16路循环彩灯控制器
毕业设计--彩灯循环点亮的PLC控制
北京工业职业技术学院机电系毕业论文彩灯循环点亮的PLC控制计：论文10 页插图3幅论文完成日期：2010-5-14评阅人：指导教师：周凤颖答辩委员会主任：摘要随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。
特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施"亮化工程"，以美化环境、树立城市形象。
由于LED彩灯克服了传统霓虹灯投资大，制作工艺复杂，使用玻璃管、高压电源及惰性气体等诸多不便，同时解决了耗电高、造价高，使用寿命短的不足，因此得到了广泛的应用。
越来越多的商家开始关注这块商机无限的市场，竞相制作生产。
但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成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。
同时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。
此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
目录一、概述 (4)二、硬件设求 (4)1、控制要求 (4)2.熟练掌握PLC 的外部接线 (5)三、系统设计 (5)1、不规则时钟信号发生器 (5)2、计数器和译码器电路 (6)3、开关电路 (7)4、总结 (8)四、系统调试： (9)五、设计心得 (9)六、结论 (10)一、概述：随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。
现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
利用PLC可编程控制器，三菱FX2N-48MR可编程控制器进行彩灯循环点亮的PLC控制的编程。
十六路彩灯控制电路实验报告
山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告实验项目名称＿16路彩灯控制电路＿＿＿专题＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名学号＿姓名学号＿姓名学号＿手机Email ＿专业电气工程及其自动化班级＿＿＿指导教师及职称＿＿＿＿＿＿开课学期2011 至＿2012 学年＿2 ＿学期提交时间2012 年 6 月28 日三、实验场地及仪器、设备和材料：2、实验内容⑴多谐振荡信号输出部分本实验用555定时器来产生脉冲信号，因此把555定时器接成多谐振荡器，如图2所示。
图2⑵彩灯状态编码输入部分实验运用74LS191加减计数产生Q3Q2Q1Q0的16个输出数组合作为两片3线-8线译码器的输入信号，而74LS191的加减计数状态由74LS161的Q0输出端的高低电平控制，并由此控制LED灯的亮灭方向。
其余端子中置数端A、B、C、D分别接低电平，使其初始置入数为0000，使能控制端4脚接低电平，预置数控制端11脚接高电平，输出端分别接两片3线-8线译码器，进位输出端输出进位脉冲信号给74LS161，如图3所示。
图3⑶彩灯点亮花样切换控制部分此部分采用74LS161及一系列组合逻辑电路来实现其输出“0”、“1”、“2”、“3”分别对应彩灯点亮的①、②、③、④四种花样。
而在依次实现四种花样以后即74LS161计数至“4”（Q3Q2Q1Q0=0100）时，对74LS161计数清零，那么在有连续不断的脉冲信号的作用下彩灯的点亮花样就能一直自动循环下去，如下图4所示。
图4⑷彩灯状态译码输出部分74LS138为3线-8线译码器，只有8个输出端，而在实验中需驱动16个LED，所以用两片74HC138拓展成4线-16线译码器，拓展法如图5所示。
拓展后形成的四个输入端分别同74LS191计数器的QA、QB、QC、QD相接。
通过改变QA、QB、QC、QD与四个输入端的连接方法来控制LED的亮灭顺序。
因为74HC138译码器输出端低电平有效，所以LED显示部分采用共阳极接法，负极分别接在74HC138的输出端上。
多路彩灯控制器实验报告
多路彩灯控制器目录摘要······················································一课程名称·······························二内容实验·······························三具体要求·······························四方案论证·······························五单元电路·······························六仿真结果·······························七实验小结······························参考文献·······················································一，课程名称多路彩灯控制器二，内容摘要当今时代科技发展日异月新，彩灯作为一种景观应用越来越多。
FPGA课程设计题目
F PG A课程设计题目-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1、彩灯控制器设计内容及要求：设计一个彩灯控制器，具体设计要求如下：（1）要有多种花型变化（至少设计5种），led至少16路（2）多种花型可以自动变化（3）彩灯变换的快慢节拍可以选择（4）具有清零开关（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
2、数字秒表设计内容及要求：设计一用于体育比赛的数字秒表，具体设计要求如下：（1）6位数码管显示，其中两位显示min，四位显示see，显示分辨率为0．01 s。
（2）秒表的最大计时值为59min59．99see。
（3）设置秒表的复位／启动键，按一下该键启动计时，再按即清0。
依此循环。
（4）设置秒表的暂行／继续键。
启动后按一下暂行，再按继续。
依此循环。
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
3、交通信号控制系统设计内容及要求：设计一个十字路口交通控制系统,具体设计要求如下：（1）东西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是40秒、5秒和45秒, 交通灯运行的切换示意图和时序图分别如图1、图2所示。
（2） 系统设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。
（3）当东西或南北两路中任一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止计时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。
图1 交通灯运行切换示意图B红CPA绿A黄A红B黄B绿5S5S图2 交通灯时序图（4）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
4、简易密码锁设计内容及要求设计一个4位串行数字锁。
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。
毕业设计--彩灯循环点亮的PLC控制
北京工业职业技术学院机电系毕业论文彩灯循环点亮的PLC控制计：论文10 页插图3幅论文完成日期：2010-5-14评阅人：指导教师：***答辩委员会主任：摘要随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。
