四花样彩灯控制器--课程设计

电子课程设计 四花样彩灯限制器 摘 要 彩灯限制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本次设计的四花样彩灯限制器是其中较简洁的，但这是进行困难设计的基础。 本次课程设计要设计一个四花样彩灯限制器。首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要运用的芯片。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。依据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04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秒的矩形脉冲限制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲限制双D触发器。当彩灯完成一种花样时，双D触发器输出状态变更，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更。 经试验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。 关键字时钟脉冲 分频 自动转换 数据选择器 目 录 前言 1 第一章 设计要求 2 1.1 设计课题及要求 2 其次章 系统组成及工作原理 3 2.1 系统组成框图 3 2.2 工作原理分析 3 第三章 电路方案设计 5 3.1 电路图设计 5 3.2 方案比较 5 第四章 单元电路设计与计算 8 4.1 555时钟脉冲产生电路 8 4.2 四种码产生电路 9 4.3 彩灯开关电路 11 4.4 花样输出电路 13 4.5 各芯片管脚图 14 第五章 试验、调试及测试结果分析 16 5.1 结果的调试及分析 16 结论 17 参考文献 18 附录1 花样彩灯限制器的原理总图 19 附录2 元器件清单 20 前 言 彩灯限制器有着特别广泛的运用，如LED彩灯，音乐彩灯限制器，二维彩灯限制器等等，现简洁介绍如下 随着人们生活环境的不断改善和美化，在很多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色调，低廉的造价以及限制简洁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彩灯限制器大多数用全硬件电路实现，电路结构困难、功能单一，这样一旦制作成品只能依据固定的模式闪亮，不能依据不同场合、不同时间段的须要来调整亮灯时间、模式、闪耀频率等动态 参数。优易LED全彩灯光限制系统由Color Edit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、消遣场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。 二维彩灯限制器可限制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。若将肯定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色调变更的场景，这比通常限制一条线上的色调流淌更加丰富绚丽。限制器采纳数字集成块，外围元器件少、电路结构简洁，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举胜利。 音乐彩灯限制器是专用于卡拉ok厅 KTV包房的彩灯限制设备，其最大优点是不与电视音响等设备有任何连接，本设备通过检测包房里的环境音频信号强弱来限制通过彩灯的电流大小（即亮暗程度）来烘托消遣的爱好的目的，也就是随着声音的大小而使彩灯闪耀，歌声和彩灯一起跳动，从而让唱歌人激情高涨，留连忘返。 第一章 设计要求 1.1 设计课题及要求 （一） 题目四花样彩灯限制器 （二） 基本要求设计一四花样自动切换的彩灯限制器，要求实现 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） 主要参考元器 555定时器，模十六计数器74LS161，双D触发器74LS74，与门74LS08，非门74LS04，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。 其次章 系统组成及工作原理 2.1 系统组成框图 把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,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限制器的设计。系统可由四个模块组成，它们分别是四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。设计框图如图2.1所示 分频计数器 数据选择器 移位寄存器 多谐振荡器 多谐振荡器 多谐振荡器 开关电路 输 出 图2.1 系统组成框图 由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门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，一个时钟限制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟限制双D触发器。 2.2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。调整多谐振荡器的电阻可以变更震荡频率，即变更彩灯移动的速度，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