基于数字电路设计的彩灯控制器

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1、设计题目：彩灯控制器的设计系别：电子与信息工程学院班级：1092132学生姓名：崔开地指导教师：丁文飞成绩：2013年7月9日课程设计任务书课程设计题目彩灯控制器的设计功能技术指标1.顺序产生：红、绿、红+绿=黄、蓝、红+蓝=紫、绿+蓝=青、红+绿+蓝=白；2.灯光换时间可调，范围在0.1~10s。工作量工作计划1、分析题目的功能要求，查找和分析参考资料。（1天）2、画出电路原理图，分析电路原理图和列出元器件表。（2天）3、购买元器件（1天）4、安装电路（2天）5、电路调试（5天）6、撰写课程设计说明书（3天）7、准备答辩（1天）8、答辩（1天）。指导教师评语年月日目录第1章绪论

2、11.1选题目的11.2设计要求11.2.1设计题目和技术指标11.2.2设计功能1第2章电路结构及工作原理22.1电路方框图22.2时钟发生电路图22.3彩灯控制电路32.4彩灯显示电路5第3章整机工作原理73.1整机原理图73.2整机电路原理7第4章电路的组装与调试94.1电路的检查94.2电路的调试94.2.1在调试中遇到的困难9结论11收获和体会12致谢13参考文献14附录115第1章绪论1.1选题目的课程设计是一个非常重要的教学环节，是电子线路教学环节的继续、深化、补充和检验，是教学计划中综合性很强的实践性教学环节。1.了解并掌握数字电子技术课程所学的基础理论知识。2.

3、通过对理论知识的掌握，学会用其进行基本的电路设计。3.熟悉常用集成数字芯片，并掌握其结构组成、工作原理及逻辑功能，进一步学会使用其进行电路的设计。4.了解并熟悉数字电子技术设计的基本思想和方法、原理。5.培养学生在遇到难题时，会用科学分析和解决问题的方法。6.培养学生的综合设计能力、严谨认真的工作作风和实事求是的工作态度。1.2设计要求1.2.1设计题目和技术指标题目名称：彩灯控制器的控制设计技术指标：1.顺序产生：红、绿、红+绿=黄、蓝、红+蓝=紫、绿+蓝=青、红+绿+蓝=白；2.灯光换时间可调，范围在0.1~10s。1.2.2设计功能本次的的课程设计主要实现利用CD4011与

4、CD4518实现使在红、绿及蓝“三基色”灯情况下，顺序产生7种色光。第2章电路结构及工作原理2.1电路方框图通过查阅大量资料，最终确定方案，其方案电路方框图如图2-1所示。图2-1电路方框图该方案主要由时钟信号CP发生电路、彩灯花样控制电路以及彩灯演示电路组成具体工作方式如下。2.2时钟发生电路图时钟发生电路主要由555及外围电阻、电容构成。其时钟发生电路如图2-2所示。图2-2时钟发生电路555集成电路在这里除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等

5、。555引脚图如图2-3示。图2-3555引脚图555引脚图介绍如下1地GND、2触发、3输出、4复位、5控制电压、6门限(阈值）、7放电、8电源电压Vcc。由于555芯片工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等VDD通过R1和R2对电容C充电，当Uc<1/3VDD时，振荡器输出Vo=1，放电管截止。当Uc充电到≥2/3VDD后，振荡器输出Vo翻转成0，此时放电管导通，使放电端(DIS)接地，电容C通过R2对地放电，使Uc下降。当Uc下降到≤1/3VDD后，振荡器输出Vo又

6、翻转成1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源VDD通过R1和R2又对电容C充电，又使Uc从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而复始，从而在输出端Vo得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲度TL≈0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期T≈TH+TL2.3彩灯控制电路彩灯控制电路主要由CD4518芯片组成CD4518是一个双BCD同步加计数器，由两个相同的同步4级计数器组成。其引脚图如图2-4所示。图2-4CD4518引脚图CD4518引脚功能管脚功能如下：1CP、2CP：时钟输入端。1CR、2C

7、R：清除端。1EN、2EN：计数允许控制端。1Q0～1Q3：计数器输出端。2Q0～2Q3：计数器输出端。Vdd：正电源。Vss：地。《CD4518引脚图》CD4518是一个同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；{11}脚～{14}脚）。CD4518控制功能：CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发，信号由