彩灯控制器实验报告
微机原理课程设计报告彩灯控制器

专业班级:计算机1301姓名:学号:指导老师:2016年 1 月15 日彩灯控制器一、实验要求、设计目的及功能实现实验要求:现在有8盏彩灯,4个开关作为输入,控制4种闪烁方式。
当没有开关闭合时,4种花型依次轮流闪烁,每种花型闪烁时间持续2分钟,每盏灯点亮的时间为1秒。
只有某一个开关闭合时,对应的花型连续不断的闪烁。
设计实现该功能的电路,并编写完整的代码。
设计目的:(1)巩固和加深微机原理所学知识;(2)学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力。
所实现的功能:本课程设计所设计的彩灯控制器的主要功能有:向外发散显示、向中递推显示、0-7依次显示、奇数灯显示,偶数灯显示等功能。
输出采用8个二极管显示,每个灯亮1秒。
二、实验原理在这次课程设计中主要用到了8255A可编程并行接口芯片可用程序来设置芯片的工作方式,通用性强,使用灵活,可为CPU与外设之间提供并行输入/输出的通道。
8254给1S的信号送到8259,再送到8255A控制灯亮的时间。
三、硬件原理图0 0000000000000000000000000008255工作原理及内部结构1.8255A内部结构8255A的内部结构如图2所示,它由4部分组成:(1) 数据总线缓冲器它是一个双向三态8位缓冲器,用作与系统总线连接是的缓冲部件.CPU与8255A之间所有的数据的发送与接收以及CPU向8255A发送的控制信息和8255A向CPU回送的状态信息都是通过它传送的(2)三个8位端口PA、PB、PC端口A(PA口):有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输入锁存/缓冲器;端口B(PB口):有一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输入/输出,锁存/缓冲存储器器;端口C(PC口):有一个8位数据输入缓冲存储器器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。
通常PA口与PB口用作输入/输出的数据端口,PC口用作控制和状态信息端口。
PC口可以分为两个四位的端口,每个端口包含一个四位锁存器,可分别同PA 口和PB口配合使用,用作控制信号(输出)或作为状态信号(输入)。
彩灯控制器实验报告.docx

电工电子课程设计实验报告题目名称:彩灯控制器指导教师:姓名:学号:专业班级:日期:前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它是电气信息类专业学生的重要基础实践课,也是工科专业的必修课,能巩固电子技术的理论知识,提高电子电路的设计水平,加强综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生的实验技能和动手能力,启发学生的创新意识及创新思维。
完成本次课程设计,对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助。
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。
现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路很多,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器主要用计数器,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,实现可预置编程循环功能。
目录前言 1一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称:可编程彩灯控制器设计任务及要求: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。
彩灯控制器实验报告

电工电子课程设计实验报告题目名称:彩灯控制器指导教师:姓名:学号:专业班级:日期:前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它是电气信息类专业学生的重要基础实践课,也是工科专业的必修课,能巩固电子技术的理论知识,提高电子电路的设计水平,加强综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生的实验技能和动手能力,启发学生的创新意识及创新思维。
完成本次课程设计,对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助。
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。
现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路很多,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器主要用计数器,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,实现可预置编程循环功能。
目录前言 1一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称:可编程彩灯控制器设计任务及要求: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。
《数字逻辑电路》彩灯控制电路实训报告

