Q d c b a
说明 输出 所用时间Q d Q c Q b Q a 开机初态0 0 0 0 第一节拍逐次渐亮1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍逆序渐灭1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 分析可知，要实现上表所示功能，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
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: 11０4２215 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 －2０13 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2 ５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。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS １５３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，74L Ｓ74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
电子技术课程设计报告 设计名称：四路彩灯 姓名学号：秦江 021212224 同实验者：安煜 021212215 指导老师：卓郑安 完成学期： 2013-14（二）
一．目的意义及原理 本次课题设计的目的是： 1.共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循共12秒； 2.第一个过程要求四个彩灯依次点亮，共4秒； 3.第二个过程要求四个彩灯依次熄灭，共4秒，先亮者先灭； 4.最后四秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。 四路彩灯采用的是四位双向通用位移存储器74LS194，将四路彩灯接在Q0到Q4上，SR稳定接高电平，SL稳定接低点位，而DO到D3接周期为1秒的方波信号。CLK的信号频率为2Hz，这样才可以在D0到D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0到Q3分别读到1和0 各一次，如图一。 图一 1Hz和2Hz方波信号 即正确的时钟信号在整个12秒的时间应该是前8秒为1Hz的频率，后4秒变为2Hz的频率，因此用555定时器产生2Hz的方波信号，再用D触发器分频产生1Hz的方波信号，如图二。 图二 1Hz和2Hz方波信号原理图
再来确定S1S0的信号，四种工作方式种剔除第一种S1S0为00的情况，那么S1S0应按01、10、11的顺序循环，可设为一个同步计数器，时钟周期为4秒，共三个状态。 图三四路彩灯原理图 二．Proteus仿真过程 1.元件清单 1）电源统一使用稳压源输出电压。 2）电阻阻值有一些微小变化，以元件中现有的相近阻值替代。 2.电路仿真过程和运行结果
在Proteus中画出用555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图，如下图所示： 图四 555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图 在Proteus中画出四路彩灯仿真图，点击运行，灯泡变亮。如下图所示： 图五四路彩灯仿真图 三．电路焊接与调试 在焊接开始前，首先要对元器件进行确认，是否符合要求并逐一检查是否有缺漏，然后对整个布局进行一个确认以便与焊接方便及美观。由于仿真图和原理
电子工艺与数字逻辑课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 撰写日期：2013.06.09 肇庆学院 计算机学院软件学院
目录 第一章课程设计内容与要求分析 ................................................................................................... - 3 - 1．1任务与要求 (3) 1．2设计要求 (3) 1．3主要设计条件 (3) 第二章设计总思路........................................................................................................................... - 4 - 2．1基本原理 (4) 2．2框图 (4) 第三章单元电路设计......................................................................................................................... - 5 - 3．1时钟脉冲产生电路 (5) 3．1．1....................................................................................................................................... - 5 -3．1．2具体实现...................................................................................................................... - 5 -3．2循环控制电路 (6) 3．2．1....................................................................................................................................... - 6 -3．2．2....................................................................................................................................... - 6 -3．3彩灯花样输出电路.. (6) 3．3．