彩灯控制器电路设计报告
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。
节日彩灯控制电路设计报告
设计报告书多花型双节拍彩灯摘要：彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，应用前景较为广泛。
彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8路彩灯或彩灯串；（2）既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；（3）彩灯起始状态可以预置；（4）移动速度和左右交替速度可调节；（5）控制电路与负载（可以直接使用交流220V市电的彩灯）完全隔离。
关键词：彩灯控制器、速度可调、市电彩灯目录一、作品设计要求 (3)1．设计要求 (3)2．设计步骤 (3)3．报告要求 (3)二、作品设计原理分析 (3)1．系统设计框图 (3)2．分模块电路原理分析 (4)三、作品调试及仿真 (8)1．作品调试 (8)2．作品仿真 (8)四、作品设计制作总结 (15)1．设计总结 (15)2．创新改进意见 (16)五、参考文献 (17)附录1：系统电路总图 (18)多花型双节拍彩灯一、作品设计要求1．设计要求：（1）设计一个八路彩灯，要以0.25秒和0.5秒两种节拍运行。
（2）三种不同的花型，自行设计。
2．设计步骤：（1）要有设计框图、采用层次的设计，分模块设计。
（2）原理图法和文本法均可。
（3）仿真（功能仿真和时序仿真）3．报告要求：（1）将完成的设计原理图和分层的设计文件总结出来。
（2）说明实验结果，从.RPT中抄写资源使用情况。
（3）打印出传真泼型。
说明设计结果。
（4）总结经验教训。
提出建设性的意见。
二、作品设计原理分析1．系统设计框图经过多种设计方案的比较和论证，最终选择了以双向移位寄存器74LS194芯片为核心的设计方法。
系统设计框图如下：图1 系统设计框图（1）整个电路系统以双向移位寄存器为核心；（2）彩灯初值设定电路由开关和下拉电阻构成，8个开关分别接于双向移位寄存器的并行置数端用于设定移位寄存器的初值；（3）移位脉冲发生器是将555定时器接成多谐振荡电路，通过调整充电电容及电阻的大小可以改变脉冲频率，脉冲频率决定彩灯移动的速度；（4）花样选择电路由一个单刀三掷开关和一个555定时器构成，单刀三掷开关用于选择彩灯左移、右移、左右交替移动三种花样。
《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。
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。
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。
节日彩灯控制电路设计报告
设计报告书多花型双节拍彩灯摘要：彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，应用前景较为广泛。
彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8路彩灯或彩灯串；（2）既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动；（3）彩灯起始状态可以预置；（4）移动速度和左右交替速度可调节；（5）控制电路与负载（可以直接使用交流220V市电的彩灯）完全隔离。
关键词：彩灯控制器、速度可调、市电彩灯目录一、作品设计要求 (3)1．设计要求 (3)2．设计步骤 (3)3．报告要求 (3)二、作品设计原理分析 (3)1．系统设计框图 (3)2．分模块电路原理分析 (4)三、作品调试及仿真 (8)1．作品调试 (8)2．作品仿真 (8)四、作品设计制作总结 (15)1．设计总结 (15)2．创新改进意见 (16)五、参考文献 (17)附录1：系统电路总图 (18)多花型双节拍彩灯一、作品设计要求1．设计要求：（1）设计一个八路彩灯，要以0.25秒和0.5秒两种节拍运行。
（2）三种不同的花型，自行设计。
2．设计步骤：（1）要有设计框图、采用层次的设计，分模块设计。
（2）原理图法和文本法均可。
（3）仿真（功能仿真和时序仿真）3．报告要求：（1）将完成的设计原理图和分层的设计文件总结出来。
（2）说明实验结果，从.RPT中抄写资源使用情况。
（3）打印出传真泼型。
说明设计结果。
（4）总结经验教训。
提出建设性的意见。
二、作品设计原理分析1．系统设计框图经过多种设计方案的比较和论证，最终选择了以双向移位寄存器74LS194芯片为核心的设计方法。
系统设计框图如下：图1 系统设计框图（1）整个电路系统以双向移位寄存器为核心；（2）彩灯初值设定电路由开关和下拉电阻构成，8个开关分别接于双向移位寄存器的并行置数端用于设定移位寄存器的初值；（3）移位脉冲发生器是将555定时器接成多谐振荡电路，通过调整充电电容及电阻的大小可以改变脉冲频率，脉冲频率决定彩灯移动的速度；（4）花样选择电路由一个单刀三掷开关和一个555定时器构成，单刀三掷开关用于选择彩灯左移、右移、左右交替移动三种花样。
- 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)。
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日摘要随着微电子技术的发展，人民的生活水平不断提高，人们对周围环境的美化和照明已不仅限于单调的白炽灯，彩灯已成为时尚的潮流。
