《八路彩燈控制電路》

1、八路彩燈控制電路目 錄一、課程設(shè)計(jì)目的- 2 -二、課程設(shè)計(jì)描述和要求- 2 -(一)彩燈控制器設(shè)計(jì)要求- 2 -(二)課程設(shè)計(jì)的總體要求- 2 -三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容- 3 -（一） 原理分析- 3 -(二)器件選擇- 5 -（三） 電路連線- 6 -1.時(shí)鐘信號(hào)電路- 6 -2. 花型控制信號(hào)電路- 6 -3.花型演示電路- 7 -4.總體電路圖- 9 -5.電路測(cè)試- 9 -四、分析與總結(jié)- 11 -八路彩燈控制電路一、課程設(shè)計(jì)目的(一) 進(jìn)一步掌握數(shù)字電路課程所學(xué)的理論知識(shí)。(二) 了解數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本思想和方法(三) 熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片，并掌握其工作原理二、課程設(shè)計(jì)描述和要求實(shí)現(xiàn)

2、彩燈控制要求設(shè)計(jì)的彩燈路數(shù)較少，且花型變換較為簡(jiǎn)單，故采用移位寄存器型彩燈控制電路。(一) 彩燈控制器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作8路彩燈控制電路，用以控制8個(gè)LED按照不同的花色閃爍，要求如下：1 接通電源，電路開始工作，LED燈閃爍；2 LED燈按照事先設(shè)計(jì)的方式工作(二) 課程設(shè)計(jì)的總體要求1. 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，每組成員共同完成一份設(shè)計(jì)電路圖2. 根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，兩人一組，利用萬(wàn)能板完成電路的焊接，并調(diào)試成功；3. 倆人共同完成一份設(shè)計(jì)報(bào)告。三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（一） 原理分析1. 針對(duì)題目設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過分析與思考，決定以下方案：總體電路共分三大塊。第一塊實(shí)現(xiàn)花型的演示；第二塊實(shí)現(xiàn)花型的控制及節(jié)拍控制

3、；第三塊實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生。主體框圖如下： 2. 根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材各模塊總體思路如下： 時(shí)鐘信號(hào)CP電路由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器花型控制電路由兩片161 4位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器和一些非門共同完成花型演示電路由兩片194 雙向移位寄存器完成，可左移右移完成花型變化3.整個(gè)花型控制電路設(shè)計(jì)如下：花型1 8路燈分兩半，從右至左漸亮，全亮后，再分兩半從右至左漸滅。循環(huán)兩次 花型2從兩邊到中間對(duì)稱地逐次漸亮，全亮后仍由兩邊到中間逐次漸滅。循環(huán)兩次 花型3 從中間到兩邊對(duì)稱地逐次漸亮全亮后仍由中間到兩邊逐次漸滅。循環(huán)兩次 4.將兩片194分為低位片1和高位片2，再將其輸出端從低位到高位記為L(zhǎng)1L8

4、，所以四種花型的L1L8的狀態(tài)值變化情況如下表 序號(hào)花型1花型2花型310000000000000000000000002100010001000000100011000311001100110000110011110041110111011100111011111105111111111111111111111111601110111011111101110011170011001100111100110000118000100010001100010000001三種花型每種花型顯示兩遍，116顯示第一個(gè)花型，1732顯示第二個(gè)花型，3348顯示第三個(gè)花型。5.要用194實(shí)現(xiàn)四個(gè)花型的連續(xù)顯

5、示必須對(duì)兩片194的S1、S0和SL、SR每一節(jié)拍的變化進(jìn)行相應(yīng)的改變兩片161級(jí)聯(lián)的輸出端從Q0Q7根據(jù)變化的花型頻率選用高位片的Q5、Q4分別去控制194的S1和S0、SR則由161的另一些輸出端經(jīng)過與非門來(lái)進(jìn)行邏輯控制。列出各花型和其對(duì)應(yīng)的194的S1、S0、SL、 SR的輸入信號(hào)及節(jié)拍控制信號(hào)列表如下：花型低位片高位片S1S0SRSLS1S0SRSL1Q5Q5Q2Q4Q4Q22Q5Q5Q2Q4Q4Q23Q5Q5Q2Q4Q4Q2控制結(jié)果表達(dá)式如下:194低位片：S1=Q5，S0=Q5，SR=SL=Q2；194高位片：S1=Q4，S0=Q4，SR=SL=Q2。（二）器件選擇74LS161（

6、四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器） -2個(gè)；74LS194（移位寄存器） - 2個(gè)；74LS04（六非門） - 2個(gè)；發(fā)光二極管- 8個(gè)；555 - 1個(gè)；電容： 4.7f -1個(gè)；001f -1個(gè)；電阻： 20k - 1個(gè)；30k-1個(gè)；（三） 電路連線1.時(shí)鐘信號(hào)電路由一片555定時(shí)器加上適當(dāng)電容及電阻構(gòu)成多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)。電容?。?.7f 0.01f電阻?。?0 k 30 k時(shí)鐘信號(hào)頻率為： f=1/T=1/0.69(R1+R2)c1hz電路圖如下：2. 花型控制信號(hào)電路由二片161級(jí)聯(lián)的模48（三種花型節(jié)拍總數(shù)）計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。將其幾個(gè)輸出信號(hào)加上適當(dāng)門電路產(chǎn)生三種花型所需的輸入信號(hào)。電路圖如下：3.花

7、型演示電路由二片移位寄存器194級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。其八個(gè)輸出信號(hào)端連接八個(gè)發(fā)光二極管，用其輸出信號(hào)控制發(fā)光二級(jí)管的亮滅實(shí)現(xiàn)花型演示。電路圖如下：4.總體電路圖5.電路測(cè)試電路組裝完成后，實(shí)際測(cè)量的各個(gè)單元電路的輸入、輸出信號(hào)波形1基本CP脈沖產(chǎn)生電路波形圖波形圖2. 測(cè)試波形: (列依次為CP脈沖,低位片194A,B,C,D,高位片194A,B,C,D。即L1-L8)花型一：花型二：花型三：四、分析與總結(jié)1.本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用元件比較少，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，每一步都要仔細(xì)認(rèn)真，分塊接線檢驗(yàn)，尤其是連控制電路時(shí)，由于連線過多，容易出錯(cuò)。2.通過這次試驗(yàn)加深了對(duì)原器件的認(rèn)識(shí)，對(duì)器件的良好應(yīng)用是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。3.實(shí)驗(yàn)中要注意的細(xì)節(jié)，注意芯片的清零功能和置位功能。4.通過幾天的努力，在老師的幫助下，我們這組完成了移位寄存彩燈控制電路，認(rèn)識(shí)