《数字逻辑电路》彩灯控制电路实训报告1 整机设计1.1 设计要求1.1.1设计任务利用所学的数字逻辑电路的相关理论知识设计并制作一个彩灯控制电路。
1.1.2性能指标要求1. 具有控制彩灯右移、左移、全亮及全灭等功能;2. 彩灯移动至少有 4 种速度;3. 可以实现循环左、右移;4. 彩灯的布图形状随意。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理彩灯控制电路利用移位寄存器(SN74LS194N)、定时器(NE555)和控制逻辑电路等元件相互配合,通过控制移位寄存器的状态和定时器的脉冲信号,实现彩灯的亮灭和移动效果。
1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计1. 脉冲产生电路使用NE555定时器芯片,NE555工作在脉冲发生器模式下,产生可调节频率的方波脉冲信号。
通过调节电阻和电容值,可以调节脉冲的周期。
2. 移位寄存器电路使用74LS194N移位寄存器芯片,它可以存储和移动数据。
在这里,我们将其配置为移动模式,用于控制彩灯的移动和亮灭。
3 制作与调试过程用 Altium Designer 软件画出电路原理图和 PCB 图;根据提供的电路设计图和所需元件清单,准备好所需的电子元件和工具;将元件按照电路设计图的连接方式焊接在电路板上。
确保焊接的连接正确并且没有短路;仔细检查电路的连接,确保所有元件都正确连接,并且没有接触不良或短路现象;将电路连接到电源上,确保电源的电压和电流符合元件的额定值,并确保极性正确。
逐步测试电路的各个功能模块,首先测试脉冲产生电路,确保它能够产生可调节周期的脉冲信号;然后测试移位寄存器电路,确保它能够正确存储和移动数据。
4 电路测试4.1 测试仪器与设备示波器;信号发生器;万用表。
4.2 功能测试使用开关,测试彩灯控制电路对按键的响应,观察LED指示灯的状态。
5 实训结论本次实训中,我们设计了一个彩灯控制电路,包括脉冲产生电路和移位寄存器电路。
通过功能测试,我得出了以下结论:1. 彩灯控制电路可调周期的脉冲产生电路,使用NE555定时器芯片实现。
彩灯的控制实训报告

实训题目:彩灯的控制1.整机设计1.1 设计要求1.1.1 设计任务设计由几种常用集成数字芯片组成的彩灯控制电路,彩灯用8个发光二极管代替,设置外部操作开关,它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
1.1.2 性能指标要求一、设置外部操作开关,它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能二、彩灯亮点移动时间间隔取1秒三、占空比约等于50%四、彩灯的布图形状随意1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1 基本原理通过两片集成双向移位寄存器74LS194和拨码开关控制右移﹑左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮﹑全灭和一个由555芯片构成的CP产生电路。
移位寄存器74LS194是一个具有移位功能的寄存器,寄存器中所存的代码能够在一位脉冲的作用下依次左移或右移,555芯片是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,并且集成芯片74LS04是非门,能进行循环。
所以此电路的基本原理是由555芯片产生脉冲,传给移位寄存器74LS194,再经过非门与拨码开关实现循环、左移、右移、全亮、全灭的功能。
1.2.2 总体框图总体框图2.各功能电路实现原理及电路设计 整个电路的设计电路图:(1) 电源输入接口由一个接口和一个发光二极管(如果接入正确则灯亮)和一个300欧的电阻保护。
其电路图如下:电 源 输 入 接 口彩 灯 控 制 电 路555 芯 片 CP 产 生 电 路彩 灯 演 示 电 路电源输入接口(2)555芯片CP产生电路方案一:由555定时器接成多谐振动器。
其图如下:555定时器接成多谐振动器图振动周期: T=0.7(R1+2R2)C输出脉冲占空比: q=(R1+R2)/(R1+2R2)方案二:由555定时器接成多谐振动器但其占空比可调。
其图如下555定时器接成多谐振动器占空比可调图在这次电路设计中我选择的CP产生电路是第2中方案,是为了便于调占空比。
电容取:4.7μf 0.01μf电阻取:两个47kΩ 50kΩ精密电位器:50kΩ精密电位器其原理图如下:555芯片CP产生电路(2)彩灯控制电路2片移位寄存器74LS194级联实现。
节日彩灯控制器课程设计报告c语言

节日彩灯控制器课程设计报告c语言节日彩灯控制器课程设计报告一、引言随着科技的不断进步,现代人们的生活越来越依赖于电子产品。
而在各种电子产品中,微控制器是其中非常重要的一种。
本次课程设计是基于C语言,利用单片机实现节日彩灯控制器。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是通过C语言编写程序,利用单片机实现对彩灯进行控制。
具体地说,需要实现以下功能:1. 彩灯颜色切换:通过按键进行彩灯颜色的切换;2. 彩灯亮度调节:通过按键进行彩灯亮度的调节;3. 彩灯闪烁效果:通过按键实现彩灯闪烁效果。
三、硬件设计本次课程设计所使用的硬件如下:1. 单片机:STC89C52;2. LED彩灯模块;3. 5V直流电源;4. 按键模块。
四、软件设计1. 程序框架本次课程设计采用模块化编程思想,将整个程序分为三个模块:LED 控制模块、按键扫描模块和主函数模块。
