彩灯循环显示控制电路的设计与仿真EWB
循环彩灯制作
循环彩灯制作摘要这次的彩灯制作是用集成硬件的设备制作完成，全部过程通过EWB仿真实现，所用的器件主要为555、74LS160、74LS194，主要思想是通过555提供信号源，用74LS160分频后，作为时钟脉冲和数据输入，通过控制74LS160分频端的不同，在串行输入端输入数据，从而达到彩灯变幻的目的。
关键词：移位寄存器;彩灯控制; 555定时器 EWB仿真多谐振荡器ABSTRACTThis lantern production is integrated with the hardware equipment produced, through the entire process of EWB Simulation, The device used mainly 555,74 LS160, 74LS194, the main idea is to provide 555 signal source, with 74 LS160 frequency, as a clock and data entry, control 74 LS160 through the end of the different frequency, the serial input data entry, Lantern changes toachieve the objective.KeyWord: Shift register; lantern control; 555 timer; EWB Emulate Astable;Multivibrator前言 1第一章电子技术的现状与发展21.1 传统的分析与设计方法 (2)1.2 计算机辅助分析与设计 (2)1.3 电子设计自动化 (2)第二章EWB 使用简介32.1 EWB要求的运行环境32.1.1计算机硬件环境 (3)2.1.2软件环境 (3)2.2 EWB特色简介32.3 EWB窗口功能简介3第三章多路彩灯的设计43.1 设计任务和要求43.2 设计的基本原理43.3 单元电路的设计53.3.1振荡电路53.3.2 控制电路 (5)3.3.3 芯片简述 (7)3.4 整体电路11第四章结论12前言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。
彩灯循环显示控制电路
实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。
为了使计数器能够自启动，需引用附加反馈，即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。
将图S13-1电路稍加修改，即令红灯信号R=QB ·A Q ，绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。
彩灯电路的输出结果三、思考题：1、分析本实验中各仿真电路的原理答：（1）74LS194是4位双向移位寄存器。
它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出的逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。
它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的，S0为高电平时，移位寄存器处于向左移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器，因此可以实现串行输入；在S1为低电平时，移位寄存器处于向右移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前，高位在后)。
（2）由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中，计数器用来产生八进制计数，其输出端信号加到译码器输入端，经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。
电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚，计数器控自然忘序递增计数，其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时，由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数，不断循环进行。
彩灯循环控制电路的设计和模拟信号运算电路的设计
目录1 技术指标 (1)2 设计方案及其比较： (1)2.1 模拟电路方案 (1)2.1.1 方案一 (1)2.1.2 方案二 (3)2.1.3 方案比较 (4)2.2 数字电路方案 (4)2.2.1 方案一 (4)2.2.2 方案二 (5)2.2.3 方案比较 (6)3 实现方案 (6)3.1 模电实现方案 (6)3.2 数电实现方案 (8)3.2.1 NE555的介绍 (9)3.2.2 CD4017 (10)3.2.3 LED (12)3.2.4 整个电路的工作原理 (12)4 调试过程及结论 (13)4.1 调试方法 (13)4.1.1 分块调试法 (13)4.1.2 整体调试 (14)4.2 调试过程记录 (14)4.2.1 比例运算电路 (14)4.2.1.1 连接电路 (14)4.2.1.2 检查电路 (14)4.2.1.3 接通电源观察 (14)4.2.1.4 工作开关闭合的情况下的调试 (14)4.2.2 彩灯循环控制电路 (14)4.2.2.1 连接电路 (14)4.2.2.2 检查电路 (14)4.2.2.3 接通电源观察 (15)4.2.2.4 工作开关断开的情况下的调试 (15)4.2.2.5 工作开关闭合的情况下的调试 (15)4.3 调试结果 (15)4.3.1 模拟信号运算电路 (15)4.3.2 彩灯循环控制电路 (16)5 心得体会 (16)6 参考文献 (17)彩灯循环控制电路的设计和模拟信号运算电路的设计1 技术指标设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。
