彩灯循环控制电路
课程设计（论文）题目名称________________ 彩灯控制器_______________课程名称______________ 电子技术课程设计____________学生姓名__________________ 刘标___________________学号 ____________ 0941201062 ____________系、专业___________ 电气工程系09电力一^班_______指导教师__________________ 陈邈___________________2011年12月9日邵阳学院课程设计（论文）任务书2•此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）主编张克农•数字电子技术•高教出版社出版•第一版.2006年彭介华主编•电子技术课程设计指导》•高教出版社出版•第一版.2002年曾建唐主编•《电工电子基础实践教程》•机械工业出版社.2002年康光华主编.《电子技术基础》.高教出版社出版.第四版.1999年电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：示波器型号规格VP-5220、电子学习机型号规格WL-V万用表MF10；以及分立元件、或中规模集成芯片。
五、进度安排2011年11月28日-29日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求；2011年11月30日-12月1日：总体方案设计，方案比较，选定方案的论证及电路的工作原理；2011年12月2日-7日：单元电路设计，参数计算，元器件选择，电路图；2011年12月8日；整理书写设计说明书2011年12月9日：答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）：年月日七卜主管教学主任意见主管主任（签字）：年月日八、备注指导教师（签字）：学生（签字）：刘标邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名刘标 _________________系____________ 电气工程系_________________ 题目名称彩灯控制器 _________________ 学号0941201062 _____________ 专业班级09级电力一班________________ 课程名称电子技术课程设计_____________学生签名：刘标2011年12月9 日、指导教师评定2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录摘要 (1)1 •选题背景 (2)1. 1设计要求 (2)1. 2指导思想 (2)2. 方案论证 (3)2. 1方案说明 (3)2. 2方案原理 (3)3. 电路的设计与分析 (4)3. 1电路的总体设计 (4)3. 2电路的原理框图 (4)3. 3单元电路的设计与分析 (5)3. 3. 1多谐震荡电路的设计与分析 (5)3. 3. 2计数器电路的设计与分析 (6)3. 3. 3组合逻辑电路的设计与分析 (7)3. 3. 4重要的元件的分析 (7)4. 电路的安装与调试 (10)5. 设计的总结与体会 (11)附录：元器件清单 (12)参考文献 (13)摘要数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
每逢节日晚上都能看到街道旁都挂起五彩缤纷彩灯，给人一种节日的气氛。
然而，彩灯作为我们生活中的一部分，我们既要知道其然，还要知其之所以然。
因此, 我们有必要去研究彩灯的工作原理。
数字电子技术课程设计也是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
关键字：彩灯控制器、循环控制、电子电路仿真1 选题背景1.1 设计要求采用模拟电子技术，数字电子技术课程上学习的集成电路来设计有一定应用性的电路。
不允许采用单片机。
用集成电路设计一个彩灯控制电路，设计一个循环彩灯控制器。
控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：全火T红T红绿T绿T黄绿T黄T全亮T全火T全亮T黄T黄绿T绿T红绿一红一全灭，如此往复循环。
1.2 指导思想本设计将采用几个基本的数字集成的74系列（74163,74LS135,555、与非门）芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能（在七段数码管上按依次显示特定的数字）依次循环的点亮红、绿、黄三个彩灯，通过他们不同组合的点亮、熄火，从而组成有规律的变化的彩灯循环。
本设计具有逻辑清晰、设计巧妙的特点，能很好的符合课程设计的要求。
2. 方案论证2.1 方案说明由于灯之亮灭规律是钟摆样的往复式，其变化规律是：全灭一红T 红绿T绿T黄绿T黄T全亮T全火T全亮T黄T黄绿T绿T红绿T红。
变化过程中含有14 个状态，故该控制电路可按常规设计一般时序逻辑电路的方法设计起控制器，即利用同步二进制计数器74LS163进行驱动，用两片74LS138译码器接成的4线一一16线译码器通过与非门和或门逻辑电路的选通来实现这一控制功能，并且使红、黄、绿三盏灯发生如上往复循环的变化。
2.2 方案原理首先可以看输出端的部分，输出端是控制三种灯的亮和灭，我们可以采用74LS138译码器然后和与非门共同控制输出。
电路主要由记数部分、译码部分、输出逻辑电路部分和记数器加减控制部分组成。
彩灯控制器有14 个状态，但因为后半部分是前面部分的逆循环，所以可以由一个由带有加减控制的八进制记数电路来控制。
所以可以利用74LS192和74LS74组成一个带加减控制的八进制记数器。
•然后利用74LS138译码器将74LS192所输出的二进制代码转化成丫0~丫7八个高电平的输出•并控制后面的逻辑电路。
最后利用74LS10和74LS20两种门非组成的逻辑电路, 按照要求的亮灯顺序点亮红、绿、黄三种不同颜色的灯。
从而实现设计要求。
3. 电路的设计与分析3.1电路的原理框图基本原理是主根据上面的分析彩灯的14个状态，可以一个带加减控制的八进制来控制。
74LS192是一个可实现加减的10进制计数芯片。
把74LS192的输出送到译码芯片74LS13&而74LS138的丫0和丫7则作为74LS74的CP控制触发器的翻转。
再由触发器控制74LS192是加计数还是减速记数。
总的输出由一根据彩灯的亮灯顺序而设计的逻辑电路来实现。
