zhang 彩灯控制器电路设计报告
彩灯控制电路实验报告

彩灯控制电路一、实验目的熟悉用仿真法研究数字电路实验的过程二、实验设备(1) 数字电路实验箱(2) 函数信号发生器(3) 74LS00、74LS86、74LS138、74LS90(4)灯泡和和开关三、实验原理及步骤实验原理:四个灯是循环发光,所以用十六进制计数器做成四进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平,从而控制尾灯按要求发光。
由此得出在每种运行状态下,各指示灯与给定条件S1、S2、Q1、Q0 的关系,如下表所示。
步骤:(1)、用74LS90实现四进制计数器由74LS90的输出可得,将其运用置0法置成四进制计数器,可实现00~11的循环。
(2)、实现左移、右移环节当74LS90的输出端Q1、Q0分别接至74LS138的输入端A1、A0时,A3保持低电平时,可实现0Y~3Y循环输出低电平,而其它输出端全为高电平;当A3保持高电平时,A1、A0的输入不变,则可实现4Y~7Y 循环输出低电平,其它输出端保持高电平。
由表1和表2的对应关系可得,在左移与右移环节中可保持74LS138的使能端2S、3S接入低电平,0S接入高电平,从而保证74LS90正常工作。
为实现左移和右移的正常工作,可将0Y与7Y、1Y与6Y、2Y与5Y、3Y与4Y分被别经与非门连接,同时控制信号S0接入74LS138的控制输入端A2。
即可实现左移和右移,如表3所示。
(3)、实现全亮、全灭在第二步的基础上,考虑到与或门的特性,为实现全亮和全灭,可将控制端S0和S1进行两次与非实现与的S1*S2,然后分别与70YY、61YY、52YY、43YY进行异或的连接,在分别接到四个灯泡L1、L2、L3、L4,同时将控制信号10SS 74LS138的使能端2S、3S。
控制信号与灯泡的关系如表4所示:(4)、用74LS00、74LS86设计中间门电路由步骤2可得用1个74LS00、2个74LS86即可实现中间门电路的连接。
最终的电路图连接如图1:用74LS138,74LS86,74LS90,74LS00实现(四个灯)五:实验结果经仿真及实际操作可知,上述设计电路结果正确,满足设计要求。
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。
数电课设彩灯控制器的设计报告

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重要环节。
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,可以帮助我们巩固和加强数电课程的理论知识,掌握电子电路的一般设计方法及电子电路安装与调试方法和故障排除方法,同时也可以培养我们的创新思维。
本次课程设计的题目十分贴近日常生活。
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,还可以用于娱乐场所和电子玩具中,绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的。
本次设计的彩灯控制电路就是用计数器、存储器、译码器等来实现。
将存储器中的图案用发光二极管点阵显示,同时具备频率调节、手动复位及选画功能。
整个电路可分为脉冲发生电路、图形控制电路、数码管显示电路和存储电路。
通过课本中的知识及翻阅资料可知,脉冲发生电路需要产生低频和高频脉冲。
图形控制电路中需要用74LS160设计一个计数器,用74LS138构成译码器。
数码管显示电路需要用两块数码管显示计数,存储电路中需要写入图案的二进制编码。
初步设计好各单元电路之后,首先要单独调试,再将各模块连接起来,完成电路的整体功能。
第一章系统概述1、实践要求通过对硬件编程,将图形、文字、动画存储在ROM中,通过计数器控制图形、文字、动画的地址,再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)以8×8的发光二极管点阵作为控制器的显示器件(含单色或三色);(2)要求显示的图案不少于50幅;(3)每幅图案的显示时间基本相等,这个时间在20ms、1s、2s三档步进预置;(4)具有手动复位及加电自动复位功能。
2、原理分析与程序设计框图通过对实验要求的解读可知,本次实践需要通过对ROM的编程来控制一个8*8的LED点阵输出存在ROM中的各种图形或者文字。
因此需要用ROM的八根数据线来控制点阵的行,用74LS138的输出控制点阵的列。
由于点亮点阵是一行行或一列列亮的,所以需要74LS138译码器搭配着74LS161使用,接1000HZ以上的高频,再接点阵,不断地刷新点阵,这样人眼才能看到一幅画。
课程设计彩灯循环控制器的电路图的实验报告2

内蒙古农业大学课程设计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2011年12 月12 日课程设计的内容设计任务及要求用一个LED数码管的每一段代表一组彩灯。
按数字循环显示3种序列:自然序列1,2,3,4,···奇数序列1,3,5,7偶数序列0,2,4,6,①具有显示,清零功能。
②数码管现实快慢连续调节(即计数时钟方波频率可调,0.5~2HZ)摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个八段数码管显示出来。
这里使用的主要就是计数器,计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。
运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。
而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列。
最后还有一个部分就是用7447译码器把74160输出的信号用数码管显示出来。
一前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见,他将城市的夜晚装扮的美丽迷人,商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。
利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制。