设计一种模拟信号运算电路，具体包括加法运算电路和减法运算电路，要求能够实现两路可调模拟信号的加法运算和减法运算。
2 设计方案及其比较：2.1 模拟电路方案2.1.1 方案一原理图见图1图1 加减法运算电路1) U11为减运算输入信号，U21，U22为两个加运算输入信号，U0为输出信号。
彩灯循环控制电路的设计与制作
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日目录摘要 (3)1设计任务及要求 (4)2方案设计及选择 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 方案的比较与选择 (10)3单元电路的设计 (11)4 整体电路图及原理 (17)4.1整体电路图 (17)4.2工作原理 (18)5 电路调试及结果分析 (18)5.1调试 (18)6 结果评价与改进方法 (19)6.1结果评价 (19)6.2改进方法 (19)7总结 (19)8参考文献 (20)摘要多组彩灯按照一定的顺序点亮构成的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用，例如广告牌，霓虹灯等。
本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行介绍，最后对本次课程设计进行总结。
关键词：循环，计数，单元电路彩灯循环控制电路的设计与制作1设计任务及要求（1）8个彩灯能够自动循环点亮。
（2）彩灯循环显示且频率快慢为1S。
选作：设计具有控制彩灯左移，右移，全亮及全灭功能的电路2方案设计及选择2.1 方案设计2.1.1 方案一根据设计要求，使用计数器来实现循环，设计电路使其可实现以下功能1）彩灯右移依次点亮的循环；01012）彩灯左移依次点亮的循环：011101100100001100103）彩灯全灭的功能；00000000设计方案原理图各单元电路所用器件为：1）脉冲发生器：使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Hz 的脉冲信号； 2）计数器电路：使用一片74LS192实现计数功能； 3）译码器电路：使用一片74LS138来实现译码功能；4）逻辑门芯片：使用一片7420与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
按照原理图进行设计，得到的电路图如下所示2.1.2 方案二同方案一，使用计数器实现循环，设计电路实现以下功能：1）彩灯右移依次点亮的循环；01012）彩灯左移依次点亮的循环：0111 01100100001100103）彩灯全灭的功能；000000004）彩灯全亮的功能；11111111设计方案原理图各单元电路所用器件为：1）脉冲发生器：使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Hz的脉冲信号；2）计数器电路：使用一片74LS163实现计数功能；3）译码器电路：使用一片74LS138来实现译码功能；4）逻辑门芯片：使用一片7410与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
彩灯循环显示控制电路设计
彩灯循环显示控制电路设计武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书彩灯循环显示控制电路设计1 原理电路的设计1.1 方案比较方案一：采用单片机做控制电路。
方框图如下：七段数码管单片机最小系统译码器图1 方案一原理方框图电路原理：利用单片机做控制电路，周围接最小系统，使其运行，利用Keil 软件写入程序，输出经译码器送入数码管，使其按要求循环显示即可。
优点：电路的原理及接线等都很简单，易实现。
缺点：单片机芯片较贵，成本较高，且必须利用Keil 软件进行编程，要求必须掌握Keil 软件的应用。
方案二：采用移位寄存器控制四个计数器做总体控制电路。
方框图如下：七段数码管译码器移位寄存器计数器时钟脉冲源图2 方案二原理方框图1武汉理工大学《数字电子技术》课程设计说明书电路原理：利用555 组成的多谐振荡器作为周期可调的时钟脉冲源，以满足功能要求3利用移位寄存器控制四个计数器，将四个计数器的进位信号作为移位寄存器的触发信号，移位寄存器的输出连接到计数器的清零端，使控制信号依次移位，从而让计数器按顺序工作，最后将四个计数器的输出用或门连接，经译码器送入数码管，使其按要求显示。
优点：要求的功能基本上都能实现，且用的芯片比较简单。
缺点：打开后需要用机械开关置数，不符合功能要求中全自动原则，且电路连接较复杂，难实现。
方案三：采用计数器和译码器组成循环控制电路控制四个计数器，作为总体控制电路。
方框图如下：七段数码管译码器循环控制电路计数器时钟脉冲源图3 方案三原理方框图电路原理：除循环控制电路外，其他原理均与方案二相同。
用一个计数器和一个译码器组成，四个计数器的进位信号通过或非门作为循环控制电路的触发信号，循环控制电路的输出连接各个计数器的清零端，使计数器依次工作，输出通过或门连接到译码器上，在数码管上显示出来。
计数器采用十进制，第一个计数器输出直接连接即可显示自然码；第二个输出的最低位连接1 即可显示奇数列；第三个输出的最低位连接0 即可显示偶数列；第四个输出的高位不连接即可显示音乐数列。
彩灯循环显示控制电路的设计与仿真EWB
南京信息工程大学实验（实习）报告
实验（实习）名称彩灯循环显示控制电路的设计与仿真实验（实习）日期 2012年11月16日得分指导教师裴晓芳
院电子与信息工程专业电子信息工程年级 10级班次2班姓名张蕾学号 20101305066 1．实验目的：
设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器具有8路输出。
2．实验内容：
