七彩循环灯课程设计

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1、七彩循环灯课程设计七彩循环灯课程设计七彩循环装饰灯能按要求或快或慢地循环发出红、绿、黄、蓝、紫、青、白七色光，从而起到商业宣传和美化环境的作用，给城市增添了热闹气氛。该控制器由变压器，整流电路，时钟信号发生器，计数器和开关电路等组成。该电路根据三基色原理，采用红、绿、蓝三种发光二极管，通过混色作用（红、绿、红+绿=黄、蓝、红+绿=紫、绿+蓝=青、红+绿+蓝=白）来产生七种色彩。电路总体功能及设计七彩循环灯控制器电路原理图图2七彩循环装饰灯控制器电路原理图+U1~220VU2&&&&VD1R2RpR3R4R

2、5C1C2VD5VD2VD3VD4VZR1SAQ4G1G2G3G4Q3Q1Q2RDCPENVDD3216817645IC3V1红蓝绿IC1IC2多谐振荡器整形计数器R6R7R8V2V3整体电路仿真电路各部分具体功能及设计1整流滤波电路桥式整流电路采用四个二极管D1～D4互相接成桥式结构。桥式整流电路的工作原理可分析如下。图3桥式整流电路图及波形图2.调色时钟脉冲发生电路多谐振荡器由555定时器和电阻、电容元件构成。555定时器功能表如图4所示。图4555定时器功能表先将555定时器构成施密特触发器，再将施

3、密特触发器的输出端经RC积分电路接回到它的输入端，即可构成多谐振荡器。其电路构成及工作波形如图5所示。图5多谐振荡器电路图及工作波形图3.灯光变色控制电路该部分电路以三基色原理为基础，利用计数器74LS160的置数端LD实现计数功能，计数器从0001开始计数，到0111时，通过与非门对LD端输入一个低电平，从而使计数器重新从0001开始计数。74LS160是4位二进制同步加法计数器，除了有二进制加法计数功能外，还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能。74LS160的引脚排列图和功能表如图6所示，CR是异

4、步清零端，LD是预置数控制端，D0，D1，D2，D3是预置数据输人端，P和T是计数使能端，C是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级联提供了方便。图674LS160的功能表和引脚排列图4.负载电路负载电路主要由彩灯组成。当74LS161的输入端输入由555振荡器产生的脉冲时，输出端依次输出高电平时,根据输出高电平，二极管V1、V2、V3依次导通，驱动彩灯也依次点亮，产生一种循环变化的效果。参数计算及器件选择1)整流二极管参数选择:流过整流二极管的平均整流电流等于负载直流电流的一半，即二极管承受的最大反向

5、电压为根据上述的参数选择整流二极管，即式中和。是二极管的最大平均整流电流和最高反向工作电压参数。通过查询普通整流二极管参数表可知：2CZ11J（1A，100V）满足条件，可以作为电路整流管。故选择2CZ11J（1A，100V）作为电路的整流管可满足要求。2）稳压管D6的选择:VZ=5+0.6=5.76V故选择2CW7C（38mA,5.6V）作为稳压管可满足要求。3）隔离二极管D5的选择:因为二极管起到一个隔离作用，用普通二极管即可。4）降压限流电阻R1的选择:电阻R1分压为18.4V左右，为保证稳压管不被

6、烧坏，选择电阻R1>18.4V/38mA=484Ω,所以选择R1=500Ω。5）滤波电容的选择：由于电容在闭合开关K之前已经充电完成，闭合开关后，电容经负载放电，放电时间常数为τ=RLC≥T(交流电源周期)，其中RL为负载电阻。在实际应用中，通常选择τ=RLC>（3~5）T/2。经相关实验所得数据，=10.4KΩ~11.9KΩ。。考虑到电网电压波动±10%,则电容所承受的最高电压为=（1+10%）=7.778V因此，选用标称值为100uF/50V的电解电容。器件名称型号参数个数555定时器LM555CM－

7、1同步十进制计数器74LS161－1电阻R1500Ω1R220ＫΩ1R340KΩ1R4-R61KΩ3电容C1100μF1C210μF1C30.01μF1C40.68μF1变压器T1—1元器件清单彩灯彩灯（蓝）24V，8W1彩灯（绿）24V，8W1彩灯（红）24V，8W1二极管2CZ11J1A，100V52CW7C38mA,5.6V1晶体管2N1711—3导线——若干焊接与调试中的问题1.了解LS161.74LS10.555芯片的引脚及功能2.各元件参数的选择3.电路排布4.分模块调试心得分享1.找突破点2

8、.多方面思考，善于发现电路中的不足3.参数的选择4.电路排布