1运用到74LS194功能表.............................................................................................. - 6 -3．3．2通过12进制计数器的输出端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表..................................................................................................................................... - 7 - 第四章总电路设计......................................................................................................................... - 8 - 第五章实验、调试及测试结果分析 ............................................................................................... - 8 - 5．1结果的调试及分析 (8) 5．2调试中出现的故障、原因及排除方法 (9) 5．2．1彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样：.......................................................... - 9 -5．2．2彩灯无规律变化：...................................................................................................... - 9 -5．2．3彩灯的四种花样都有，但一次循环结束到另一次循环开始中间有段时间彩灯不亮：..................................................................................................................................................... - 9 -第六章课程设计总结..................................................................................................................... - 10 - 参考文献........................................................................................................................................... - 10 - 附录................................................................................................................................................... - 10 -
彩灯控制器电路图大全 收录时间：2010-04-09 17:08:58 来源:未知作者:pic366 【大中小】点击：639 电路工作原理 该彩灯控制器电路由电源电路、彩灯驱动控制电路和音频功率放大电路组成，如图 1-150所示。 电源电路由电阻器Rl-R3、电容器Cl-C3、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。 彩灯驱动控制电路由集成电路IC、电阻器R4、电容器C4-C6、控制按钮S、二极管VDl、晶闸管VTl-VL4和彩灯HLl-H帖组成。 音频功率放大电路由晶体管VI、V2、可变电阻器RP、电容器C7和扬声器BL组成。 交流220V电压经Rl和Cl限流降压、VS稳压、VD2整流及C2、R3、C3滤波后，为IC 提供4.7V直流工作电压。 IC通电工作后，其13-16脚(L1-L4端)输出变化的触发控制信号，通过控制VT1-VT4的工作状态来控制HLl-H饵的闪光效果。IC的4、5脚输出的音频信号经Vl、V2放大后，驱动BL发出音乐声。 S为灯光模式选择按钮，每按动一次S，即可改变一种灯光模式。 元器件选择 Rl选用lW金属膜电阻器;R2和R3选用1/2W金属膜电阻器或碳膜电阻器;R4选用l/4W 碳膜电阻器。 RP选用合成膜可变电阻器。 Cl选用耐压值为630V的CBB电容器;C2-C7均选用耐压值为l6V的铝电解电容器。 VDl选用lN5406型硅整流二极管;VD2选用1N4007型硅整流二极管。
VS选用lW、4.7V的硅稳压二极管。 VTl-VW均选用600V、lA的晶闸管，例如MCRlO0-8等型号。若每路彩灯的功率大于100W，则应选用电流容量大一些的晶闸管。 Vl选用S8050型硅NPN晶体管;V2选用S8550型硅PNP晶体管。 BL选用0.5W、8Ω的电动式扬声器。 S选用小型动合按钮。本例介绍的彩灯控制器，采用SH-818型专用彩灯控制集成电路(内储25首乐曲)，能驱动4路彩灯，使之随音乐的节拍闪烁发光，并可变换多种灯光花样。 电路工作原理 该彩灯控制器电路由电源电路、彩灯驱动控制电路和音频功率放大电路组成，如图 1-149所示。 电源电路由电阻器Rl、R2、电容器Cl、C2、稳压二极管VS和整流二极管VD2组成。 彩灯驱动控制电路由集成电路IC(SH-818)、电阻器R3、二极管VDl、电容器C3、C4、晶闸管VTl-VW、控制按钮Sl、S2和彩灯HLl-HL4组成。 音频功率放大电路由晶体管Vl-V3、电阻器R4-R6、电容器C5、C6和扬声器BL组成。 交流220V电压经Rl和Cl限流降压、VS稳压、VD2整流及C2滤波后，为lC和音频功率放大电路提供4.5-4.7V直流工作电压。 IC通电工作后，其7脚(音频信号输出端)输出的音频信号经音频功率放大电路放大后，驱动BL奏出乐曲声。IC的10-13脚(Ll-l4端)输出与音频信号同步变化的触发控制信号，通过控制VTl-VT4的工作状态来控制HLl-Hl4的闪光效果。 S1为灯光模式选择按钮，按动一下S1，可变换一种灯光模式;连续按动S1，可使7种 灯光模式循环变换。 S2为音量控制按钮，连续按动S2，可使BL的音量按"高→中→低→无→高……"循环变换。 改变C3和C4的容量，可以改变音质和音色。 元器件选择
