led单片彩灯控制器设计书

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1、LED单片彩灯控制器设计书一、设计任务与要求利用控制电路可使彩灯按一定规律不断改变状态，不仅可获得良好的观赏效果，而且可以省电。1、以LED数码管作为控制器的显示器件，它能自动地显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），然后又依次显示出自然数列、奇数列、和偶数列，如此周而复始，不断循环。2、打开电源时控制器可自动清零，从电源接通时刻起，数码管最先显示自然数列，然后按规律循环。3、每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5S到2S范围内连续可调。4、写设计说明书，画原理图。17二、设计的方案的选择与论

2、证设计要求数码管显示，自动显示数字队列0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列）和0、2、4、6、8（偶数列），然后又依次显示同上数列，不断循环。则需要我们提供能遵循上述循环的脉冲，也就是说产生脉冲的电路是必不可少的，这里将选用555定时器。显示数字从0到9只要设计十进制计数器74LS90D产生就可以，要从1、3、5、7、9跳变，只要将QA强制置1，要从0、2、4、6、8跳变，只要将QA强制置0。最后通过555定时器不断送出脉冲，按照上诉循环。当然这些过程还需要用到74LS162、74LS153，来控制电路。上述也就是用十进制计数器对时钟信号脉冲

3、进行计数实现第一步，让显示电路输出0、1、3……8、9，然后用分频器将计数脉冲的频率变为原来的十分之一接到另一计数器中产生两位二进制地址码，再通过四选一数据选择器分别产生奇数、偶数数列。电路完成后因为开始的时候不一定能从0到9开始跳变，所以设计一个开关来控制。只要将开关一端接高电平，另一端接地，打开电源开关，自动清零，即通电之后最先显示自然数列0，再显示1，按上述规律变化。因为555送出的脉冲不会产生太大的差异，所以只要电路正确每个数字的显示时间就会基本相等。2.1主要组成部分：（1）时钟信号发生器用555定时器电路在外部配上几个适当的阻容和二极管17构成时钟信号，为彩灯电路提供必要

4、的信号源。并且要求设计的频率可以使每个数字的显示时间在0.5S到2S范围内连续可调，也就是要求电容和电阻的搭配要在一定范围内，若搭配不合理，会导致频率过快，或过慢，以至于在测试的时候极为不方便，甚至测不出来。所以555定时器要陪上合理的电容电阻器件。（2）计数器、数据选择器、译码器；用十进制计数器对时钟信号脉冲进行计数实现第一步，让显示电路输出0、1、3……8、9，然后用分频器将计数脉冲的频率变为原来的十分之一接到另一计数器中产生两位二进制地址码，再通过四选一数据选择器分别产生奇数、偶数，然后通过译码器接到显示电路实现其循环。（3）开关电路。2.2基本原理本控制器电路应由时钟发生信号

5、电路、计数器、分频电路、数据选择器、译码器显示电路组成。本控制器的核心元件为计数器、分频器、数据选择器、译码器，分别采用集成电路74LS90、74LS162、74LS153和7448。【1】74LS90为14脚双列直插的异步二—五—十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器，其引脚如下图1所示。通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0（1）、R0（2）对计数器清零，借助S9（1）、S9（2）将计数器置9，同时它还可以从不同的引脚接出作为2-5-10分频器使用。其具体功能17详述如下：（1）计数脉冲从CP1输入，Q

6、A作为输出端，为二进制计数器。（2）计数脉冲从CP2输入，QDQCQB作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3）若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成异步8421码十进制加法计数器。（4）若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD、QC、QB作为输出端,则构成异步5421码十进制加法计数器。（5）清零、置9功能。a)异步清零当R0（1）、R0（2）均为“1”；S9（1）、S9（2）中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA=0000。b)置9功能当S9（1）、S9（2）均为“1”；R0（1）、R0（2）中有“0”时，实

7、现置9功能，即QDQCQBQA=1001.图174LS90的引脚图【2】74LS153是包含两17个完全一样的四选一数据选择器。两个数据选择器有公共的地址输入端，而输出端和输入端是各自独立的。通过给定不同的地址代码（QA、QB的状态）。即可从4个输入端中选出所要的一个，并送至输出端Y。该设计的关键是对产生十进制的74LS90的QA强制置数的处理，设计要求产生奇数，实际上就是QA强制置1；要求产生偶数，实际上就是把QA强制置0；然后通过译码器将信号翻译后输出