系统组成及工作原理 系统组成框图 把四花样彩灯设计分为几个的功能模块进行设计,每个模块完成特定的功 能,再把它们有机的组织起来构成个系统完成彩灯控制器的设计。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 如图所示 各模块的组成及功能分析 四种码产生电路由模十六计数器与门和非门组成， 计数器的四个输出端接组合逻辑门从而产生四种码。 自动转换控制电路由双触发器和四选数据选择器组成， 双的两输出端接数据选择器的地址输入端，它能产生两位循环二进制码，每改变 种状态，数据选择器选择种码输出，使彩灯花样自动循环。 数据输出电路由八位移位寄存器和八个彩灯组成，选择输出的每 种码输入到寄存器的数据输入端，使码在寄存器的八个输出端自左向右移动，实现彩 灯的花样。 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 图系统组成框图电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 时钟电路由两个和电阻电容组成，构成两个多谐振荡器，个周期为 秒，控制计数器和寄存器，另个周期为秒，控制双触发器。 工作原理分析 从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路路作为计数脉冲送到模十六计数器 另路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频 率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。 多谐振荡器双触发器数据选择器共同组成个电子开关。多谐振荡器输出 的计数脉冲经双触发器两位二进制计数器，在它的两个输出端得到 以选择每种花样出现时间的长短。 数据选择器的输出端接移位寄存器的输入端，在时钟脉冲的作用下，数据在移位 寄存器的八位并行输出端从到顺序移动。移动的八位控制信号直接控制发光二 极管的亮灭，就出现了八路四花样自动循环切换的流水彩灯。 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 第三章电路方案设计 电路图设计 将各单元电路组织起来就得到了系统电路图，如附录所示 本电路图设计简单结构清晰，可分为四种码产生电路开关电路输出电路和 时钟电路这四个模块。四种码产生电路由模十六计数器和组合逻辑门构成，开关电路 由双触发器和数据选择器构成，输出电路由移位寄存器和彩灯构成，时钟电路由两 个构成。 通过改变多谐振荡器的电阻可改变彩灯流动的速度和各花样持续的时间，实现了 彩灯花样的动态变化，增强了控制器的灵活性。 方案比较 比较方案 在原方案的基础上，用模十六计数器的输出端的最高位作为双触 发器的时钟，可以少用个定时器。计数器每计八个数，由低电平变为高电平， 双触发器的状态改变，四选数据选择器选择下种码输出，彩灯变为另 种花样，以后四种花样循环改变。如图所示 图比较方案电路图 比较方案的优点是省了个脉冲产生电路，使电路更清晰，增强了电路的可 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 靠性。 比较方案的缺点如果按此方案连接电路，彩灯无法完成第四种花样依次点亮， 依次熄灭，只能完成半，依次点亮或依次熄灭，部分实现了设计要求，所以不采 用。 比较方案 彩灯控制器电原理图如图所示。由接成多谐振荡器。由 位进制计数器接成进制计数器，其个输出端可分别输出对计数脉冲的 分频信号。是双触发器，在这里接成两位进制加法计数 器。是双选数据选择器，这里只用了它的组选数据通道。 是位单向移位寄存器，它是产生移动灯光信号的核心器件。 驱动电路用只三极管组成路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的只双 向可控硅，以控制彩灯发光。电路的十电源由变压器降压，经 桥式整流，稳压后给控制电路供电。电路图如图 图比较方案电路图 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 从脚出来的脉冲信号分为两路路作为计数脉冲送到的⑩脚另 路作为移位时钟脉冲加到的脚。调节改变的振荡频率，可以改变灯光 的移动速度，以得到不同的动态效果。 共同组成了个电子开关。输出的计数脉冲经两位二进 制计数，在的两个输出端共可得到个逻辑状态。这个状态作 为的个数据通道选择信号，对应从输送到的个分频 信号。其作用相当于个受控的刀四位的机械转换开关。当输出为时， 选通的脚为时，选定的脚。调节改变的输出脉冲周期， 可以改变开关的切换时间，用以选择每种花样出现时间的长短。 从第脚输出的数据信号送到的输入端，在时钟脉冲作用下，数据在 的位并行输出端从顺序移动。这移动的位控制信号经功率驱动电 路去推动路彩灯，就出现了路花样自动循环切换的流水彩灯。 很明显，这个方案很烦琐。会更多的出现不确定因数造成的。不选该方案。 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 第四章单元电路设计与计算 时钟脉冲产生电路 用定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到个周期性的矩形脉冲,其周期 为 „„„„„„„„„ 要用两个产生两个时钟脉冲,个控制模十六计数器和八位移位寄 存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为秒左右,电阻值和电容值可设为 ， ， 由公式计算得 电路图如图所示 图时钟电路 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 电子课程设计报告 题目名称四花样彩灯控制器 姓名 专业 班级学号 同组人 指导老师 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 摘要 彩灯控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控制器是其中较简单的，但这是进行复 杂设计的基础。 本次课程设计要设计个四花样彩灯控制器。首先要分析设计要求，从要实现四 花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器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。根据四种花样确定这四种 码，可通过模十六计数器的输出端接与门和非门产生。要实 现彩灯的自动转换，把四种码输入四选数据选择器的四个输入端，它的地 址输入端接双触发器的两个输出端，可产生四种循环的状态，从而 实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个产生，个产生周期为秒的矩形脉 冲控制模十六计数器和八位右移寄存器,另个产生周期为 秒的脉冲控制双触发器。当彩灯完成种花样时，双触发器输出状态改变，数据 选择器选择另种码输出，彩灯变为下种花样，直到完成四种花样再循环变化。 经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每种花样循环两次，四 种花样不断循环。 关键字时钟脉冲分频自动转换控制器数据选择器 电子课程设计四花样彩灯控制器 免责声明文档在线网中所有的文档资料均由文档在线网会员提供,该文档资料的版权属于提供者所有。文档在线 网会对会员提供的文档资料进行筛选和编辑，但是并不声明或保证其内容的合法性和正确性。 目录 前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第章设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 设计课题及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第二章系统组成及工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 系统组成框图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 工作原理分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 第三章电路方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 电路图设计„„„„„„„