其中,LED控制模块主要实现对彩灯的控制;按键扫描模块用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块;主函数模块则是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
2. 程序流程(1)LED控制模块LED控制模块主要实现对彩灯颜色、亮度以及闪烁效果的控制。
具体流程如下:a. 初始化:设置P1口为输出口;b. 颜色切换:通过改变P1口输出电平来实现彩灯颜色的切换;c. 亮度调节:通过PWM技术来实现彩灯亮度的调节;d. 闪烁效果:通过定时器中断来实现彩灯闪烁效果。
(2)按键扫描模块按键扫描模块主要用于检测按键是否被按下,并将按键状态传递给主函数模块。
具体流程如下:a. 初始化:设置P3口为输入口;b. 扫描按键状态:循环检测P3口输入电平,如果检测到输入电平为低电平,则说明相应的按键被按下,将按键状态传递给主函数模块。
(3)主函数模块主函数模块是整个程序的核心,用于调用其他两个模块的函数,并根据按键状态进行相应的处理。
具体流程如下:a. 初始化:调用LED控制模块和按键扫描模块的初始化函数;b. 循环执行:循环检测按键状态,根据不同的按键状态调用LED控制模块中相应的函数实现彩灯控制。
实验三彩灯控制器设计实验

实验三彩灯控制器设计实验一、实验目的1、通过实验初步了解实验箱上的频率源的基本使用方法。
2、通过阅读彩灯实验程序,了解编程并行处理的思维方式。
3、初步掌握EDA开发软件的调试方法。
二、实验要求1、阅读和了解彩灯的编程思路。
2、验证彩灯实验。
三、实验设备1、计算机一台2、EDA——Ⅳ实验箱一台四、实验原理在本实验中(如附录1-NO.4所示),8个彩灯共阴接地,阳极分别为10k10的8个I/O相连,I/O输出变化的电平,来控制彩灯的点亮。
五、实验连线1 将实验板正中上方,JPLED1(数码管右下方)的短路帽右插;JPLED的七个短路帽全部上插;2 实验板右下方频率选择区中CLK5(即JP153)的短路帽接1Hz或23Hz;五、实验内容与步骤1、打开MAX+plusⅡ软件,编辑项目文件“File →Project →Name →light,”。
2、打开文本文件,light.vhd。
3、阅读原文件:--彩灯显示实验library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity light isport(clk1: in std_logic; ---时钟信号light: buffer std_logic_vector(7 downto 0)); --输出end light;architecture behv of light isconstant len: integer:=7;signal banner: std_logic:='0'; ----定义信号banner为两种节拍转换信号;signal clk,clk2: std_logic; ----信号CLK1,CLK2作为辅助时钟beginclk<=(clk1 and banner) or (clk2 and not banner);process(clk1)beginif clk1'event and clk1='1' then ---CLK1二分频得CLK2 clk2<=not clk2;end if;end process;process(clk) ----variable flag: bit_vector(2 downto 0):="000";beginif clk'event and clk='1' thenif flag="000" thenlight<='1' & light(len downto 1); ----顺序循环移位if light(1)='1' then ----依次点亮flag:="001";end if;elsif flag="001" then ———依次熄灭light<=light(len-1 downto 0) & '0';if light(6)='0' thenflag:="010";end if;elsif flag="010" thenlight(len downto 4)<=light(len-1 downto 4)&'1'; ---从中间向两边点light(len-4 downto 0)<='1'&light(len-4 downto 1);if light(1)='1' thenflag:="011";end if;elsif flag="011" thenlight(len downto 4)<='0'&light(len downto 5); ----从两边向中间熄light(len-4 downto 0)<=light(len-5 downto 0)&'0';if light(2)='0' thenflag:="100"; end if;elsif flag="100" thenlight(len downto 4)<='1'&light(len downto 5); ----奇偶位循环点亮light(len-4 downto 0)<='1'&light(len-4 downto 1);if light(1)='1' thenflag:="101";end if;elsif flag="101" thenlight<="00000000";flag:="110";elsif flag="110" then ----从新开始banner<=not banner; ---banner信号转换,实现第二种节拍flag:="000";end if;end if;end process;end behv;4、选择器件:点击”Assign→Device”然后选择EPF10K10LC84-4。
彩灯控制器的设计报告(标准完整版)含程序电路图.

