彩灯控制器·设计
彩灯控制器

七进制计数器®--Q0逻辑电路数字电路课程设计彩灯控制器的设计1设计要求设计一个彩灯控制器。
1•要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁,并可变换闪烁图案。
2.彩灯白天不亮,夜晚自动亮。
2设计方案原理框图如图1所示1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮,则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。
彩灯的灯灭有七种状态,可设计一个七进制的计数器,用计数器的状态来控制彩灯的亮灭;计数器应能够自启动。
2、用555定时器构成多谐振荡器,作为脉冲信号源;3、用光敏器件(光敏电阻、光敏二极管等)来检测周围环境的光强,以区分白天和夜晚,实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。
光敏器件检测电路整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器,七进制计数器受脉冲控制输出Q3、Q2、QI、Q0的不同状态,从而控制逻辑电路,逻辑电路输出控制彩灯的亮灭,达到要求。
根据所学内容,可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种,但要频率可控,可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成,多谐振荡器是常用的一种矩形波发生器,原理框图脉冲信号源通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。
七进制计数器可通解原理。
①脉冲信号源DT5q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3T=1ms 令C1=0.1UF求得TD-Ijnim.555TIIVIER RATEDC1O.luFd.oi|jr74LS16QDr 1—*|U2AI 17WN过74LS160型同步十进制计数器改接而得。
逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩灯,最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。
74LS160型同步十进制计数器改接成七进制计数器的同时,在七进制计数器的输出端接一个数码管,仿真时可检测十进制改接成七进制的正确性,以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应,更好地理脉冲信号源②七进制计数器采用置数法改接74LS160同步十进制计数器上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。
彩灯控制器设计及实验报告三篇

彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一:多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
二任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习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。
(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3.注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4.注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一: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:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
彩灯控制器课程设计

彩灯控制器课程设计一、课程目标本节“彩灯控制器课程设计”旨在通过实践操作和理论学习,实现以下知识目标、技能目标和情感态度价值观目标:1. 知识目标:- 学生能理解彩灯控制器的基本原理和电子元件功能。
- 学生能掌握彩灯控制器的电路连接和编程方法。
- 学生了解彩灯控制器在生活中的应用及其重要性。
2. 技能目标:- 学生能运用所学知识,独立完成彩灯控制器的组装和编程。
- 学生能够通过小组合作,解决在制作彩灯控制器过程中遇到的问题。
- 学生能够运用彩灯控制器设计出具有创意的灯光效果。