彩灯由发光二极管模拟代替，该电路由555定时器、7490计数器和138译码器组成。
7490计数器的时钟由555振荡器提供，改变555的振荡频率，即可以改变计数器的快慢，即可以控制彩灯闪烁的快慢。
计数器的输出端作138译码器的输入信号，计数器输出不同数据，即可以控制138译码器得到8种不同的输出，控制彩灯的循环变化。
3．实验步骤：
（1）根据电路图图1，从EWB元件器库中选择所需元器件，74LS138芯片、7490芯片、555发生器、发光二级管、电阻、电容、+Vdd电平、接地符号等连接电路，根据需要修改参数，完成后其文件名保存文件。
图1
（2）检查电路无误后，运行该电路观察发光二级管的闪烁情况，如图2所示。
图2
（3）改变555的振荡频率，重新运行电路，观察发光二极管的闪烁情况变化。
进过实验，将1MΩ的电阻换为1KΩ的电阻，发现其闪烁的频率变快。
（4）给电路添加复位控制，复位按钮闭合彩灯输出，复位按钮断开彩灯熄灭，电路如图3所示，当space=0时，电路复位。
图3
4．实验分析和总结
通过实验，我学会了如何设计一个彩灯循环显示控制电路，掌握了芯片555定时器，7490计数器以及138译码器的工作原理，学会了创新设计，为以后的学习打下基础。
彩灯循环控制电路的设计与制作资料
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构 (3)1.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构 (3)1.3 方案比较与选择 (4)2 系统单元电路设计 (4)2.1 移位控制脉冲产生电路 (4)2.2移位控制电路 (7)2.3 彩灯显示电路 (10)3 安装与调试 (11)3.1 基于面包板的插装 (11)3.2 电路调试 (11)结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，八路彩灯循环电路由555 电路和两片双向移位寄存器74LS194 组成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
关键词：NE555 双向移位寄存器74LS194 彩灯循环彩灯循环控制电路的设计与制作 1 结构设计与方案选择1.1 基于计数器74LS193和译码器74LS138的系统结构本方案彩灯循环电路由双时钟4位二进制计数器74LS193、译码器74LS138和NE555构成，其中555 电路用来产生移位控制脉冲， 74LS193 用来控制脉冲，实现8进制计数，再由译码器74LS138对循环的8个3位二进制数转化为循环的高低电平触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
系统结构框图如图1-1所示：图1-1 基于计数器和译码器的系统结构框图完整电路图详见附录11.2 基于双向移位寄存器74LS194的系统结构本方案彩灯循环电路由两片双向移位寄存器74LS194和NE555构成，其中555电路用来产生移位控制脉冲，74LS194 用来对控制脉冲实现移位，传递出的触发信号脉冲驱动彩灯作循环流动。
8 个LED按照一定的时间间隔，可以向左或向右循环移动点亮，也可以同时全亮或全灭。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，由于集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。
在设计中更多的使用中，规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。
本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，能实现可预置编程循环功能。
关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环彩灯循环控制电路的设计与制作1 结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。
2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。
3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南京信息工程大学实验（实习）报告
实验（实习）名称彩灯循环显示控制电路的设计与仿真实验（实习）日期 2012年11月16日得分指导教师裴晓芳
院电子与信息工程专业电子信息工程年级 10级班次2班姓名张蕾学号 20101305066 1．实验目的：
设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器具有8路输出。
2．实验内容：
彩灯由发光二极管模拟代替，该电路由555定时器、7490计数器和138译码器组成。
7490计数器的时钟由555振荡器提供，改变555的振荡频率，即可以改变计数器的快慢，即可以控制彩灯闪烁的快慢。
计数器的输出端作138译码器的输入信号，计数器输出不同数据，即可以控制138译码器得到8种不同的输出，控制彩灯的循环变化。
3．实验步骤：
（1）根据电路图图1，从EWB元件器库中选择所需元器件，74LS138芯片、7490芯片、555发生器、发光二级管、电阻、电容、+Vdd电平、接地符号等连接电路，根据需要修改参数，完成后其文件名保存文件。
图1
（2）检查电路无误后，运行该电路观察发光二级管的闪烁情况，如图2所示。
图2
（3）改变555的振荡频率，重新运行电路，观察发光二极管的闪烁情况变化。
进过实验，将1MΩ的电阻换为1KΩ的电阻，发现其闪烁的频率变快。
（4）给电路添加复位控制，复位按钮闭合彩灯输出，复位按钮断开彩灯熄灭，电路如图3所示，当space=0时，电路复位。
图3
4．实验分析和总结
通过实验，我学会了如何设计一个彩灯循环显示控制电路，掌握了芯片555定时器，7490计数器以及138译码器的工作原理，学会了创新设计，为以后的学习打下基础。