目录1 设计任务与方案选择 (2)1.1 设计任务与指标 (2)1.1.1 设计任务 (2)1.1.2 设计指标 (2)1.2 系统方案选择 (2)2 系统设计 (2)2.1 系统硬件设计 (2)2.1.1 控制器模块 (3)2.1.2 按键模块 (4)2.1.3 LED显示模块 (4)2.1.4 硬件元件清单 (4)2.2 软件设计与仿真 (5)2.2.1 LED主程序设计 (5)2.2.2 仿真软件简介 (7)2.2.3 仿真结果 (7)3 系统调试 (10)3.1 程序问题 (10)3.2 误差分析 (10)4 总结 (11)参考文献: (11)附录A:程序清单 (11)附录B:仿真电路 (14)附录C:实物图 (14)彩灯控制器的设计通信工程专业学生xxx、xxx、xxx指导教师xxx摘要: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。
特别是每当节日的到来,节日彩灯更是到处都看的到。
节日彩灯已成为生活中不可缺少的装饰物。
它集中地运用了单片机、LED、,自动控制等技术,是典型的基于单片机的电子产品。
本文以AT89C51单片机为控制核心,采用模块化的设计方案,运用LED彩灯、按键等组成电路,实现彩灯在开启时满足不一样的闪亮方法。
关键词:LED 单片机AT89C51按键控制Lantern Controller DesignStudent majoring in Communication Engineering xxx、xxx、xxxTutor xxxAbstract:As people's living environment of continuous improvement and landscaping, on many occasions can see color neon lamp. LED lantern due to its rich color of light, low cost and easy control and widely used, decorated with lanterns to streets and buildings of the city has become a kind of fashion. Especially when the arrival of the festival, Lantern Festival is everywhere to see. Lantern Festival has become indispensable in the life of the decoration. It focuses on use of SCM, LED,, the automatic control technology, is a typical electronic products based on single chip microcomputer. This paper takes AT89C51 MCU as the control core, modular design, use LED lights, keyboard circuit, realizes illumination when opened to meet different flashing method.Key words:Landscaping;SCM;A T89C51;Keyboard引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。
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电工电子课程设计实验报告题目名称:彩灯控制器指导教师:姓名:学号:专业班级:日期:前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。
它是电气信息类专业学生的重要基础实践课,也是工科专业的必修课,能巩固电子技术的理论知识,提高电子电路的设计水平,加强综合分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生的实验技能和动手能力,启发学生的创新意识及创新思维。
完成本次课程设计,对进行毕业设计及毕业后从事电子技术方面的工作都有很大的帮助。
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。
现代生活中,彩灯越来越成为人们的装饰品,它不仅能美化环境,渲染气氛,还可用于娱乐场所和电子玩具中,现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路很多,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器主要用计数器,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,实现可预置编程循环功能。