3. 情感态度价值观目标:- 培养学生对电子科技的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
- 培养学生合作、分享、尊重他人意见的良好品质。
- 增强学生的环保意识,让学生认识到节能环保的重要性。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术、计算机编程等学科知识,注重实践与理论相结合。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际操作中,培养创新思维和动手能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习成果。
“二、教学内容”作为标题标识,再开篇直接输出。
二、教学内容根据课程目标,本节“彩灯控制器课程设计”的教学内容将从以下三个方面进行组织:1. 理论知识:- 介绍彩灯控制器的基本原理,包括电路组成、工作原理等。
- 讲解常用电子元件的功能及在彩灯控制器中的应用,如电阻、电容、二极管、三极管等。
- 分析编程控制彩灯的基本方法,涉及编程语言基础和逻辑控制。
相关教材章节:第三章《电子元件及应用》、第四章《数字电路基础》、第六章《编程语言入门》。
2. 实践操作:- 指导学生进行彩灯控制器的组装,熟悉电路连接和调试。
- 带领学生进行编程练习,掌握控制彩灯亮灭、闪烁、颜色变化等基本操作。
- 组织学生进行小组合作,设计具有创意的彩灯控制器项目。
实践操作内容与教材第七章《实践项目:彩灯控制器》相呼应。
3. 应用拓展:- 探讨彩灯控制器在生活、节日装饰、舞台灯光等领域的应用。
节日彩灯控制器的设计

第2章节日彩灯控制器的设计一: 设计目的1.了解节日彩灯控制器的工作原理2.掌握按键输入的消抖处理程序和延时程序的编写3.掌握独立电源设计方法及原理4.掌握电路板的实物焊接二: 设计要求设计4个按键K1, K2, K3,K4K1—上, 按此键则灯由上向下流动。
K2—下, 按此键则灯由下向上流动。
K3—全亮, 按此键则灯全亮。
K4—停止, 按此键则停止流动, 所有灯为暗。
三: 总体方案设计与选择的论证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。
LED彩灯由于其丰富的灯光色彩, 低廉的造价以及控制简单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彩灯控制器大多数用全硬件电路实现, 电路结构复杂、功能单一, 这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮, 不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。
这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。
此外从功能效果上看, 亮灯模式少而且样式单调, 缺乏用户可操作性, 影响彩灯效果, 因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
(一)设计方案彩灯控制器大致可分为两种方案实现。
一种是利用电子电路装置控制, 另一种是采用单片机控制。
方案一:根据设计任务要求介绍的彩灯控制电路的基本组成, 可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、移位位寄存器和彩灯显示五部分组成。
其框图如图1-1所示。
方案二:本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED彩灯循环系统的设计, 来达到本设计的要求。
其硬件构成框图如图1-2所示, 以单片机为核心控制, 由单片机最小系统(时钟电路、复位电路、电源)、按键控制电路、LED发光二极管和5V直流电源电路组成此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路, 实现彩灯花型的切换功能;单片机的P1口引脚接上四个按钮开关以实现对彩灯闪烁频率的控制, 即实现了快慢两种节拍实现花型的变换;单片机上的P2口接二十四路LED发光二极管组成彩灯电路, 显示彩灯循环情况。
LED彩灯控制器设计课程设计

LED彩灯控制器设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LED工作原理,掌握LED彩灯控制器的电路构成及功能。
2. 学生能描述常见的电子元件,如电阻、电容、二极管等,并了解它们在LED 彩灯控制器中的作用。