例如用单片机,8086,8088等高级芯片,实现彩灯的循环点亮等,本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路。
二原理框图三芯片功能介绍1)555定时器 555定时器是8引脚集成器件,其工作原理为:输出电压只有两种状态:高电平低电平.在555定制器的复位端R 端为低电平的条件下,无论阈值输入端TH和触发输入端TB>Tc取何值,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通。
当复位端R为高电平时,如果阈值电压TH>2Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通;如果阈值嗲电压TH<Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT和放电端D保持原状态不变:只要触发电压TR<Vcc/3时,输出端OUT输出高电平,且放电端口D与地段开。
彩灯控制器一_数字电路设计报告

1、显示部分:
如下图所示,显示部分由两个194移位寄存器组成。
其中,将第一块的OD 接到另一块的SR 中,构成一个8位移位寄存器。
两块芯片的SO 接高电平,S1先通过开关再分别接高电平和低电平。
预置时(第一块芯片的ABCD 与及第二块的ABC 接高电平,第二块的D 接低电平,这里省略),接通J1;工作时,接通J2。
2、高低电平产生部分:
仔细观察设计要求,发现寄存器先后右移了8个高电平,然后是8个低电平,然后再是8个高电平,且在24个脉冲的时候寄存器清零,从第25个开始,又是8个低电平。
16进制计数器161刚好能满足要求,在161计数过程中,输出从0000变化到1111,其最高位输出刚好是8个低电平,然后是8个高电平,再是8个低电平,由于要求是先8个高电平,所以要在输出端加一个非门,然后再接到第一块191的SR.。
3、脉冲产生部分:
CD4060是14级二进制串行计数/分频器,它有14个输出端,分别输出2分频、4分频,8分频……最大是2^16分频,用频率为32768的晶振,在Q13可获得周期为0.25S 的脉冲,Q14可获得周期为0.5S 的脉冲。
彩灯控制器的设计完整版

目录1、设计任务和要求 (1)2、基本组成方框图 (2)3、设计方案的选择与论证 (3)3.1数列循环模块 (3)3.2数列显示模块 (7)3.3脉冲信号的产生 (7)3.4方案的确定 (8)4、单元电路的设计及其原理 (9)4.1数列循环电路的设计 (9)4.2序列显示电路的设计 (10)4.2.1 十进制自然序列的显示电路 (10)4.2.2 奇数序列显示电路 (10)4.2.3 偶数序列显示电路 (11)4.2.4 音乐序列显示电路 (12)4.3脉冲产生电路的设计 (12)4.4二分频电路的设计 (13)4.5总电路图的设计 (14)5、仿真分析 (16)5.1脉冲产生电路的仿真 (16)5.2二分频电路的仿真......................................................‥ (17)6、PCB板的制作 (19)7、体会与心得 (20)8、参考文献 (21)附录元件清单 (22)彩灯循环显示控制电路设计报告1设计任务和要求1.以LED数码管作为控制器的显示元件,它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列如此周而复始,不断循环。
2.打开电源时,控制器可自动清零。
3.每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。
2基本组成方框图利用555定时器组成一个多谐振荡器,发出连续脉冲,作为计数器的时间脉冲源。
通过分频器改变时钟脉冲的频率,从而改变彩灯变化速度。
用计数器的输出接译码器以实现对自然序列、奇数序列、偶数序列、音乐序列的循环变化。
最后有数码管显示其结果。
原理方框图如图2.1所示。
图2.1方框图3设计方案的选择与论证3.1数列循环模块方案一设计数列的循环有很多种方法,这个方案就是利用移位寄存器将串行数据右移和左移的特点来设计的。
数电课程设计报告彩灯控制器
一、设计题目彩灯控制器 要求:1、有10只LED ,L 0、L 1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L 9; 2、显示方式:① 先奇数灯依次熄灭; ② 再偶数灯依次熄灭; ③ 再由L 0 到L 9 灯依次熄灭; 3、显示间隔可自定。
注意:由于本题在Multisim10上做的仿真,所以此题仿真电路只能在Multisim10版本或以上运行。
二、实验器材74161 2个 与非门 1个 函数信号发生器1个+5V 电源 2个 74LS138 5个 与门 若干LED 灯10个非门10个三、设计方案 1、按课程设计题目来看,要求实现彩灯的23 种状态,此处可以用一个23 进制的计数器实现,从0 到22 种状态来控制这23 种状态(00000-10110),然后把计数器用译码器译成可以实现的高低电平。
再写出这23 种状态和计数器数字对应的真值表,计算出逻辑式,便可实现题目要求的彩灯控制。
由上分析可知需要一个23进制的计数器,然后需要一个5-32译码器,然后在由门电路连接LED 灯。
如下图所示:2、各个模块的原理(1)、 23 进制计数器:用2 个74161进行并行连接成23 进制计数器; (2)、5-32 译码器:用5 个74LS138 实现5-32 译码功能; (3)、各门电路的连接:根据真值表,用与门将各个电路和LED 灯连接起来。