框图1图1彩灯控制器原理框图3.2电路的protues总体仿真图3.3单元电路的设计与分析加减控制带加减控制的计数器译码器彩灯输出逻辑电路331多谐震荡电路555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。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3时钟信号的产生方式很多，本电路设计使用555定时器，555定种双极型中规模集成电路，只要在外部配上几个适当的阻容。
元件和适当的电路连接，就可构成多谐振荡器。
该器件的电源电压为4.5V---18V，驱动电流也较大，并能提供与ttl, MOS(a)自激多谐振荡器电路(b)振荡波形图3-1自激多谐振荡器电路和波形图电路相兼容的逻辑电平。
555定时器可以构成多谐振荡器。
自激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号图3-1所示为自激多谐振荡器电路和波形图。
电路采用电阻、电容组成RC定时电路，用于设定脉冲的周期和宽度。
调节RW或电容C,得到不同的时间常数；还可产生周期和脉宽可变的方波输出。
脉冲宽度计算公式：Tw~ 0. 7 (R1+RW+R2) C振荡周期计算公式：T〜0.7 (R1+RW+2R2) C经过计算可知R1为720k , R2为360 k。
3.3.2计数器电路计数器主要实现0到13这十四个数字的顺序显示控制，通过与显示器的连接，每一个脉冲计数一次，均可由74LS163实现，其输出端QA、QC QD与74LS10的输入端相连接，显示器的管脚从左至右分别接至74LS163的QA、QB QC QD,同时163的清零端与74LS10的输出端相QD D 1a-i DN ONQ=3RJDD EH PEWT£ LK■ ■ ■ ■1 +■■匚TA1 1-TS ---------------■■Z1U3>< -7■-=TE连，163的时钟信号端与脉冲信号源连接。
其电路如下所示:3.3.3、组合逻辑电路:逻辑电路要由3线8线译码器（74LS138 ）和与非门（74LS10与 74LS20 ）组成，其中还包括或门（74LS32 ）。
由于此控制电路涉及到十 四进制数的循环往复变化，故需将两个3线8线译码器接成4线16线 译码器通过与非门的选通从而实现彩灯的往复循环变化，其中两个138 的输入端A 、B 、C 分别对应相连。
其电路如下图所示：3.3.4重要元件的分析1.我们来分析一下74LS138的功能：74LS138管脚图:74LS138为3线—8线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A ）和/（G2B ））为 低电平时，可将地址端（A 、B 、C ）的二进制编码在一个对应的输出端以低 电平译出，利用G1、/（G2A ）和/（G2B ）可级联扩展成24线译码器；若外接一个反， 相器还可级联扩展成 32线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时，询71汽口74售海rTEXK■ \rUS'A■ '1Z'J, 13wSo 7 & TH Tf11• 1.15:0- - L ・ft ：1DFiLSI ；：Ti&Zi74LS138还可作数据分配器74LS138的3线-8线功能表:输A输出&A A蜀芯巳与片C X X X r 11111111X1T X X111111111000c0i111111100U1101111111D01o1101111110011111r11111D1001111011110101111110111010111110174163 的U能11Li111111074163管脚图:这种同步可预置四位二进计数器是由四个D型触发器和若干个门电路构成，内部有超前进位，具有计数、置数、禁止、直接（异步）清零等功能。
彩灯循环显示控制电路
实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。
为了使计数器能够自启动，需引用附加反馈，即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。
将图S13-1电路稍加修改，即令红灯信号R=QB ·A Q ，绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。
彩灯电路的输出结果三、思考题：1、分析本实验中各仿真电路的原理答：（1）74LS194是4位双向移位寄存器。
它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出的逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。
它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的，S0为高电平时，移位寄存器处于向左移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器，因此可以实现串行输入；在S1为低电平时，移位寄存器处于向右移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前，高位在后)。
（2）由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中，计数器用来产生八进制计数，其输出端信号加到译码器输入端，经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。
电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚，计数器控自然忘序递增计数，其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时，由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数，不断循环进行。
《数字电路》课设彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、cc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1．课程设计目的 (1)2．课程设计要求 (2)3．电路组成框图 (3)4．元器件清单 (3)5．各功能块电路图 (3)5.1 脉冲信号发生器 (3)5.1.1 555定时器 (3)5.1.2 多谐振荡器 (5)5.2 顺序脉冲发生器 (6)5.3 彩灯循环系统 (8)6．仿真电路总图 (8)7．结果分析 (9)8．总结 (9)参考书目 (10)附录 (10)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
彩灯循环控制电路