特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施"亮化工程"，以美化环境、树立城市形象。
由于LED彩灯克服了传统霓虹灯投资大，制作工艺复杂，使用玻璃管、高压电源及惰性气体等诸多不便，同时解决了耗电高、造价高，使用寿命短的不足，因此得到了广泛的应用。
越来越多的商家开始关注这块商机无限的市场，竞相制作生产。
但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成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。
同时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。
此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。
因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
目录一、概述 (4)二、硬件设求 (4)1、控制要求 (4)2.熟练掌握PLC 的外部接线 (5)三、系统设计 (5)1、不规则时钟信号发生器 (5)2、计数器和译码器电路 (6)3、开关电路 (7)4、总结 (8)四、系统调试： (9)五、设计心得 (9)六、结论 (10)一、概述：随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。
现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。
利用PLC可编程控制器，三菱FX2N-48MR可编程控制器进行彩灯循环点亮的PLC控制的编程。
16路移动红绿灯太阳能控制器STK-06说明书(中文)
太阳能移动式红绿灯控制器12V两相位16路（SC-06）使用说明书一、产品介绍SC-06B太阳能移动式红绿灯控制器是针对于中小路口、道路变动、施工断电等情况，便于移动，不用拉电力线就可以快速用于现场的专用交通红绿灯控制器。
控制器支持手持式无线电控制及电脑连机功能设定。
使现场操做更加快速简单。
SC-06B太阳能移动式红绿灯控制器采用Microchip的MCU做中央控制，由软件完成所有控制动作，使控制器具有更高的准确性和更高的稳定性。
控制器拥有16路全独立过载保护，蓄电池充放电管理及完善的系统保护措施。
二、基本应用1、电池接入：将12V蓄电池接入到控制此标示处。
+为正极。
-为负极。
2、太阳能电池接入：将18V太阳能电池接入到控制此标示处。
+为正极。
-为负极。
3、市电接入（可以不接）：如果在阳光不充足地区使用时可以接入市电，建议选用12V 3A 至5A 的充电变压器 （使用者需另购）接于控制此标示处。
+为正极。
-为负极。
（此器件非产品标配，使用者需另购）4、天线接入：如果需要使用遥控器时请接引天线。
天线可以用23CM 有绝源层的铜线自制，也可采用315MHz 专用天线。
接于控制此标示处。
（此器件出厂时已连接于此接线位）5、红绿接入：SC-06B 控制器采用共正极（正阳极）接线方式。
两边各一个公共正极。
其余为各个灯的负极。
如果在阳光不充足N 表示北行 W 表示西行 NR 北行红灯 WR 西行红灯 NY 北行黄灯 WY 西行黄灯 NG 北直行绿灯 WG 西直行绿灯 NG2 北左行绿灯 WG2 西左行绿灯 S 表示南行 E 表示东行 SR 南行红灯 ER 东行红灯 SY 南行黄灯 EY 东行黄灯 SG 南直行绿灯 EG 东直行绿灯 SG2 南左行绿灯 EG2 东左行绿灯至此已可以正常工作，如果要使用到更多功能请继续以下步骤进行。
6、电池温度传感器：如果在温度变化较大的地区使用，建议连接电池温度传感器。
（使用者需另购）接于控制器此标示处。
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。
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南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目：16路循环彩灯控制器专业：本11通信01班学生姓名: 周世闻学号：***********起迄日期:2013年12月9日~2013年12月20日****:***教研室主任：王彦课程设计目录一、内容摘要及关键词 (3)二、课程设计任务书 (5)三、课程设计方案及结构框图 (7)四、课程设计原理 (8)五、各单元电路的设计、计算及说明 (8)六、课题整体电路图 (13)七、芯片功能及其原理介绍 (14)八、所用元器件清单 (24)九、课程设计的心得体会 (25)十、参考文献 (26)摘要数字电路是一门专业的基础课程，它具有很强的理论性与十分广泛的工程应用，本次课程设计的主要目的是掌握数字电子技术的一些基础知识，能够在一定程度上应用数电子技术的相关知识解决实际问题。
此次的课程设计是十六路循环彩灯控制器，此电路由四部分组成。
如下：第一部分是由555计时器组成的信号发生器，控制频率的变化；第二部分是由74HC163计数器组成的计数部分，其时钟信号由555计时器提供；第三部分是由74HC154译码器组成的，计数器输出不同的计数结果，即可控制译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。
如果使得计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
而最后一部分则主要是由十六个彩灯构成的输出显示部分，显示在输入的信号不同时的输出结果，方便得出实验结果，进行此次实验设计的总结。
关键词：555计时器、74HC163计数器、74HC154译码器、ＬＥＤ彩灯、控制器、原理。
summaryDigital circuit is a professional foundation courses,it has a strong theoretical and very extensive engineering applications,the main purpose of this course is to master the design of digital electronic technology some of the basics, to a certain extent, the number of electronic technology applications relevant knowledge to solve practical problems.The curriculum is designed Sixteenth Street cycle lantern controller, this circuit consists of four parts.The first part is composed of the timer signal generator 555 controls the frequency change;The second part is composed of counting in part by the 74HC163 counter, the clock signal is provided by a 555 timer;The third part is a 74HC154 decoder composed of different counting result of the counter output, the decoder can control an output signal obtained by decoding a different decision cycling lantern.If the control of the counter so that the different control input signal, a different count, the type seen at the output cycle of the output lights.The last part is mainly constituted by the output of the sixteen lights display section not shown in the input signal while the output of a convenient experimental results obtained, the summary of the experimental design.Key words:555 control、74HC163 counter、74HC154 decoder、LED lights、controller、principle。