3、真值表由23进制计数器输入一个五位二进制数(00000-10110),输出彩灯所对应的状态(1表示灯亮,0表示灯灭),对应的真值表如下:10个LED灯各个门电路的连接5-32译码器函数信号发生器23进制计数器L0L1L2L3L4L5L6L7L8L90 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 0 1 1 1 1 1 13 1 0 1 0 1 1 1 1 1 14 1 0 1 0 1 0 1 1 1 15 1 0 1 0 1 0 1 0 1 16 1 0 1 0 1 0 1 0 1 07 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 0 1 1 1 1 1 1 1 1 19 0 1 0 1 1 1 1 1 1 110 0 1 0 1 0 1 1 1 1 111 0 1 0 1 0 1 0 1 1 112 0 1 0 1 0 1 0 1 0 113 1 1 1 1 1 1 1 1 1 114 0 1 1 1 1 1 1 1 1 115 0 0 1 1 1 1 1 1 1 116 0 0 0 1 1 1 1 1 1 117 0 0 0 0 1 1 1 1 1 118 0 0 0 0 0 1 1 1 1 119 0 0 0 0 0 0 1 1 1 120 0 0 0 0 0 0 0 1 1 121 0 0 0 0 0 0 0 0 0 122 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0四、各个模块的制作1、23进制计数器23进制计数器是由两个16进制计数器构成,并且将23进制计数器的每个状态输出,令其对应LED的每一种状态,计数器实现如下图:图1 23进制计数器注:上图中左侧的5个输出从左到右电位依次升降低。
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。
彩灯控制器数字电路实验报告
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《数字电路》课程设计报告设计题目彩灯控制器电路设计指导教师职称讲师姓名学号日期2012/7/5彩灯控制器电路设计计算机信息与工程学院 2010级计科师范汉班柴宁娇 20101102059指导老师张鹏举讲师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。
关键词脉冲发生电路;移位寄存器;控制电路;彩灯循环。
1 设计任务及主要技术指标和要求1.1 设计任务要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。
1.2 主要技术指标和要求(1) 要求彩灯组成二种花型。
花型可以自己设置。
例如:花型Ⅰ——由中间到两边对称性依次亮,全亮后由中间向两边依次灭。
花型Ⅱ——8路灯分两半,从左自右顺次亮,再顺次灭。
(2) 要求两种花型交替出现。
2 工作原理要想实现本实验,需要实际时钟产生电路,循环控制电路和彩灯左右移,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。
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:时钟信号的产生花型的控制电路(74LS161)花型的显示电路花型演示电路(74LS194)图1:总体电路原理图花型控制电路:由74LS161 4位二进制同步计数器完;花型演示电路:由74LS194双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化)。
3 基本组成3.1 花型控制信号电路由一片74LS161(两种花型每种显示一遍)计数器。
74LS161芯片用的是同步置数,并清零。
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西安科技大学高新学院毕业设计(论文)题目彩灯控制器电路设计院(系、部) _______机电信息学院 _________专业及班级________电专1202班___________姓名_________ 张森____________指导教师 ___________ 田晓萍_____________日期 2015年5月28日摘要With the development of microelectronics technology,improve people’s living standard,people on the surrounding environment,landscaping and lighting are not limited to monotonous incandescent lights have become a fashion ntern controller practical value in daily production practices in daily life have become increasingly prominent role.Carnival is also based on a variety of devices have emerged,the microcontroller because of its low price easy to use simple to control uour lights controlling the main device.More on the market with all the hardware circuit,the circuit structure is complex,single structure,once the finished products can only be a fixed pattern,not according to different occasions,adjust the brightness of different time periods,patterns and blinking frequency of the dynamic parameters,and some circuit the chip too much,circuit complexity,power consumption large,Liang Deng style monotonous lack of operation and other shortcomings,design a new type of lights can not wait.In recent years,the lantern for the landscaping,lighting the city has an important role should not be underestimated.So the city decorated with lanterns as the growing demand for technology and lanterns have become more sophisticated and synchronized.Key word:LED lantern; STC-89C52 SCM ;Lantern controller.