3. 学生能解释程序控制LED灯的原理,掌握基本的编程知识,如循环、条件语句等。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的LED彩灯控制器电路,并进行调试。
2. 学生能够编写简单的程序,实现LED灯的颜色变换、闪烁等效果。
3. 学生能够通过小组合作,解决设计过程中遇到的问题,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术的兴趣,提高创新意识和实践能力。
2. 学生在学习过程中,能够树立安全意识,遵循操作规程,养成良好的实验习惯。
3. 学生能够认识到科技改变生活,增强社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术相关知识,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
课程目标具体、可衡量,便于学生和教师在教学过程中明确预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. LED工作原理及特性:讲解LED的基本结构、发光原理及参数,如电压、电流、亮度等。
相关教材章节:第二章第三节“发光二极管”2. 常见电子元件介绍:介绍电阻、电容、二极管等元件的作用及选型,分析它们在LED彩灯控制器中的应用。
相关教材章节:第一章“电子元件基础”3. LED彩灯控制器电路设计:讲解电路原理图绘制,介绍控制器的核心元件及其功能。
相关教材章节:第三章“数字电路设计基础”4. 程序设计基础:介绍基本的编程知识,如循环、条件语句等,并通过实例讲解如何控制LED灯的颜色变换、闪烁等效果。
相关教材章节:第五章“简易编程与控制”5. 实践操作:指导学生动手搭建LED彩灯控制器电路,编写程序,实现LED 灯的控制。
相关教材章节:第六章“实践操作与调试”6. 小组讨论与展示:组织学生进行小组合作,解决设计过程中遇到的问题,并展示作品。
8彩灯控制器课程设计

8彩灯控制器课程设计一、课程目标知识与理解:1. 学生能理解8彩灯控制器的基本原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学生能描述8彩灯控制器的编程方法,了解与掌握相关编程语言的运用。
3. 学生了解8彩灯控制器在现实生活中的应用,认识到其在科技领域的重要性。
技能与运用:1. 学生能够独立完成8彩灯控制器的组装,并运用所学知识进行调试。
2. 学生能够运用编程语言对8彩灯控制器进行编程,实现不同的灯光效果。
3. 学生能够运用8彩灯控制器解决实际问题,培养创新意识和动手能力。
情感态度与价值观:1. 学生在课程学习中培养对电子科技的兴趣,激发学习热情。
2. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力和集体荣誉感。
3. 学生在创作过程中,体验科技与艺术的结合,提高审美情趣。
课程性质:本课程为电子技术与编程实践课程,注重理论知识与实际操作相结合,培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
学生特点:学生处于中学阶段,具备一定的电子基础和编程知识,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生通过理论学习和实践操作,掌握8彩灯控制器相关知识,注重培养学生的实际操作能力和创新精神。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在课程学习中获得全面发展。
二、教学内容1. 8彩灯控制器基础知识:- 电路原理与组成:介绍8彩灯控制器的电路结构、元件功能及其相互关系。
- 控制器编程语言:学习控制器编程的基础语法,掌握编程方法。
2. 实践操作:- 8彩灯控制器组装:按照电路图完成控制器组装,学习使用相关工具和仪器。
- 灯光编程与调试:运用编程语言,设计不同的灯光效果,并进行调试。
3. 应用与创新:- 实际案例分享:分析8彩灯控制器在现实生活中的应用案例,激发学生创新意识。
- 创意设计实践:指导学生运用所学知识,完成创意8彩灯控制器设计。
教材章节关联:1. 电路原理与组成:对应教材第3章“电子电路基础”。
2. 控制器编程语言:对应教材第5章“编程基础与技巧”。
彩灯控制器的设计完整版

彩灯控制器的设计完整版一、需求分析在设计彩灯控制器之前,首先需要进行需求分析,明确用户对控制器的要求。
根据用户需求,定制设计以下功能:1.调整灯光颜色:用户可以通过控制器选择预设的颜色,或者自定义调整颜色。
2.调整灯光亮度:用户可以通过控制器调整灯光的亮度,使其适应不同的环境需求。
3.闪烁效果控制:用户可以选择不同的闪烁效果,如渐变、跳变、闪烁等。
4.控制方式:用户可以通过遥控器、手机APP或物理按钮等方式,方便地进行控制。
