八路彩灯控制电路.docx
《八路彩灯控制电路.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八路彩灯控制电路.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
八路彩灯控制电路
八路彩灯控制电路
八路彩灯控制电路
一、课程设计目的
（一）进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
（二）了解数字电路设计的基本思想和方法
（三）熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理
二、课程设计描述和要求
实现彩灯控制要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
（一）彩灯控制器设计要求
设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁，要求如下：
1．接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；
2．LED灯按照事先设计的方式工作
（二）课程设计的总体要求
1.根据设计任务，每组成员共同完成一份设计电路图
2.根据设计的电路图，两人一组，利用万能板完成电路的焊接，并调试成功；
3.俩人共同完成一份设计报告。
三、课程设计容
（一）原理分析
1.针对题目设计要求，经过分析与思考，决定以下方案：
总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下：
2.根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：
时钟信号CP电路由555定时器构成的多谐振荡器
花型控制电路由两片1614位二进制同步计数器和一些非门共同完成花型演示电路由两片194双向移位寄存器完成，可左移右移完成花型变化
3.整个花型控制电路设计如下：
花型18路灯分两半，从右至左渐亮，全亮后，再分两半从右至左渐灭。
循环两次
花型2从两边到中间对称地逐次渐亮，全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。
循
环两次
花型3从中间到两边对称地逐次渐亮全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。
循
环两次
4.将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1~L8，所以四种花型的L1—L8的状态值变化情况如下表
序号
花型1
花型2
花型3
1
00000000
00000000
00000000
2
10001000
10000001
00011000
3
11001100
11000011
00111100
4
11101110
11100111
01111110
5
11111111
11111111
11111111
6
01110111
01111110
11100111
7
00110011
00111100
11000011
8
00010001
00011000
10000001
三种花型每种花型显示两遍，1~16显示第一个花型，17~32显示第二个花型，33~48显示第三个花型。
5.要用194实现四个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR每一
节拍的变化进行相应的改变两片161级联的输出端从Q0~Q7根据变化的花型
频率选用高位片的Q5、Q4分别去控制194的S1和S0、SR则由161的另一些输
出端经过与非门来进行逻辑控制。
列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、
SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：
花型
低位片
高位片
S1
S0
SR
SL
S1
S0
SR
SL
1
Q5
Q5’
Q2’
Q4
Q4’
Q2’
2
Q5
Q5’
Q2’
Q4
Q4’
Q2’
3
Q5
Q5’
Q2’
Q4
Q4’
Q2’
控制结果表达式如下:
194低位片：
S1=Q5，S0=Q5’，SR=SL=Q2’；
194高位片：
S1=Q4，S0=Q4’，SR=SL=Q2’。
（二）器件选择
74LS161（四位二进制同步计数器）------------------------------2个；
74LS194（移位寄存器）-------------------------------------2个；
74LS04（六非门）-------------------------------------------2个；
发光二极管---------------------------------------------------8个；
555-----------------------------------------------------1个；
电容：
4.7μf----------------------------------------------1个；
0．01μf-----------------------------------------------1个；
电阻：
20kΩ------------------------------------------------1个；
30kΩ-------------------------------------------------1个；
（三）电路连线
1.时钟信号电路
由一片555定时器加上适当电容及电阻构成多谐振荡器实现。
电容取：
4.7μf0.01μf
电阻取：
20kΩ30kΩ
时钟信号频率为：
f=1/T=1/0.69（R1+R2）c≈1hz
电路图如下：
2.花型控制信号电路
由二片161级联的模48（三种花型节拍总数）计数器实现。
将其几个输出信号加上适当门电路产生三种花型所需的输入信号。
电路图如下：
3.花型演示电路
由二片移位寄存器194级联实现。
其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
电路图如下：
4.总体电路图
5.电路测试
电路组装完成后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形
1．基本CP脉冲产生电路波形图波形图
2.测试波形:
（列依次为CP脉冲,低位片194A,B,C,D,高位片194A,B,C,D。
即L1-L8）
花型一：
花型二：
花型三：
四、分析与总结
1.本实验应用元件比较少，但结构比较复杂，每一步都要仔细认真，分块接线检验，尤其是连控制电路时，由于连线过多，容易出错。
2.通过这次试验加深了对原器件的认识，对器件的良好应用是实验成功的关键。
3.实验中要注意的细节，注意芯片的清零功能和置位功能。
4.通过几天的努力，在老师的帮助下，我们这组完成了移位寄存彩灯控制电路，认识到实际电路很复杂，通过这次试验对设计电路的认识加深了
5．对电路的设计分析有了较为明确的了解。
五、参考文献
1、高等教育康华光主编的《电子技术基础》
2、农业大学自编教材晓民裴登嵩编《电子技术基础实验指导书》
升级会员 