课程设计--四花样彩灯控制器

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1、2012~2013学年第二学期《数字电子技术》课程设计报告题目：四花样彩灯控制器专业：电子信息工程班级：11电信一班姓名：孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安亚王劲松王亮亮王向阳魏伟指导教师：周旭胜电气工程系2013年5月30日21任务书课题名称四花样彩灯控制器指导教师（职称）周旭胜执行时间2012~2013学年第2学期第14周学生姓名学号承担任务王安亚1109121033设计总电路图1汪宏俊1109121031设计总电路图2陶轮1109121030负责对比两个总电路图汪义涛1109121032设计555时钟脉冲产生电路王向阳1109121036

2、设计四种码产生电路王劲松1109121034设计输出电路魏伟1109121037设计开关电路王亮亮1109121035查找参考资料孙叶林1109121029负责写课程设计报告设计目的通过设计方案的比较，对比电路的复杂与简单，器件的市场价格等方面因素，来选择一种比较好的可行性设计方案设计要求(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；(3)四亮四灭，从左向右移动；(4)从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；(5)四种花样自动变换。21摘要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

3、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，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。优易LED全彩灯光控制系统由ColorEdit编辑软件、主控器、分控器和LED光源组成，广泛应用于城市景观、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。四花样自动切换的彩灯控制器，其电路简单、取材

4、容易，而且被广泛地应用与现实生活当中。例如用于店面装饰可以增加其美观，吸引更多顾客。在经过了几天紧张的电路焊接和调试，期间还进行了部分方案的修改和改进，现已实现了课程设计的主要任务和具体要求。关键字：LED彩灯硬件电路21目录第一章设计要求51.1设计课题及要求5第二章系统组成及工作原理62.1原理框图62.2工作原理分析62.3方案比较7第三章单元电路设计与计算83.1时钟脉冲产生电路83.2四种码产生电路93.3彩灯开关电路113.4花样输出电路12第四章电路方案设计13第五章实验、调试及测试结果分析145.1结果的调试及分析14第

5、六章总结16参考文献17附录1花样彩灯控制器原理总图18附录二各芯片管脚图19附录三元器件清单2021第一章设计要求1.1设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现如下(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；(3)四亮四灭，从左向右移动；(4)从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；(5)四种花样自动变换。（三）主要参考芯片：555,74LS161，74LS74,74LS153,74LS164,74LS8621第二章系统组成及工作原理2.1原理框图系统

6、可由四个模块组成：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。参考框图如图2.1所示：由一个555构成时钟电路，由模十六计数器构成四种码产生电路，由双D触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，时钟脉冲控制模十六计数器和移位寄存器，分频计数器的Qd控制双D触发器。2.2工作原理分析1、从多谐振荡器(555)出来的脉冲信号作为计数脉冲送到模十六计数器（74LS161）和移位寄存器（74LS164）；双D触发器（74LS74）的脉冲

7、信号由74LS161的Qd提供。2、分频计数器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关，控制四种花色的输出及循环。3、由要求（1）到（4）可选输出状态位为8位(则选择74LS164来实现右移)21a、彩灯一亮一灭,从左向右移动：实现这一要求需使输出状态为‘10101010’，其周期位为2位。b、彩灯两亮两灭，从左向右移动：实现这一要求需使输出状态为‘11001100’，其周期位为4位。c、四亮四灭，从左向右移动：实现这一要求需使输出状态为‘11110000’，其周期位为8位。d、从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭：实现这一要求需

8、使输出状态为‘1111111100000000’，其周期位为16位。2.3方案比较方案比较框架图如下：十六计数器数据选择器移位寄存器多谐振荡器多谐振荡器双D触发器输出用两个555来产生时钟脉冲，这就导致数据