二、硬件设计1.控制器主板:搭载处理器,用于控制灯光的变化,并接收用户的指令。
2.无线通信模块:用于与遥控器、手机APP等进行通信,接收用户指令。
3.灯光模块:控制彩灯的亮度和颜色的模块,可以使用RGBLED灯珠进行控制。
4.电源模块:为控制器及灯光模块供电,可采用DC或AC电源。
三、软件设计1.硬件控制程序:在控制器主板上编写固件,实现对灯光的控制,包括颜色的变化、亮度的调整和闪烁效果的控制。
2.通信协议设计:设计控制器与遥控器、手机APP等之间的通信协议,实现指令的传输和接收。
3.用户界面设计:对于手机APP或PC端软件,设计用户界面,使用户可以方便地进行控制。
四、功能实现1.调整灯光颜色:通过软件界面,用户可以选择预设的颜色,或者使用调色盘自定义调整颜色。
2.调整灯光亮度:用户可以通过软件界面或遥控器等方式调整灯光的亮度,使其适应不同的环境要求。
3.闪烁效果控制:通过软件界面或遥控器等方式,用户可以选择不同的闪烁效果,如渐变、跳变、闪烁等。
4.多种控制方式:通过手机APP、遥控器或物理按钮等多种方式,用户可以随时随地进行控制。
5.定时开关:用户可以设置灯光的定时开关,实现定时开启或关闭灯光的功能。
五、测试与优化在完成功能实现后,进行测试与调试,确保控制器能正常工作。
根据测试结果优化硬件和软件设计,提高控制器的性能和稳定性。
六、生产与销售完成控制器的设计和验证后,进行产品批量生产,并进行市场宣传和销售推广。
四花样彩灯控制器课程设计

四花样彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握四种花样彩灯控制原理,包括亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制。
2. 学生能描述常见电子元件(如电阻、电容、二极管等)在彩灯控制器中的作用及相互关系。
3. 学生能运用基础电路知识,分析并解释彩灯控制器电路图。
技能目标:1. 学生能够独立设计并搭建一个简单的四花样彩灯控制电路。
2. 学生通过实际操作,掌握测试和调试电路的技巧,能够解决常见的电路故障。
3. 学生能够运用信息技术工具(如编程软件)对彩灯控制器进行编程,实现个性化效果。
情感态度价值观目标:1. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力,尊重他人意见,共同完成项目。
2. 学生通过创意设计,激发创新思维,增强解决实际问题的自信心。
3. 学生能够意识到科技与日常生活的紧密联系,培养对电子科技的兴趣和爱好。
本课程针对初中电子技术课程设计,考虑学生年龄特点和认知水平,注重理论知识与实践技能的结合。
课程目标具体明确,可测量,旨在通过动手实践和项目导向学习,提高学生对电子科技的兴趣和实际应用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍电阻、电容、二极管等基础元件的功能和用途,对应教材第三章第一、二节。
- 电阻的阻值和种类- 电容的充放电特性- 二极管的单向导通原理2. 彩灯控制原理:讲解彩灯的亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制技术,对应教材第三章第三节。
- 亮度调节的原理与方法- 颜色变换的电路设计- 闪烁模式和序列控制的实现3. 电路图的识读与分析:学会识读并分析彩灯控制器电路图,对应教材第三章第四节。
- 电路图的常见符号- 彩灯控制器电路图的识读- 电路分析与故障排查4. 实践操作:动手设计并搭建四花样彩灯控制电路,对应教材第三章实验部分。
- 选用合适的电子元件- 搭建电路并进行测试- 调试电路并解决故障5. 编程与控制:运用编程软件对彩灯控制器进行编程,实现个性化效果,对应教材第四章第一节。
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目录一.系统设计概述 (1)1.实践要求: (1)2.原理分析与电路方框图: (1)二.原件选择与电路设计 (2)1.脉冲发生电路 (2)2.计数控制电路 (4)3.译码驱动电路 (5)4.储存单元 (6)5.计数器显示电路 (7)6.显示矩阵 (8)三.电路的安装与测试 (8)1.电路连接: (8)2.电路调试: (9)四.总结 (10)附表1:原件清单 (11)附表2:图片程序源码 (12)附表3:总电路图 (14)附表4:电路实物 (15)参考文献 (16)一.系统设计概述1.实践要求:通过对硬件编程,将图形、文字、动画存储在E2PROM中,通过计数器控制图形、文字、动画的地址,在利用显示矩阵显示出来。
系统所显示的内容可反复循环,直至手动或加压清零,便可回到初始地址。