目录前言 1一、课题设计任务及要求 .3二、设计目的 3三、优选设计方案 4四、整体设计思想及原理框图 5五、各模块设计与分析 61、脉冲发生电路 72、控制电路和译码电路 103、存储电路 124、数码管显示电路 .14六、元器件清单 15七、安装及调试中出现的问题和解决方法 15八、设计感想 17附录一、实验电路图 20二、实验电路连接图 .21三、参考文献 21一、课题设计任务及要求课题名称:可编程彩灯控制器设计任务及要求: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。
二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能,且通过本次电子课程设计,了解电子产品设计的一般过程,掌握电子线路设计的基础方法和一般过程,能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能,还能灵活掌握555电路的应用方法。
能用仿真软件对电子线路进行仿真设计,还能用Portel等软件绘制PCB图,掌握了电子电路调试的方法,且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题,并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。
三、优选设计方案方案A:根据设计要求,本系统由控制电路,编码发生电路和输出驱动电路等组成。
其彩灯控制器的总体设计思想如下:1.编码发生器编码发生器根据花形要求,按节拍送出64位状态编码信号,以控制彩灯按规律亮或灭。
因为彩灯路数少,花形要求不多,可选用移位寄存器输出64路数字信号,控制彩灯发光。
编码发生器采用16片4位通用移位寄存器74LS194来实现。
74LS194具有异步清除和同步预置、左移、右移和保持等多种功能,控制方便灵活。
64路彩灯采用两片74LS194组成64位移位寄存器,花形设计比较灵活。
移位寄存器的64个输出信号通过驱动电路控制电路来控制彩灯,编码器中数据输入端和控制端的接法由花形决定。
根据选择的花形,可列出移位寄存器(编码发生器)输出状态。
2.控制电路控制电路为编码器提供所需的节拍脉冲和驱动信号,控制整个系统工作。
控制电路的功能有两个:一是按需要产生节拍脉冲;二是产生移位寄存器所需要的各种驱动信号。
控制电路设计通常按照下述步骤进行:逐一分析单一花形运行,移位寄存器的工作方式和驱动要求,按照工作状态决定74LS194移位寄存器工作的状态顺序,同时是分析移位寄存器工作方式和驱动要求的依据。
方案B:采用555定时器输出脉冲,高频通过计数器控制电路和译码电路,不断刷新显示矩阵的各列;而低频产生脉冲,决定显示哪一幅画面。
由于需要产生64幅以上的图形,可以设计一个64进制的计数器,即可显示64幅图,此低频接在EEPROM的高位,而高频计数器控制电路的输出接在EEPROM的低三位。
即高位决定显示哪幅画,低位表示每幅图形的每列的显示。
显然,方案B比较合理而且能实现课程设计的要求,采用方案B来进行课程设计。
四、整体设计思想及原理框图本系统可设计为四个模块:1.脉冲发生电路采用两个555定时器组成振荡器,一个产生高频和一个产生可调低频。
高频通过计数器控制电路和译码电路,不断刷新显示矩阵的各列;而低频产生脉冲,决定显示哪一幅画面。
2.图形控制电路用74LS161芯片设计一个64进制的计数器,以显示64幅图,其中低片计数器构成16进制,高片计数器构成4进制,并且将低频通过计数控制电路接在EEPROM的高位,从而选择显示哪一幅画。
而高频通过计数器控制电路接在EEPROM 的低三位,不断刷新显示矩阵的各列,用以控制图形的显示。
由于显示矩阵是由64个发光二极管组成,把译码器输出接在显示矩阵的阴级进行行控制,EEPROM 接在显示矩阵的阳极进行列控制,只有同时导通时,二极管才亮。
译码电路是低电平有效,每次只有一个输出有效,所以需要快速进新刷新,故将高频通过计数器控制电路接在译码电路的输入端。
3.数码管显示电路当前8X8显示矩阵显示的是哪一幅画,可以通过2个数码管显示出来。
其中第一个数码管显示该画面所在的组别,另一个显示该幅画为这个组别的第几幅画。
由于上面设计为16X4的64进制计数器控制显示画面。
故可以设计四种组合,每一个组合为16副画。
4.存储电路显示什么样的图形就决定于EEPROM的编程,而最终显示在显示矩阵上。
此外,暂停功能:控制低频计数器低位的EP和ET端实现。
手动选画功能:当低频计数器的PE端为高电平时,图形自动连续循环;当PE端为低电平时,计数器处于置数功能,可通过选画开关选择需要显示的图画,其中高片计数通过置数选择画面组别,低频计数器通过指数选择此组合内的某一幅画。
清零功能:控制低频计数器的清零端R,当R=0时,计数器实现清零功能。
原理框图如下:五、各模块设计与分析根据设计要求,本系统由脉冲发生电路、控制电路、译码驱动电路、存储矩阵和显示电路等几部分构成可编程彩灯控制电路。