一. 设计目的 1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2.掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 3.熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、设计任务 设计一个四路彩灯显示系统，要求如下： 1、开机可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。 2、彩灯花形由三个节拍组成： 第一节拍：逐次渐亮，灯亮时间1秒，共用4秒； 第二节拍：4路彩灯按逆序渐灭，也需4秒； 第三节拍：4路彩灯同时亮0.5秒，然后同时变暗0.5秒，要进行4次，所需时间也为4秒，3个节拍完成一个循环。 3、彩灯用发光二极管模拟。 三、设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮， “0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示
由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即012Y YY 节拍应为100，可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能，为实现1Y 功能要求器件有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ，并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ，右移输入端SR ，左移输入端SL 和模式控制输入端0S ，1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ，1S 有00、01、10、11四种组合方式，分别表示双 向移位寄存器所具有的四种功能，即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当012Y YY
四路彩灯显示电路数字逻辑课程设计
数字电路逻辑设计 课 程 设 计 设计题目：四路彩灯显示系统 专业班级： 姓名： 学号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1）接通电源后，彩灯能够自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2）设置的彩灯花型由三个节拍组成：
第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次, 所需时间也为4s。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示
由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s后重复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制能够用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭能够用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s、同时灭0.5s可考虑把1Hz的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为 Y Y Y有效时间应为4秒，0Y结束1Y 012 马上开始， Y后2Y马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位 1 寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即 Y Y Y节拍应为100，可控制输入信 012 号使触发器置位、复位来实现。 为实现 Y功能要求器件具有右移功能，为实现1Y功能要求器件 有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A、B、C、D，并行输出端A Q、B Q、C Q、D Q，右移输
时间可调的四路彩灯控制器 一. 实验目的 （1）掌握彩灯循环控制器的设计方法、设计思路及装调技术。 （2）掌握移位寄存器的移位、置位功能，掌握计数器的设计方法。 （3）掌握TTL集成电路的设计方法。 （4）掌握数字系统的设计、安装和调试方法。 二. 总体设计方案或技术路线 1.要求： 设计一个思路彩灯循环控制器，组成两种花型，每种花型循环一次，两种花型轮流交替。花型一：从左到右顺序点亮，全亮后再从左到右顺序灭。花型二：从右到左顺序亮，全亮后再从右到左顺序灭。 2.总体组成框图 根据设计要求和可选元器件，彩灯循环电路可选用4位双向移位寄存器74LS194实现。根据 通过对上表分析可知，0至3拍时，工作模式右移，SR=1;4至7拍时，工作模式右移，SR=0;8至11拍时，工作模式为左移，SL=1；12至15拍时，工作模式为左移，SL=0。 所以四路彩灯控制器的组成框图如下：
三.实验电路图 对电路工作情况分析后，可得如下电路图： 四. 仪器设备名称、型号 直流稳压电源 1个 万用表 1个 试验箱 1个 导线和电阻、电容若干 芯片 74LS161 74LS194 555 74LS00 五.仿真分析结果 1.555定时器构成的多谐振荡器的输出仿真
输出结果为（改变滑动变阻器的大小可改变振荡周期）： 2.四分频电路仿真电路图如下：
仿真波形如下：由结果可知，实现了四分频功能 3.整体电路仿真电路图与前面实验电路图相同，仿真结果与设计要求一致。 六.实物连线实验 1.按前面实验原理图连线，用示波器测多谐振荡器的输出（结点5）和四分频输出结果（结点7），并记录波形。
数字电路逻辑设计 课 程 设 计 设计题目：四路彩灯显示系统 专业班级： 姓名： 学号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2）设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间 也为4s。
（3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为 d Q 、 c Q 、 b Q 、 a Q ，若“1”表示灯 亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示 由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为012Y Y Y 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始， 1Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制
