数字电路课程设计-四花样自动切换的彩灯控制器

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1、电子技术课程设计报告设计题目：院（部）：专业班级：学生姓名:学号:指导教师:13摘要本次课程设计应用了彩灯控制器的原理，主要采用74LS93模十六计数器和555多谐振荡器，实现了四花样自动循环变换。首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。根据四种花样来确定这四种码，而这四种码可通过模十六计数器74LS161产生。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端

2、接双D触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS93和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D触发器。当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。关键词彩灯、循环、移位寄存器、数据选择器、时钟脉冲、自动转换13目录摘要1关键词11.绪论32.设计与要求32.1内容设计32.2设计要求

3、32.3主要元件和材料43.系统组成及其工作原理43.1系统组成框图43.2各模块的组成及功能分析43.3工作原理分析54.各部分电路设计64.1电源电路64.2四种码产生电路64.3双彩灯自动转换电路74.4花样输出电路74.5总体电路图75.实验连接和调试75.1电路的连接和安装75.2电路的调试76.结束语与心得体会7参考文献7附录713四花样彩灯控制器1.绪论彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由

4、于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。二维彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。若将一定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色彩变化的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富绚丽。控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。本次实验主要研究的是四花样彩灯控制器，应用的是数字逻辑电路的有

5、关知识，是进行复杂设计的基础，对进行复杂彩灯设计具有指导意义。2.设计与要求2.1内容设计设计一种四花样自动切换的彩灯控制器。2.2设计要求(1)彩灯一亮一灭,从左向右移动。(2)彩灯两亮两灭，从左向右移动。13(1)彩灯四亮四灭，从左向右移动。(2)彩灯从1～8，从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭。(3)四种花样自动变换。2.1主要元件和材料芯片：555定时器、74LS161（十六位加法计数器）、74LS74（双D触发器）、74LS135（四选一数据选择器）、74LS164（八位移位寄存器），导线若干、电源线及电源适配器、面

6、包饭1.系统组成及其工作原理数据输出电路四种码产生电路时钟电路3.1系统组成框图自动转换控制电路时钟电路图3.13.2各模块的组成及功能分析(1)时钟电路：由两个555和电阻电容组成，构成两个多谐振荡器，一个周期为0．721秒，控制计数器和寄存器，另一个周期为14.01秒，控制双D触发器。(2)四种码产生电路:由模十六计数器74LS161产生四种码。(3)自动转换控制电路：由双D触发器74LS74和四选一数据选择器1374LS153组成，双D的两输出端接数据选择器的地址输入端，它能产生两位循环二进制码，每改变一种状态，数据

7、选择器选择一种码输出，使彩灯花样自动循环。(1)数据输出电路：由八位移位寄存器74LS164和八个彩灯组成，选择输出的每一种码输入到寄存器的数据输入端，使码在寄存器的八个输出端自左向右移动，实现彩灯的花样。3.1工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。多谐振荡器输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器，在它的

8、两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号，对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA，QB，QC，QD四个分频信号。其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。当双D触发器输出为“00”时，数据选择器输出序列脉冲，为八分频信号，实现花样一；为“10