A. 脉冲发生电路1、555定时器的组成和功能⑴.内部组成框图:它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
(如下图所示)4脚:D R 是直接清零端。
当D R 端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TL 、TH 处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:Vco 为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电2121PH R 2R R R T t D ++==压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF 电容接地,以防引入干扰。
7脚:放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
8脚:外接电源Vcc ,双极型时基电路VCC 的范围是4.5 ~ 16V ,CMOS 型时基电路Vcc 的范围为3 ~ 18V 。
一般用5V 。
⑶.功能介绍:在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为2/3V ,1/3V 的情况下,555时基电路的功能表如下表所示。
⑷.555定时器构成的多谐振荡器工作原理接通电源后,假定V 0是高电平,则T 截止,电容C 充电。
充电回路是V CC —R 1—R 2—C —地,V C 按指数规律上升,当VC 上升到2/3V CC 时(TH 、TL 端电平大于2/3V CC ),输出V 0翻转为低电平。
V 0是低电平,T 导通,C 放电,放电回路为C —R 2—T —地,V C 按指数规律下降,当V C 下降到1/3V CC 时(TH 、TL 端电平小于1/3V CC ),V 0输出翻转为高电平,放电管T 截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,经分析可得:输出高电平时间 C )R R (7.0t 21PH += 输出低电平时间 C R 7.0t 2PL = 振荡周期 C )R 2R (7.0t t T 21PL PH +=+=输出方波的占空比2、本模块工作原理介绍脉冲发生电路主要用来产生时间基准信号(脉冲信号)。
因为可编程循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。
本系统采用两片555定时器分别构成高频脉冲发生器和低频脉冲发生器。
高频脉冲发生器是用555构成多谐振荡器。
由于人眼每秒可分辨出24幅图,而高频计数器采用8进制,作为刷新频率的脉冲,此高频刷新电路输出脉冲的频率应大于24*8=192Hz,这样便可以显示整幅的画面。
低频脉冲发生器用于提供计数电路的脉冲,它能决定画面显示的速率。
速率的调节可通过调节滑动电阻(0~1M)来实现。
高频脉冲发生低频脉冲发生器R1=100K R1=750K R1’=0~1MR2=100K R0=R2=1KC1=C2=0.01Uf C1=10Uf C2=0.01Uff=476Hz f=0.18~0.33HzB.控制电路和译码电路1.74LS138功能介绍74LS138是一种常见的3线8线译码器,它的八个输出引脚,任何时刻要么全为高电平1,则芯片处于不工作状态;要么只有一个为低电平0,其余7个输出引脚全为高电平1;如果出现两个输出引脚同时为0的情况,说明该芯片已经损坏。
其功能表如下:当附加控制门的输出为高电平(S=1)时,可由逻辑图写出由上式可以看出,输出是这三个输入变量的全部最小项的译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
74LS138的管脚图如右:2.74LS161功能介绍74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活的运用在各种数字电路,以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。
⑴74LS161引脚图管脚图ET74LS161EPCP:时钟 P0~P3:四个数据输入端R:清零端EP,ET:使能端PE:同步置数端 Q0~Q3:数据输出端TC:进位输出(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·ET)⑵74LS161功能表74LS161真值表从74LS161真值表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、当R=0时,Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能;当R=1且PE=0时,在CP信号上升沿作用后,74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端P3,P2,P1,P0的状态一样,为同步置数功能。