电子技术实验四路彩灯 Prepared on 22 November 2020
《电子技术实验》四路彩灯显示电路设计报告 年级学院：2014级工程学院 专业班级：电气类1班 姓名：周文青 学号： 指导老师：薛秀云 目录 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目 的……………………………………………………………………………………… (3) 1.2实验内 容……………………………………………………………………………………… ………3二、设计总思路 基本原理…………………………………………………………………………………………… ....3实验流程图 (3) 三、模块化设计 555时基电路 555芯片结构及引脚图 (3) 555引脚功能表 (4) 555构成多谐振荡器 (4) 多谐振荡器参数计算 (5)
74LS161脉冲分频电路 74L S161芯片结构及引脚图 (5) 74L S161功能表 (6) 74L S161组成分频电路 (6) 74LS161组成12进制循环计数器 (6) 74LS194时间控制电路 74L S194芯片结构及引脚图 (7) 74L S194功能表 (8) 3.3.374L S194组成时间控制电 路 (8) 四、全局电路设计 电路功能表……………………………………………………………………………..…………… …9 基于的全局电路仿真 (10) 五、电路调试及仿真结果分析 电路调试的仪器 (10) 电路故障及分析 彩灯无法点亮 (10) 彩灯闪烁功能缺失 (11) 彩灯无规律闪烁 (11)
六、课程设计总结 (11) 七、参考文献..................................................................................................................11八、附录：元器件清单. (12) 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目的： 1、了解电子电路设计的过程 2、掌握电子线路的调试方法 3、系统掌握时序电路的设计与调试 1.2实验内容： 要求开机后彩灯按四个节拍循环工作 1、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 依次为1，相应灯依次亮，间隔为1秒 2、Q 4、Q 3 、Q 2 、Q 1 依次为0，相应灯依次灭，间隔为1秒 3、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为1，四灯同时亮，间隔为秒 4、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为0，四灯同时灭，间隔为秒 5、第（3）和（4）过程重复，共4秒。完成一个循环需要12秒。 二、设计总思路 、基本原理： 由实验要求可知该四路彩灯的状态可以合并为3个节拍，其中脉冲信号由555构成的多谐振荡器产生，3个节拍12秒循环显示可以用74LS161思维二进制加计数器 控制CR或LOAD产生反馈清零的效果；而灯依次亮，依次灭和同时亮同时灭的显示 电路可由芯片74LS194双向移位寄存器构成的电路产生，通过控制 S和1S实现右移、左移和送数，通过控制CR控制清零 、实验流程图 三、模块化设计 、 555时基电路 555芯片结构及引脚图
课程设计任务书 2009—2010学年第二学期 专业：网络工程学号：******** 姓名：**** 课程设计名称：电子技术课程设计 设计题目：四路装饰彩灯控制器电路设计 完成期限：自2010 年 6 月 1 日至2010 年 6 月14 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容： 一、课题意义 本课题利用电子技术知识设计出彩灯装饰控制器，该控制器具有4路输出，该输出不是简单的4路彩灯依次循环点亮，而是产生多种花样，它能使4路彩灯以“依次点亮递增点亮闪亮……”等多种花样闪烁，可用于家庭和商铺的节日装饰。通过本课题练习，学生对综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。 二、课题实现方法 本课题利用电子技术设计节日装饰彩灯电路，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解电路的工作原理；在理解的基础上确定设计方案，设计出完整的电路，提交课程设计说明书一份。 三、设计内容 1．用555时基电路与外围电阻、电容等元件设计出振荡频率可调的超低频振荡器；十进制计数器/脉冲分配器输出电平控制晶闸管的开合，实现4路彩色灯串循环实现花样闪烁，给人们带来视觉上的动感效果。 2．设计要求画出电路原理图；标注元器件及参数选择； 3．设计过程中，能发现问题和并解决问题。 4．编写设计报告，写出设计过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 四、设计要求 1、设计电源电路和超低频脉冲振荡电路； 2、合理连接十进制计数器使之控制后续彩灯电路的工作，一个周期后能够
自动复位，实现循环； 3、设计晶闸管、彩灯连接方式电路。 五、参考文献 [1] 贾秀美.数字电路实践技术（第一版）.中国科学技术出版社，2000. [2] 王毓银.脉冲与数字电路（第三版）.高等教育出版社，1999. [3] 路勇.电子电路实践及仿真（第一版）.清华大学出版社，2004. [4] 岳怡.数字电路与数字电子技术（第一版）.西北工业大学出版社，2001. [5] 刘常澍.数字逻辑电路（第一版）.国防工业出版社，2002. [6] 萧宝瑾.protel 99 SE操作指导与电路设计实例（第一版）.太原理工大 学，2004. [7]赵学良，张国华.电源电路[M].北京:电子工业出版社,1995. [8] 张义申，陆坤等.电子设计技术[M].西安:电子科技大学出版.1996. [9] 陈有卿，叶桂娟. 555时基电路原理、设计与应用[M].北京：电子工业出 版社.2007. [10] 余孟尝.数字电子简明教程（第三版）[M].高等教育出版社,2006 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：年月日