电子课程设计---可编程彩灯控制

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1、电子课程设计指导老师：班级：制作人：学号：时间：13目录第一部分、设计要求3第二部分、设计报告（一）系统原理框图和电路图4（二）系统设计思路4（三）单元电路设计与计算5（1）脉冲发生电路的设计（2）译码驱动电路的设计*（3）储存单元的设计*（4）显示电路的设计（四）电路的安装与调试10（五）实习心得11（六）元器件明细表11（七）参考书目1213第一部分、设计要求本设计是通过对可擦除的可编程只读存储器（E2PROM2864）进行编写图像，并将其储存，再用计数器控制图像的地址将其读出在二极管显示矩阵中显示出来。系统所显示的内容可反复

2、循环，直到手动或清零，便可回到初始地址。由于图画和文字是连续出来所以看上去就有动画感，似乎在走动，因而形成彩灯。该系统可以自由编程，形成不同的图画文字，可操作性强，也可存储上百幅图画，所以应用范围也比较广。其功能要求如下：1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和储存电路2、用发光二极管点阵（8x8）一块作为显示电路，显示内容的动感要强。3、图形能连续循环，图形为8幅，图形间隔在20ms~2s范围内连续可调。4、能手动和加压清零功能，有自动选画功能。13第二部分、设计报告一、系统原理框图和电路图：脉冲发生电路（高频）计数器控制电路译码驱

3、动电路显示矩阵脉冲发生电路（低频）计数器控制电路储存单元13二、系统设计思路原理框图显示了整个系统的主要原理。首先，让我们从显示矩阵来看，我们要在显示矩阵上显示图画，采用8x8的二极管显示点阵（管脚分布见后图）。它有16个管脚，有八个是行控制八个是列控制，其中列是高电频有效，行是低电频有效，即当列有高电频输入同时行有底电频输入时，两信号相交的二极管就发亮，控制不同的列就可以控制红灯。由于我们的E2PROM只有八个输出管脚，用它来控制行，因为所做的为单显点阵，所以只用8个列控制，所以要用74ls138来译码。由于138输出的是高电平

4、，所以可以直接接到点阵上。如果138能从1~8按顺序译码，那么就能给列按顺序输出信号，所以可以采用161计数器来实现这个功能。假如第一列有高电频输出的同时第一行有低电频输出那么第一排的灯就点亮，依次下去，八排灯按顺序点亮，而要使行和列同时输出信号就必须将计数器产生的信号同时输入E2PROM的底位。如果计数器的频率很高，那么八排灯按顺序很快被点亮，由于人的视觉差看上去就像八排灯同时都在亮一样。所以让脉冲发生电路产生高频率的方波脉冲来控制161计数器就可以实现这个功能。因为我们要有六十四幅字画输出，所以可用另一片161来控制E213P

5、ROM的高位，从而实现多幅字画的输出，用另一个脉冲发生电路产生低频方波脉冲来控制这片161便可使多幅字画自动输出，如果将低频脉冲设计成可调的那么就可以实现图画输出的快慢！这就是整个设计的思路！三、单元电路设计与计算1、脉冲发生电路的设计我们采用555定时器接成的多谐振荡器来实现方波脉冲。将555定时器的2和6两个输入端连在一起作为信号输入端就可得到施密特触发器，而把施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回它的输入端就构成了多谐振荡器。（电路图如图1、2所示）高频脉冲发生电路（1）13低频可调脉冲发生电路（2）其周期：T=（R1+

6、2R2）Cln2振荡频率：f=1/T占空比：q=（R1+R2）/（R1+2R2）对于高频脉冲，要求频率高取R1=R2=200Ω，C=0.1μf，则：T=4.14*10-5s；f=2.4*104Hz；q=2/3实验表明，由于频率很高使灯连续发亮，闪烁感低。对于低频脉冲，取R1=R2=4.3ΚΩ，C=10μf，则：T=89ms；f=11.2Hz；q=2/3由于还串入10ΚΩ13的可调电阻，调节这个电阻就可以让图画以适合的间隔显示出来。再加上电阻和电容都可以换，如果将电阻改为1ΚΩ那么其调节范围正好满足时间间隔在20ms~2s之间。2

7、、译码驱动电路的设计￣译码器我们采用3线—8线最小项译码器74LS138，逻辑表达式为Yi非=mi非是高电频有效。它对三位二进制数000—111依次译成8个高电频信号。所以其输入端正好用4位同步二进制计数器161来实现。它随着时钟脉冲上升沿的到来自动从000—111计数。*3、储存单元的设计*4、显示电路的设计（我与搭档12号一起合作，我完成1、2部分的设计，3、4部分由12号完成）四、电路的安装与调试1、13首先对元件进行调试，测试其功能。在接线过程中要注意工艺，要尽量减少线与线的交叉次数。尽量控制整个电路在较小的范围，虽然这样

8、布线较困难，但它能减少外界对电路的干扰，提高电路的稳定性。先按图接好脉冲发生电路，将输出端接二极管灯看是否有脉冲产生，如果没有应检查电路接线是否正确，线口的接触是否不良，再更换电容看是否是电容的问题，如果还没有脉冲可以考虑是不是555本身的问题，直