多花样循环彩灯控制器设计

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1、.引言在当代社会，广告的地位和影响已日渐壮大，特别是现在经济时代，许多商品都需要广告宣传来引导主流消费，因此，广告作为一种很重要的媒介，已日渐成为社会宣传的主导方式。然而广告的多样性决定其巨大的开发空间，对其的研究也是一项重要的工程。　　广告中一个重要元素是灯光，在许多城市，夜景已成为城市一道亮丽的风景线，而这美景也是由各种灯按照不同的方法设计出来的，可以说灯光是一个广告的灵魂。现在我们所掌握的数电知识已经可以设计出一些简单的广告图案。于是我们做了关于彩灯控制的课程设计。本次课程设计是为了把在“模拟电子

2、技术基础”与“数字电子技术基础”课程学习的书本知识，即通常只介绍单元电路的设计、集成芯片的特性、功能等，而一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的。因此，进行电子系统设计时，不但要考虑系统总体电路的设计，还要考虑系统各部分电路的选择、设计及它们之间的相互连接。由于各种通用和专用的模拟、数字集成电路的大量涌现，所以在电子系统的方案框图确定后，除少数电子电路的参数需要设计计算外，大部分只需根据电子系统框图各部分要求正确选用模拟和数字集成电路的芯片就可以了。作为实践教学的一个重要环节，通过自己亲手动手设计

3、连接电路，既可以锻炼我们的动手能力，也可以让我们更加充分的理解课本上的数电模电知识。...1设计意义及要求1.1设计意义1）通过课程设计，巩固已学的《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》，通过实践，加深对电子电路的理解。2）通过课设掌握由问题出发，提出问题并通过查资料，询问他人，和他人合作解决问题的方法。3）通过团队合作完成任务，了解合作的重要性，为将来工作打下基础。1.2设计要求现有16只彩灯，试设计一控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案：1）使16只彩灯从右到左逐一循环点亮。即按照00000000

4、00000001，0000000000000011（0代表不亮1代表亮）的方式点亮。2）使16只彩灯按照0000000100000001左移循环点亮。即按照0000000100000001，00000011000000011的方式点亮。3）使16只彩灯交替闪烁。即按照即按照1010101010101010，0101010101010101……的方式点亮。4）使中间2个彩灯发亮，然后从两边再增加2个发亮，一直下去，直到16个彩灯全亮，然后，闪烁2次。5）接着重复以上的动作，这样一直循环下去。时间间隔为1秒

5、。6）严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。...2方案设计2.1方案设计2.1.1.方案一（个人方案）设计要求完成四种花样的闪烁并实现循环，故可将设计分为四个独立的模块，每个模块完成相应的功能，再将他们有机的连接成一个符合设计要求的控制器。原理图如下图1：多谐振荡器分频计数器数据选择器移位寄存器多谐振荡器输出计数器图1.方案一原理图其中时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS197和74LS139实现，彩灯输出花样电路由74LS139和相关门电路组成。具体实现方法如下：

6、在各大模块分别能完成自己功能的基础上，用一个74LS139译码器直接对四个模块的选择，即即Y0选通第一个功能的电路，Y1选通第二个功能的电路，Y2选通第三个功能的电路，Y3选通第四个功能的电路，然后用一个74LS197计数器的控制此译码器（当74LS197的输出发生变化时译码器就会对四个模块进行选择），该74LS197计数器又受到一个由74LS161计数器构成的分频器的控制：将四输出与一个或非门相接，再接一个非门，在74LS161输出全0时，经或非门和非门之后输出为0：在74LS161输出中任意一个为1

7、时，输出为1，当74LS161输出再次全0时，74LS197就会收到一个由1到0的跳变，74LS197在向合格下降沿的作用下完成其功能。2.1.2.方案二（小组方案）本方案实现的核心AT89S52单片机，通过IO口直接驱动LED灯。通过程序的编写以实现不同的花样，以及不同花样之间的转换。工作原理如下图2：...图2.方案二原理图2.2方案比较方案一电路元器件多，连线繁琐，但模块清晰，芯片工作原理较为简单，可以锻炼我们的电路检查和调试能力。方案二使用AT89C51，通过编程实现所要求的功能，由于单片机具有

8、具有优异的性能价格比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的特点，使得电路相对简单，但单片机的使用和程序设计对实验人员有一定的要求。综合各个方面的因素，我选择了方案一。...3.单元电路设计3.单元电路设计3.1.多谐振荡器的设计555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成