七色广告灯箱控制器设计

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1、辽宁工程技术大学电子技术课程设计综述这次数字电路课程设计的内容是设计七色广告灯箱控制器。随着经济的发展、社会的进步，广告的作用已经很重要。但是传统的单一色彩的灯箱显得非常单调。人们根据控制原理设计了可控制的七色广告灯，七种色彩循环变化是广告显得华丽多彩，更能吸引人们的目光。该系统的功能是：用三种不同色彩的灯，组成七色循环变化的灯箱，而且该灯箱可实现白天自动关闭，晚上又自动开启的功能。随着科学的进步和社会的发展，广告灯的设计会进一步完善。积极地思考，利用科学知识设计出更加先进的灯箱控制器。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计1设计思路及其框图1.1设计电路的功能本次设计的目的

2、是设计自动控制的七色广告灯箱，其功能是用光敏电阻控制灯在白天自动关闭，到晚上自动开启。利用555定时器产生cp脉冲给计数器，采用74160计时器控制可控硅开关，达到灯七种彩色自动循环变化的效果。1.2设计电路框图~220V交流电变压器光控开关脉冲发生器灯双向可控硅开关计数器图1-1基本结构框图七色广告灯箱控制器的原理如图2-1所示。他主要由光敏开关、脉冲发生器、循环控制器。可控硅开关、灯箱等部分组成。采用光敏三极管控制循环控制器的开启和关闭。用555定时器产生cp脉冲提供给循环控制器（74160计数器），循环控制器是由10进制同步二进制计数器74160变成的七进制计数器。控

3、制器控制灯箱七种色彩灯循环变化。灯箱由220v交流电源供电15辽宁工程技术大学电子技术课程设计2各部分电路及其原理2.1桥式整流原理介绍：图2-1桥式整流电路单相桥式整流电路如图所示，图中Tr为电源变压器，它的作用是将交流电网电压vI变成整流电路要求的交流电压，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。在v2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D

4、3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图2-1中实线箭头表示。在v2的负半周，其极性与图示相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过二极管D2流向RL，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向导通。电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图2-1中虚线箭头所示。综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一

5、个单方向的脉动电压。根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图2-2。由图可见，通过负载RL的电流iL以及电压vL的波形都是单方向的全波脉动波形。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计图2-2波形分析2.2NE555内部框图，工作原理555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为

6、电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。15辽宁工程技术大学电子技术课程设计图2-3NE555内部框图555定时器工作时过程分析如下：5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/

7、3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高