多路彩灯控制器课程设计

1、多路彩灯控制器课程设计物理与电气工程学院课程设计报告多路彩灯控制器*级电气工程及其自动化1班年 级2011级指导教师李林*成 绩日 期2013、4、8多路彩灯控制器课程设计摘要八路循环彩灯控制器整体电路由三部分组成:脉冲发生电路、移位 寄存器、控制电路。其中用时钟脉冲来启动电路，使其发出不同的频率产生不一 样的脉冲，控制发光二极管,使电路更好的工作。主要采用74LS194芯片接成扭 环形结构的移位器来实现，最后做到两种花型的彩灯循环控制。一、实验目的：根据知识掌握情况与兴趣选择题目，给出功能设计方案，插接、调试电路, 完成要求的任务,达到巩固与应用“电子技术基础”与“数字电路与逻辑设计” 课程

2、基本理论与方法，初步掌握模拟与数字电路系统设计基本方法的目的。二、实验要求：设计一个4路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟，具体要求如 下：1、能演示三种花型，花型自拟。2、选作:彩灯明暗变换节拍为1、Os与0、5s,两种节拍交替运行。实验元件：555定时器1个741942个741612个74042个电阻150k Q1个多路彩灯控制器课程设计电阻4、7KQ1个电阻20Q8个电容4、7uF1个电容0、1 uF1个四、总体方案的设计：经过分析问题及初步的整体思考，设计方案如下：需要实际时钟产生电路,循环控制电路与彩灯左右移，及全亮全灭输出电路。时钟脉冲产生电路由脉冲发生器产生连续的脉冲。

3、循环电路采用74LS161 , 74LS194实现彩灯的循环控制。具体主要通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路控制，通过脉冲发生器来产生连续时钟信号的输入，由74LS161计数器来控制信号的移动方向，实现左移，右移及亮灭的功能。总体电路 原理图如下：五、单元电路的设计:1、时钟信号多路彩灯控制器课程设计一片555加上电容及电阻实现电容:4、7 nf 0、01 uf电阻:150kQ4、7kQ输出高电平时间T=(Rl+R2)Cln2输出低电平时间T=R2Cln2振荡周期 T=(Rl+2R2)Cln2输出方波的占空比为Pi _ 切H _ R, + R2 R-J + 2R2根据本次设计使

4、用的Rl,R2(Rl=150k,R2=4 7k)值，计算岀振荡周期0、5s2花型控制信号电路由一片74LS16K两种花型每种显示一遍)计数器。74LS161芯片用的就是同步置 数，并清零。74LS161可预置四位二进制计数器(并清除异步)。多路彩灯控制器课程设计RdCP1J丿16Vcc215RCOA314QAB413QBC574LS16112QCD611QDEP710ETGND89LD时钟CP与四个数据输入端A, B, C, Do清零CR,使能EP, ET,置数LD,数据输 出端Q0-Q3,以及进位输出Rco = 1、(当QO QI Q2 Q3 = 1111-0000时)。 0000时。合理应

5、用计数器的清零功能与置数功能，一片74LS161可以组成 16进制以下的任意进制分频器。多路彩灯控制器课程设计3花型演示电路仃)由74LS194双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化)。Vcc Ch Qb Or Qn CLK M, 心16 口 rin 口口口口 口9P4LS194i LIU UUUUUUsCRD；p ABCDChGND当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QD)为低电平。当工作方式控制端(SO、S1)为高电平时,在时钟(CLOCK)上升沿作用下，并行数据 (A-D)被送入 相应的输出端QA-QDo此时串行数据(DSR、DSL)被禁 止。当SO为高电平、S1为低电平

6、时，在CLOCK上升沿作用下进行右移操作, 数据由DSR送入。当SO为低电平、S1为高电平时，在CLOCK 升沿作用下进行操作，数据 由DSR送入。当SO与S1为低电平时,CLOCK被禁止。多路彩灯控制器课程设计花型设计为多路彩灯控制器课程设计Q花型屮la花型。2花型3心花型3心19%（左）sOaOq1。OqsIplaOplaOa19力（右八sOpla1qCkOasIq04OpA六、总体原理图、pcb图及实物图HU5S3Bdtttt=%V3AMC-2c-r.ro多路彩灯控制器课程设计多路彩灯控制器课程设计七、组装过程中的问题在这次实验中其实最麻烦的就就是pcb绘制过程，电路图还好画些,放置元

7、器件需要十足的耐心加细心，每个元件都有自己的封装，需要找到对应的库文 件。布线要求美观大方，尽量没有交叉线，元器件要分步均匀，不要挤在一起，这 样不利于线的走位。我在这次布线中，一开始没有注意元件的方向的转换，最后 不能布线时发现还有很多交叉线（飞线），我及时做了相应调整。整个电路板制作 过程中有些环节可能做得不够好，女口：腐蚀过程墨掉后未及时补墨，打孔过程中 可能就是转头的缘故，部分焊盘直接被转掉了。这次焊接时做得不够好,焊锡用 的太多，直接影响了电路板的美观。还出现了短路，还好调试过程中及时纠正，最 后终于做出我们想要的结果。八、心得体会与分析总结历经这学期的八个星期，我与同伴终于将彩灯控

8、制器课程设计完成。经过这 次实验，终于感觉到了理论与实际的差别还就是很大的，最重要的就是这个过程 非常的考验人，不仅仅就是考察您的理论知识，动手能力，以及检查问题并解决 问题的能力，更就是在考验一个人的耐心,细心。在连接电路的过程中，丝毫不得 马虎，必须清楚的了解每个芯片的引脚图以及功能。说实话，做这次实验确实有 点累，然而，当我开始清理自己的设计成果时，慢慢回味这几周的辛苦历程，一种 少有的成功喜悦即刻使消除了倦意。在这次实验中，我们也遇到了许多问题,还要多多感谢老师与各位帮助过我多路彩灯控制器课程设计们的同学，因为您们，我们才如此顺利地完成了木次实在木文的写作过程中得到 了李彬老师的精心指导，在此表示衷心的感谢。通过木次实验，我不仅巩固了课 堂上学习的理