彩灯控制器的实用价值在日常生产实践，日常生活中的作用也日益突出。
基于各种器件的彩灯也都出现，单片机因其价格低廉、使用方便、控制简单而成为控制彩灯的主要器件。
目前市场上更多用全硬件电路实现，电路结构复杂，结构单一，一旦制成成品就只能按固定模式，不能根据不同场合，不同时段调节亮度时间，模式和闪烁频率等动态参数，而且一些电路存在芯片过多，电路复杂，功率损耗大，亮灯样式单调缺乏可操作性等缺点，设计一种新型彩灯已迫不及待。
近年来，彩灯对于美化、亮化城市有着不可轻视的重要作用。
因此作为城市装饰的彩灯需求量越来越大，对于彩灯的技术和花样也越来越高。
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，存在电路结构复杂、功能单一等局限性，因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。
关键词：LED彩灯；STC-89C52单片机；彩灯控制器。
目录1前言 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3总体方案设计与选择的论证 (2)2节日彩灯控制器的设计 (4)2.1核心芯片及主要元件功能介绍 (4)2.1.1 AT89S52芯片 (4)表1 (5)2.1.2 74HC377芯片 (5)2.1.3 74HC138芯片 (6)2.2硬件设计 (7)2.2.1直流电源电路 (7)2.2.2按键电路 (8)2.2.3时钟复位电路 (8)2.2.4 LED显示电路 (9)2.2.5硬件调试 (9)2.3软件设计 (10)3 总结 (15)3.1实验方案设计的可行性、有效性 (15)3.2设计内容的实用性 (15)3.3心得 (16)附录 (16)参考文献 (18)致谢 (19)1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。
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1-1 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1-2 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。
2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2.1.1 AT89S52芯片管脚说明：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(I)。
IL图2-1 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端口引脚第二功能P1.5 MOSI(用于ISP编程)P1.6 MISO(用于ISP编程)P1.7 SCK (用于ISP编程)表12.1.2 74HC377芯片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2-2所示图2-2 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）。
除非E1和E2置低且E3置高，否则74HC138将保持所有输出为高。
利用这种复合使能特性，仅需4片74HC138芯片和1个反相器，即可轻松实现并行扩展，组合成为一个1-32（5线到32线）译码器。
任选一个低有效使能输入端作为数据输入，而把其余的使能输入端作为选通端，则74HC138亦可充当一个8输出多路分配器，未使用的使能输入端必须保持绑定在各自合适的高有效或低有效状态。
图 2-3 74HC138引脚图（2）74HC138的功能如下74HC138 作用原理于高性能的存贮译码或要求传输延迟时间短的，在数据传输系统高性能存贮器系统中,用这种译码器可以提高译码系统的效率。
将快速赋能电路用于高速存贮器时,译码器的延迟时间和存贮器的赋能时间通常小于存贮器的典型存取时间,这就是说由肖特基钳位的系统译码器所引起的有效系统延迟可以忽略不计。
HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个低电平输出。
两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。
在调节器应用中,赋能输入端可用作数据输入端。
2.2硬件设计2.2.1直流电源电路对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。
通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。
直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5V。
如下图所示：直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源线性集成稳压电源和开关稳压电源。
下图稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。
图2-4 三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源2.2.2按键电路按键控制电路(如图8所示)是由4个按键开关构成的。
他们分别接在单片机AT89S52的P1接口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。