彩灯控制器课程设计

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1、电子课程设计报告题目：彩灯控制器的设计专业班级：电子信息工程姓　　名：爱丽丝时间：2013.05.13～2013.05.24指导教师：周杰伦完成日期：2013年05月24日彩灯控制器设计任务书1．设计目的与要求设计一个彩灯控制器，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，在双干线的路口上，交通信号灯的变化按照下面假定进行计时：（1）多路彩灯（至少4路）；（2）任何时刻彩灯闪烁，彩灯交替时间为1s；（3）能完成3种以上闪烁功能的切换。2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成与打印

2、输出；（5）PCB文件生成与打印输出。3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录1、前言42、课程设计目的与要求43、总体方案的选择44、单元电路的设计54.1设计所使用的元件及工具54.2各个单元电路的具体实现54.2.1节拍部分5（1）节拍发生电路54.2.2花型部分5（1）花型显示电路6（2）花型控制电路75、总体电路图76、电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法77、分析和总结9(1)对数字电路知识的巩固与提高9(2)学会了理论联系实际9(3)学会了如何运用芯片、导线等组装各

3、种功能的电路9(4)和同学的互相协作共同进步9(5)其他10参考文献10附录1总电路图11彩灯控制器摘要:这次的课程设计主要是用选择器与触发器和计数器以双向移位寄存器来实现的，这个彩灯控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个八段数码管显示出来。这里使用的主要就是计数器，计数器在时序电路中应用的很广泛，它不仅可以用于对脉冲进行计数，还可用于定时，产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。关键词:彩灯控制器；555定时器；计数器；移位寄存器1、前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见，他将城市的夜晚装

4、扮的美丽迷人，商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制，本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路，实现彩灯的循环点亮。2、课程设计目的与要求(1)进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。(2)熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。(3)了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。(4)培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。(5)作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。3、总体方案的选择针对题目设计要求和性能

5、指标，经过分析与思考，拟定以下方案：整体电路分为四个模块：第一个模块实现节拍的发生；第二个模块实现快慢两张节拍的控制；第三个模块实现花型的控制；第四个模块实现花型的显示。主框图如图1所示：花型显示电路主框图如下：花型控制电路节拍发生电路节拍控制电路图1在本方案中各单元电路只实现一种功能。优点在于：电路设计模块化且各模块功能明确，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。缺点是：由于设计思想比较简单，元件种类使用少，花型复杂一些就会导致中间单元电路连线过多而易出错。4、单元电路的设计4.1设计所使用的元件及工具图表1：器件名称功能描述数量用途74LS

6、00P2输入端四与非门3个花型节拍条件判决74LS04P六反相器1个花型节拍条件判决控制、时钟延迟74LS151N8选1数据选择器1个花型转移的部分控制74LS74AN正触发双D触发器1个第二种花型的条件移位输入控制74LS194AN四位双向通用移位寄存器2个彩灯花型控制74LS161四位二进制同步计数器2个节拍产生器EN555A555定时器1个1Hz时钟脉冲信号产生器电阻150KΩ150KΩ电阻器1个电阻4.7KΩ4.7KΩ电阻器1个电容4.7μf4.7μf电容器1个电容0.01μf0.01μf电容器1个电阻100Ω100Ω电阻器1个LED灯用限流电阻发

7、光二极管发光二极管10个表示八路彩灯、显示时钟信号4.2各个单元电路的具体实现4.2.1节拍部分（1）节拍发生电路考虑到节拍是整个电路功能实现的基础及其他模块进行调试的必需条件，故首先实现节拍发生模块。0.5s节拍选用由555及相关器件构成的多谐振荡器电路实现。由于输出波形中低电平的持续时间，即电容放电时间为低电平的持续时间，即电容放电时间为因此电路输出矩形脉冲的周期为输出矩形脉冲的占空比为当时，占空比近似为50%。故综合考虑，电容取：4.7μf0.01μf电阻取：=150kΩ4.7kΩ电路图如图2所示：Vo图2（2）节拍控制电路由于（1）中已实现0.5s

8、节拍，故使用74LS74（双上升沿触发器）将其二分频产生1.0s节