《电子技术课程设计》任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。
要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。
3．主要参考文献：（1）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛技能训练[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011 （2）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛制作实训[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011 （3）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛系统设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011 （4）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛电路设计[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011 （5）黄智伟．全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2011（6）黄智伟等.基于NI multisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M]．北京：电子工业出版社，2007（7）黄智伟.印制电路板（PCB）设计技术与实践[M]．北京：电子工业出版社，2009（8）高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M]．北京：电子工业出版社，2002（9）吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M]．广州：华南理工大学出版社，2001年（10）谭博学等. 集成电路原理及应用[M]．北京：电子工业出版社，2003（11）魏立军.CMOS 4000系列60种常用集成电路的应用[M]．北京：人民邮电出版社，1993（12）杨宝清.实用电路手册[M]．北京：机械工业出版社.2002（13）陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M]．人民邮电出版社1996（14）肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M]．人民邮电出版社.20034．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容资料查找和阅读1. 2013.12.9开始电路方案选择，电路设计和计算，电路仿真2材料购买，电路设计和PCB设计3PCB制作，电路元器件安装4作品调试5课程设计设计说明书写作6 ~2013.12.20结束主指导教师黄智伟日期： 2013年 10 月 25日四、课程设计原理：此次课程设计16路彩灯循环控制电路要求：输出功率大于等于0.1W ，控制器多路输出，可使用开关按键来控制彩灯的循环显示。
该电路由555计时器、74HC163计数器、74HC154译码器及LED 彩灯显示电路四个部分组成。
附加电容及电阻把555计时器连接成一个多谐振荡器，产生脉冲信号，并且调节彩灯循环点亮的频率。
此脉冲信号连接到74HC163，进行计数。
在两个元件之间可连上开关，用来控制计数器使能端、时钟信号输入端和后面计数器的时钟信号输入端，可以控制时钟信号的计数、清零、置数、保持。
74HC163计数器的输出端则连接上74HC154译码器的输入端，进行4线—16线的译码。
显然，不同的计数器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。
若译码器不变，在计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
最后则是把译码器的16个输出端分别连接上16个LED 彩灯，进行输出显示，为了保护电路，因此在LED 彩灯与电源之间接入一个负载，使电路在工作时不被烧坏。
五、各单元电路的设计、计算和说明 1、时钟脉冲产生电路此电路是由555计时器构成一个多谐振荡器，电路输出得到一个周期性的矩形脉冲，其周期为T=0.7（21R 2R +）CR1、R2、C 定时元件，要使得输出功率大于等于0.1W 则电阻值与电容值可设为：R1= 300K Ω ；R2=300K Ω ；C= 10nF 。
根据周期公式得：T=6.3 mS 555芯片引脚功能如下： 1．地（GND ） 2．触发 3．输出 4．复位 5．控制电压6．门限（阈值）7．放电8．电源电压VCC时钟脉冲产生的电路图如下页所示：时钟脉冲产生电路图其输出的仿真波形如下：2、计数电路计数器接收555定时器产生的脉冲信号，对时钟脉冲进行计数，然后输出到译码器。
本实验因需要十六进制数（16路彩灯），因此采用了74HC163计数器，又要进行可按键控制的彩灯循环，故在计数器的几个输入端口分别连接按键，这样就可以进行计数器清零、置数、计数、保持等操作，从而控制彩灯的点亮。
如下图所示即为计数电路的电路图：计数电路图计数器的输出端仿真时序图如下页：3、译码电路译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码编译成对应的输出高、低电平信号或者另一些代码。
译码器的输入端口与74HC163的输出端口QA、QB、QC、QD相接，通过译码器与计数器端口连接的顺序来控制彩灯点亮的顺序。
74HC154译码器构成的译码电路图如下：译码电路其输出端的仿真时序图如下：4、显示电路此次课程实验设计采用发光二极管代替彩灯来进行循环显示。
因为74HC154译码器输出端为低电平有效，所以LED显示部分采用共阳极接法，负极分别接在74HC154译码器的输出端上。
LED显示部分的电路图如下图所示：六、课题整体实验电路仿真图：16路循环彩灯控制器电路图原理图七、芯片功能及原理具体介绍：（一）555计时器介绍：图一：555计时器的内部结构图二：外引脚排列图 DIP封装的NE555555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V—16V工作，7555可在3—18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。