1)设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路;2)用发光二极管点阵(8×8)作为显示电路,显示内容的动面感要强。
3)图形能连续循环,图形大于64幅,图形显示间隔在20ms~2s范围内连续可调;4)能手动和加压清零功能,有自动选画功能;5)完成电路全部设计后,通过实验箱验证设计课题的正确性2.原理分析与电路方框图:通过对实验要求的解读,可知实践需要通过对EEPROM编程来控制一个8X8LED的矩阵输出存在EEPROM中的各种图形或者文字。
因此就需要分别用8个地址线来分别控制点阵的行与列。
本次实践中,我们使用74LS138及EEPROM来实现对行列的控制。
由于人类视觉暂留实践为20ms,因此将点阵的列设计成高频的刷新电路,行设计成低频的换面切换电路,这样就能够显示出清晰,可变的图形。
显然,我们可以用译码器来控制列,刷新点阵。
用EEPROM来控制行,来输出图形。
点阵中的LED灯是低电压导通,因此应该把阴极定位列,阳极定为行。
频率控制电路可以利用基于555振荡器的多谐振荡器加计数器来实现。
高频频率应为400~500Hz,根据要求所知,图形间隔在20ms到2s之间,因此低频频率应为5Hz~50Hz。
在列方面,我们使用74LS161的二进制计数器来实现对译码器的控制即可;在行方面,由于要求显示出64幅的画面,实际我们设计了80幅画面,因此我们使用一个16*5进制的计数器,用两片74LS161同步CP端且用置数法来实现,并用显示电路来显示低位、高位计数器的计数情况,地位控制每幅画面,高位控制每组画面。
并用通过对高位芯片置数端,清零端的控制来实现要求中的选画与清零。
EEPROM 我们选用常用的2864,使用计算机固化程序。
程序的设计我们采用液晶字库显示程序直接导出16进制代码,分别输入对应行列进行固化。
将低位计数器接入EEPROM 的低位,高位芯片接入高位;高频计数器输出接入EEPROM 的最低三位。
通过上述分析,我们将系统分为八个功能模块:高频脉冲发生电路,低频脉冲发生电路,列计数控制电路,行计数控制电路,译码驱动电路,存储单元,图案显示矩阵,数字显示电路。
系统原理框图如下所示:有了上述的分析,电路的结构已经比较清晰,接下来就要进行电路的具体设计、原件选择及总体布局的设计。
二. 原件选择与电路设计1. 脉冲发生电路用555定时器组成多谐振荡器输出方波脉冲。
产生脉冲振荡频率的计算公式为: f=2ln )2(121C R R + 取电容C=10μF 则得:高频电路的频率为400Hz ,得出357221=+R R ,因此选用1R =340Ω, 2R =10Ω。
低频电路的频率要在0.5Hz 到50Hz 范围内变化,因此得出212R R +要在2857Ω到2.8M Ω范围内变化。
因此选用1R =2K Ω,2R 为1M Ω可调电位器。
清零端D R 高触发端TH 低触发端TL Qn+1 放电管T功能 0 ⨯⨯ 0 导通 直接清零 1 CC V 32> CC V 31> 0 导通 置0 1 CC V 32< CC V 31< 1 截止 置1 1 CC V 32< CC V 31> Qn 不变保持电路使用0.01μF 的小电容来旁路高频信号,所得电路图如下:高频振荡电路低频振荡电路2.计数控制电路1)列计数器控制电路:由于列模块使用3-8线译码器来控制点阵的列,因此需要使用一个四位二进制计数器来作为译码器的输入,只用计数器的第三位,选用74LS161,分别从000→001→……→111,接入译码器的三个输入端,根据下面功能表,输出端将从低位到高位依次输出低电平,从而达到扫描列的作用。
74LS161时钟端接555的3口,因此扫描频率为高频脉冲发生器频率400Hz。
电路连接如图所示:74LS161功能表输入输出C R CP LD EP ET D3D2D1D0Q3 Q2Q1Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2Q1Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 16进制计数2)行计数控制电路:由于需要使用两片74LS161来实现一个80进制的计数器,因此我们采用了同步计数法,将两片161的时钟端(2口)都接到低频脉冲发生电路的输出口(3口),低位的进位位与高位的EP、ET端相连,以此实现计数功能。
将高低位芯片的清零端和置数端分别接到开关上,来实现清零和置数功;将高位芯片的各输入端(D0~D3)分别接开关,以此来选择画面组,实现选画功能,低位输入端均接地。
3.译码驱动电路需要对点阵的列进行高速逐行的扫描,一共有8行,根据译码器的工作原理可知可以用3-8线译码器来实现,分别从Y0~Y7输出低电平扫描各行。