目录前言 (3)第1章设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1.2设计要求 (5)1.3总体方案设计与选择的论证 (5)第二章.节日彩灯控制器的设计 (6)2.1核心芯片及主要元件功能介绍 (6)2.1.1 AT89S52芯片 (7)2.1.2 74HC377芯片 (8)2.1.3 74HC138芯片 (9)2.2硬件设计 (10)2.2.1直流电源电路 (10)2.2.2按键电路 (10)2.2.3时钟复位电路 (11)2.2.4 LED显示电路 (12)2.2.5硬件调试 (12)2.3软件设计 (13)第3章总结 (18)3.1实验方案设计的可行性、有效性 (18)3.2设计内容的实用性 (18)3.3实习心得 (19)附录 (20)参考文献 (21)致谢 (22)前言由于国内生活水平不断提高,人民向往较佳的生活质素,对灯具灯饰也不断提出了新要求,近年内地灯饰市场有以下情况:功能细分:人们要求灯具能符合不同场合,不同照光功能的需求日高,因此适用于各种使用要求的灯具逐应运而生,如学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯以及不同高度的落地灯等新品叠出。
高技术化:由于电子技术被广泛用于灯具的制造,适应不同的电压,使可调节亮度的第三代照光灯具多起来。
无频闪灯、3种波长色谱可调灯,放射远红外光灯等具备保护视力功能的灯具也开始推出市场。
国际灯具行业现代化产品设计的潮流是:减少产品的尺寸,以减少材料的投入;现代社会对产品的开以制造最重要的着眼点是“经济”和“环境保护”。
照明产品最好能体现这一潮流的是紧凑荧光灯,细管径,超细管径直管荧光灯和无汞的射频(RF)或微波(MW)激发的硫灯。
紧凑型荧光灯直径和尺寸,它们的形式多种多样用途也十分广泛。
一般来说,它们有5倍于白炽灯的光效和8倍于白炽灯的寿命。
因此,它们是绿色照明工程的推荐产品,使用紧凑型荧光灯的灯具也日益多见。
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。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
本文提出了一种基于AT89S52单片机的彩灯控制方案,实现对彩灯的控制。
本方案以AT89S52单片机作为主控核心,与键盘、显示、驱动等模块组成核心主控制模块,可以显示不同的花样。
第1章设计目的及要求1.1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1.2设计要求设计4个按键K1,K2,K3,K4,K1—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。
1.3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。
图1彩灯循环控制器硬件框图方案二: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。
供电信号图2 单片机彩灯循环控制系统硬件框图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。
(二)方案选择结合设计任务书比较以上两种方案可知:利用电子电路装置控制,其电路不很复杂,制作相对较容易点,成本也相对较低,但可调性差,亮灯模式少而且样式单调,达不到设计任务要求或实现困难。
采用单片机控制其优点是电路集成度高,工作原理简单,清晰明了,自定义编程,控制的图案花样多,移植性好等。
综上,显然方案二各方面优越于方案一,以及为了体现专业优势,本次设计采用第二种方案。
第二章.节日彩灯控制器的设计2.1核心芯片及主要元件功能介绍管脚说明:如图3所示:(1)P0口P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时,能驱动8个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”时,被定义为高阻输入。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻.在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
(2)P1口P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。
对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。
作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某)。
个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL图3 单片机89S52管脚图在Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
如表1输出接口扩展通常用74HC377芯片来实现。
该芯片是一个带允许端的8D锁存器(1)芯片的引脚如图4所示图4 74HC377引脚图(2)各相关引脚的功能如下:◇D0~D7为8位数据输入端;◇Q0~Q7为8位数据输出端;◇G为使能控制端;◇CLK为时钟信号,上升沿锁存数据。
(3)74HC377真值表如下表2 74HC377真值表2.1.3 74HC138芯片74HC138是一款高速CMOS器件,74HC138引脚兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。
(1)74HC138引脚74HC138译码器可接受3位二进制加权地址输入(A0, A1和A2),并当使能时,提供8个互斥的低有效输出(Y0至Y7)。
74HC138特有3个使能输入端:两个低有效(E1和E2)和一个高有效(E3)。