《八路彩灯控制电路》

1、八路彩灯控制电路目 录一、课程设计目的- 2 -二、课程设计描述和要求- 2 -(一)彩灯控制器设计要求- 2 -(二)课程设计的总体要求- 2 -三、课程设计内容- 3 -（一） 原理分析- 3 -(二)器件选择- 5 -（三） 电路连线- 6 -1.时钟信号电路- 6 -2. 花型控制信号电路- 6 -3.花型演示电路- 7 -4.总体电路图- 9 -5.电路测试- 9 -四、分析与总结- 11 -八路彩灯控制电路一、课程设计目的(一) 进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。(二) 了解数字电路设计的基本思想和方法(三) 熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理二、课程设计描述和要求实现

2、彩灯控制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。(一) 彩灯控制器设计要求设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁，要求如下：1 接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；2 LED灯按照事先设计的方式工作(二) 课程设计的总体要求1. 根据设计任务，每组成员共同完成一份设计电路图2. 根据设计的电路图，两人一组，利用万能板完成电路的焊接，并调试成功；3. 俩人共同完成一份设计报告。三、课程设计内容（一） 原理分析1. 针对题目设计要求，经过分析与思考，决定以下方案：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

3、；第三块实现时钟信号的产生。主体框图如下： 2. 根据所提供的实验器材各模块总体思路如下： 时钟信号CP电路由555定时器构成的多谐振荡器花型控制电路由两片161 4位二进制同步计数器和一些非门共同完成花型演示电路由两片194 双向移位寄存器完成，可左移右移完成花型变化3.整个花型控制电路设计如下：花型1 8路灯分两半，从右至左渐亮，全亮后，再分两半从右至左渐灭。循环两次 花型2从两边到中间对称地逐次渐亮，全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。循环两次 花型3 从中间到两边对称地逐次渐亮全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循环两次 4.将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1L8

4、，所以四种花型的L1L8的状态值变化情况如下表 序号花型1花型2花型310000000000000000000000002100010001000000100011000311001100110000110011110041110111011100111011111105111111111111111111111111601110111011111101110011170011001100111100110000118000100010001100010000001三种花型每种花型显示两遍，116显示第一个花型，1732显示第二个花型，3348显示第三个花型。5.要用194实现四个花型的连续显

5、示必须对两片194的S1、S0和SL、SR每一节拍的变化进行相应的改变两片161级联的输出端从Q0Q7根据变化的花型频率选用高位片的Q5、Q4分别去控制194的S1和S0、SR则由161的另一些输出端经过与非门来进行逻辑控制。列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、 SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：花型低位片高位片S1S0SRSLS1S0SRSL1Q5Q5Q2Q4Q4Q22Q5Q5Q2Q4Q4Q23Q5Q5Q2Q4Q4Q2控制结果表达式如下:194低位片：S1=Q5，S0=Q5，SR=SL=Q2；194高位片：S1=Q4，S0=Q4，SR=SL=Q2。（二）器件选择74LS161（

6、四位二进制同步计数器） -2个；74LS194（移位寄存器） - 2个；74LS04（六非门） - 2个；发光二极管- 8个；555 - 1个；电容： 4.7f -1个；001f -1个；电阻： 20k - 1个；30k-1个；（三） 电路连线1.时钟信号电路由一片555定时器加上适当电容及电阻构成多谐振荡器实现。电容取：4.7f 0.01f电阻取：20 k 30 k时钟信号频率为： f=1/T=1/0.69(R1+R2)c1hz电路图如下：2. 花型控制信号电路由二片161级联的模48（三种花型节拍总数）计数器实现。将其几个输出信号加上适当门电路产生三种花型所需的输入信号。电路图如下：3.花

7、型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。电路图如下：4.总体电路图5.电路测试电路组装完成后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形1基本CP脉冲产生电路波形图波形图2. 测试波形: (列依次为CP脉冲,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、分析与总结1.本实验应用元件比较少，但结构比较复杂，每一步都要仔细认真，分块接线检验，尤其是连控制电路时，由于连线过多，容易出错。2.通过这次试验加深了对原器件的认识，对器件的良好应用是实验成功的关键。3.实验中要注意的细节，注意芯片的清零功能和置位功能。4.通过几天的努力，在老师的帮助下，我们这组完成了移位寄存彩灯控制电路，认识