连接电路如下图:译码电路连接方法4.储存单元存储单元模块的作用是通过变换发光二极管阵列的八个阳极管脚的高低电平来控制二极管的工作状态。
根据设计思路对存储器的输出进行编程来构造不同的图案。
可编程存储器EEPROM具有读写方便的优点,并且使用灵活,因此采用EEPROM作为存储器是个不错的选择。
EEPROM的工作原理如下:EEPROM的写入过程,是利用了隧道效应,即能量小于能量势垒的电子能够穿越势垒到达另一边。
量子力学认为物理尺寸与电子自由程相当时,电子将呈现波动性,这里就是表明物体要足够的小。
就pn结来看,当p和n的杂质浓度达到一定水平时,并且空间电荷极少时,电子就会因隧道效应向导带迁移。
电子的能量处于某个级别允许级别的范围称为“带”,较低的能带称为价带,较高的能带称为导带电子到达较高的导带时就可以在原子间自由的运动,这种运动就是电流。
EEPROM写入过程,如图3所示,根据隧道效应,包围浮栅的SiO2,必须极薄以降低势垒。
源漏极接地,处于导通状态。
在控制栅上施加高于阈值电压的高压,以减少电场作用,吸引电子穿越。
要达到消去电子的要求,EEPROM也是通过隧道效应达成的。
如图4所示,在漏极加高压,控制栅为0V,翻转拉力方向,将电子从浮栅中拉出。
这个动作,如果控制不好,会出现过消去的结果。
将列控制计数器的输出端三根线分别接EEPROM的第三位(A0~A2口),行控制计数器低位的输出端四根线接中间四位(A3~A6),高位输出端四根线接高四位(A7~A10)。
CS、OE、VPP、GND四根管脚接地。
编程方法如下:“1”表示二极管亮,“0”表示二极管灭。
举个例子,如果要显示“中”字,则进行如下编程:输出(二进制)输出(十六进制)00000000 00H00111000 38H00101000 48H11111111 FFH00101000 48H00111000 38H00000000 00H00000000 00H具体程序见附表2。
Eeprom连接情况5.计数器显示电路计数显示电路由一片共阴极数码管和一片显示译码器构成,译码器输入端为对应计数器的输出端,从低到高分别接入到7口、1口、2口、6口。
输出abcdefg口与数码管相应管脚相连,连接如图所示:6.显示矩阵图案显示模块主要由8×8发光二极管阵列构成,阵列为共阴接法,发光二极管点阵有16个管脚,分别与译码器和存储器的输出相连,能根据管脚的高低电平变换图案,各个二极管的发光状态互相独立。
总电路图见附表3所示。
三.电路的安装与测试1.电路连接:实验工具:尖嘴钳、镊子、起子、实验箱、导线、万用表、示波器。
电子电路要达到设计要求,不仅取决于电路原理图的正确设计,而且还与电路安装的合理性密切相关。
安装技术的优劣,不仅影响外观质量,而且影响到电路的调试及性能。
因此,电路安装在本次课程设计中占有重要地位。
我们领取了原件(见附表1),首先将芯片分类、电阻测值。
并了解了二极管点阵的工作原理,找出了其管脚排列的方式并分清了行列。
然后进行了整体的布局。
根据原理图,我们布置了芯片的摆放位置,避免交叉线,电源线和地线通过横向导通的孔接出。
芯片布置方面,我们采取从左往右,从下往上的方法。
按此顺序分别为,555定时器→计数器→译码电路/存储单元→计数器显示电路→显示矩阵。
总电路见附表3。
整体布局完成后,再从左到右开始插接分立元件并连线。
关于连线的插接要满足工艺性及检测的要求,尽量使用工具操作,做到横平竖直,90度转角。
先根据布线要求的连线长度剪好导线,剥去导线两头绝缘皮,然后把导线两头弯曲成直角。
把准备好的连线插入相应位置的插孔中。
插拔连线时,应用镊子夹住导线后垂直插入或拔出插孔,不要用手插拔,以免把导线插弯。
连线时要求贴紧面包板,不要留空隙。
为了查线和美观,连线采用不同的颜色(电源线用绿色,地线用蓝色,其余模块间连线用其他颜色用以区分),连线也应尽量做到横平竖直。
接线安装的过程是极其繁琐的,由于彩灯实验的线路较多较长,因此为了保证工艺性需要花大量时间排线及修改,因此会耗费不少时间。
准确的排线是成功实践的关键。
总体上我们顺利完成了安装,工艺性良好。
2.电路调试:1)电路的检测:安装好电路后,我们首先检测所有芯片的电源端与接地端的电压。
采用的方法是用万用表的直流电压端。
黑表笔接地,红表笔分别接触各芯片的接电源或者接地的端口。
检测发现行控制计数器中的低位的161芯片接地端的电压为0.08V 偏高,检查后发现此芯片接地端误接到了电源线上去了。
第二步我们检测低高频脉冲发生电路的震荡情况,我们使用示波器来检测。
将示波器的黑笔接地,红笔接到555的3口,调节衰减旋钮,观察波形震荡,发现脉冲发生器均正常工作。
第三步我们进行了对二极管点阵的16根输入地址线的检测。
检测的方法是使用万用表的二极管档。
将黑表笔接译码器或者2864的输出端口,将红表笔接点阵的对应的二极管管脚,若万用表鸣叫则说明线路连接良好。