8路LED彩燈控制電路 設(shè)計(jì)報(bào)告

1、8路LED彩燈控制課程設(shè)計(jì)報(bào)告專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 同組成員： 指導(dǎo)教師： 2011年 1 月 8 日目 錄一、課程設(shè)計(jì)目的3二、課程設(shè)計(jì)題目描述和要求 3三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 33.1 器件選擇 33.2 實(shí)驗(yàn)電路圖 33.3 原理分析 43.3.1 脈沖源產(chǎn)生模塊43.3.2 定時(shí)器模塊43.3.3 寄存器模塊43.4 具體思路和設(shè)計(jì)過(guò)程 43.4.1 設(shè)計(jì)思路 43.4.2 具體設(shè)計(jì)過(guò)程54、 焊接與調(diào)試65、 總結(jié)體會(huì)61、 課程設(shè)計(jì)目的隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，現(xiàn)代人們?cè)絹?lái)越注重節(jié)能和裝飾，因此LED作為一種超節(jié)能產(chǎn)品在實(shí)際生活中得到廣泛應(yīng)用，它不僅工作

2、電壓低，而且使用壽命很長(zhǎng)，所以它受到大多數(shù)燈光裝飾師的青睞。本設(shè)計(jì)用8路led設(shè)計(jì)出的彩燈控制電路具有：低能耗、花色多、性能憂、實(shí)用美觀等特點(diǎn)，實(shí)為家居裝飾之首選。而具體的課程設(shè)計(jì)（包括電路圖設(shè)計(jì)、電路板焊接、安裝與調(diào)試），既可以提高我們的動(dòng)手能力和實(shí)際分析問(wèn)題能力，還有助于我們加深對(duì)數(shù)字電路的認(rèn)識(shí)和了解，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2、 課程設(shè)計(jì)題目描述和要求本設(shè)計(jì)中的8路LED彩燈控制電路，由555定時(shí)器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器等器件構(gòu)成，主要功能是實(shí)現(xiàn)三種花色的交錯(cuò)變換，8路led燈的亮和滅組合起來(lái)形成有規(guī)律的花色，給人以美感，適用于彩燈裝飾。三.課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容3.1 器

3、件選擇555定時(shí)器一片、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74ls191兩片、雙向移位寄存器74ls194兩片、0.01uf的電容和2.2uf的電容各一個(gè)、47k電阻兩個(gè)、非門(mén)74ls04一個(gè)、與非門(mén)74ls20六個(gè)、導(dǎo)線若干。3.2 實(shí)驗(yàn)電路圖3.3 原理分析3.3.1 脈沖源產(chǎn)生模塊實(shí)際上是由555定時(shí)器和電容、電阻構(gòu)成的多諧振蕩器，它們負(fù)責(zé)為后面的各個(gè)芯片提供時(shí)時(shí)脈沖。脈沖周期T=(R1+R2)Cln2=0.33s3.3.2 定時(shí)器模塊兩塊十六進(jìn)制74ls191計(jì)數(shù)器接成48進(jìn)制計(jì)數(shù)器，上面一塊芯片的Q0、Q2、Q3端為后面的移位寄存器提供變換的穿行輸入信號(hào)；下面一塊芯片和中間的非門(mén)、與非門(mén)共同構(gòu)成數(shù)據(jù)處理

4、中端，負(fù)責(zé)對(duì)上方各輸出端的信號(hào)脈沖進(jìn)行處理，并且傳至寄存器。3.3.3 寄存器模塊兩塊雙向移位寄存器74ls194和8路LED燈組成的中端負(fù)責(zé)顯示任務(wù)，寄存器采用“串入并出”的方式，而且每個(gè)芯片組各自獨(dú)立，上方采用脈沖左移方式，下方采用右移方式，當(dāng)工作時(shí)左右移動(dòng)的串入脈沖共同控制led的亮和滅，進(jìn)而形成各種花色。3.4 具體思路和設(shè)計(jì)過(guò)程3.4.1 設(shè)計(jì)思路整個(gè)設(shè)計(jì)的脈沖信號(hào)源必不可少，因此首先可以想到用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，為各種芯片提供CP；其次，考慮到計(jì)數(shù)器的四個(gè)輸出端Q0、Q1、Q2、Q3可以輸出不同的脈沖（它們分別是010101、00110011、00001111、000000

5、0011111111），可以把它們作為串行輸入端的種子信號(hào)，再加上必要的中間整合電路，就可以傳送至寄存器的串行輸入端了；最后發(fā)現(xiàn)要想得到有規(guī)律的、不斷變換的花色，我們還需設(shè)置信號(hào)的移動(dòng)方式，這樣就為整個(gè)設(shè)計(jì)提供了一條主線了。3.4.2 具體設(shè)計(jì)過(guò)程十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74ls191的四個(gè)輸出端脈沖信號(hào)見(jiàn)下表：Q00101010101010101Q10011001100110011Q20000111100001111Q30000000011111111CP0123456789101112131415設(shè)：下面一塊計(jì)數(shù)器的Q1端和Q2分別為A、B端如果把此計(jì)數(shù)器接成四十八進(jìn)制計(jì)數(shù)器，則須把下方的四個(gè)輸入端

6、接地，并且采用預(yù)置數(shù)方式。由此就得到了以下對(duì)應(yīng)關(guān)系(A和B的值在00、01、10循環(huán)）：ABLR00Q2 Q2 01Q3 (Q3Q2+Q3Q2)10Q0 Q0 其中L表示上片74ls194的串行輸入端，R表示下片的串行輸入端所以有：L=ABQ2+ABQ3+ABQ0R=ABQ2+AB(Q3Q2+Q3Q2)+ABQ0進(jìn)而得到以下真值表：ABCP012345678910111213141500L111100001111000000R111100001111000001L111111110000000001R111100000000111110L101010101010101010R010101010

7、1010101至此，整個(gè)設(shè)計(jì)的理論部分完成。四、焊接與調(diào)試將設(shè)計(jì)的電路圖在Proteus中仿真，當(dāng)運(yùn)行成功時(shí)，開(kāi)始焊接電路板。首先將元件在萬(wàn)用板上排好位置，然后開(kāi)始焊接底座，連接線的數(shù)量很多，插孔時(shí)要十分仔細(xì)。當(dāng)完成基本焊接任務(wù)時(shí)，檢查各芯片的高電平腳、地線、電源線是否連接，無(wú)誤后上電運(yùn)行。焊接之后常常會(huì)遇到意想不到的結(jié)果，這時(shí)我們可以使用萬(wàn)用表。首先，檢查脈沖源是否正常工作；然后檢查各個(gè)焊點(diǎn)是否導(dǎo)通，只要依次耐心檢查，最后就可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤所在。五、總結(jié)體會(huì)學(xué)完數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，我們用理論指導(dǎo)實(shí)踐，親自動(dòng)手設(shè)計(jì)一件電子產(chǎn)品，當(dāng)完成的作品正常工作時(shí)，我收獲的不僅是喜悅，更多的是對(duì)數(shù)字電路的理解、認(rèn)識(shí)、興趣。我們學(xué)的知識(shí)很多，我們能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的東西也很多，花費(fèi)兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)雖這