摘要之杨若古兰创作人们在日常生活、欢乐节日、文娱及科研中，到处都会碰到装潢成绩，总离不开彩灯控制器.彩灯控制电路的不竭完美，使得人们的生活更加丰富多彩.本文次要介绍彩灯轮回控制电路的设计构成及工作道理.电路中的220V电压通过可控硅器件加至各路彩灯的两端，当可控硅导通时彩灯被点亮，否则熄灭.可控硅的导通与否是由其控制极是否加入触发旌旗灯号来决定的.这些触发旌旗灯号由移位寄存器发生的顺序脉冲给出.振荡电路发生的时钟脉冲送入移位寄存器，随着时钟脉冲的不竭输入，移位寄存器的各输出端顺次变成高（低）电平，构成时序控制旌旗灯号.时序控制旌旗灯号经驱动电路送入可控硅，使可控硅顺次导通，因而各彩灯被顺次点亮（熄灭）.关键词彩灯控制器；时钟脉冲；轮回显示；可控硅AbstractThe people in the daily life, the happy holiday, the entertainment and the scientific research, everywhere can meet the decoration question, always cannot leave the colored lantern controller. The colored lantern control circuit'sunceasing consummation, causes people's life to be more richly colorful.This topic mainly introduces the colored lantern cyclic control electric circuit's design composition and the principle of work. In electric circuit's 220V voltage adds through the silicon-controlled rectifier component to each group colored lantern's both sides, when silicon-controlled rectifier break over the colored lantern is lightened, otherwise extinguishes. Silicon-controlled rectifier's break over or not is by its control whether extremely to join the trigger pip to decide. These trigger pip the smooth pulse which produces by the shiftregister gives. The oscillating circuit produces the clock pulse sends in the shift register, along with clock pulse's unceasing input, shift register's various out-ports becomes (low) the level high in turn, forms the sequential control signal. The sequential control signal sends in the silicon-controlled rectifier after the driving circuit, causes the silicon-controlled rectifier in turn break over, therefore various colored lanterns are lightened in turn (extinguishment).Key words Colored lantern controller; Clock pulse; The circulation demonstrated; Silicon-controlled rectifier目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 立题目的和意义11.2 设计任务与请求11.2.1 课题概述11.2.2 技术请求11.2.3 设计内容2第2章电路构成与设计32.1 设计方案与方框图32.1.1 设计方案32.1.2 电路方框图32.2 单元电路介绍42.2.1 电源电路42.2.2 振荡电路42.2.3 计数/时序分配电路52.2.4 模拟电子开关62.2.5 移位寄存器72.2.6 驱动电路82.2.7 可控硅开关电路102.2.8 彩灯电路102.3 本章小结10第3章零件电路工作道理113.1 零件电路工作道理113.1.1 彩灯点亮过程113.1.2 彩灯熄灭过程123.2 本章小结13第４章元器件拔取与计算144.1 元器件拔取144.1.1 电阻器144.1.2 电位器144.1.3 电容器144.1.4 半导体二极管154.1.5 半导体三极管154.1.6 三端稳压器154.1.7 集成芯片154.2 元器件选择164.2.2 限流电阻174.3 本章小结17第5章电路安装与调试185.1 次要使用仪器185.2 电路安装185.3 电路调试185.3.1 留意事项195.3.2 通电检查及调试步调195.4 电路调试中的故障景象及排除方法205.5 本章小结20结论22称谢23参考文献24附录1 外文文献中文译文25附录2 外文文献28附录3 零件电路道理图32附录 4 元器件列表33第1章绪论随着人们生活环境的不竭改善和美化，在很多场合可以看到黑色霓虹灯.因为其丰富的灯光色彩，低廉的造价和控制简单等特点而得到了广泛的利用，用彩灯来装潢街道和城市建筑物曾经成为一种时尚.本彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭.若将必定数量的黑色灯组合联接，就能营建出平面上色彩变更的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富灿艳.本控制器采取数字集成块，核心元器件少、电路结构简单，但它有别于其他彩灯显示电路，相当于二维彩灯控制器，本文以二维彩灯控制旌旗灯号流程为线索，分析相干数字集成电路基本工作过程，按电子装接工艺请求介绍二维彩灯控制器的建造过程.1.1 立题目的和意义通过本电路的设计应用所学的理论常识，分析成绩，解决成绩，把握电子电路的设计方法；熟悉电路的组装、焊接、调试等方法；巩固经常使用仪器的使用.使得理论与实践相结合，可提高处理实际成绩的能力和动手能力.1.2 设计任务与请求每一个电路的设计，都要有设计任务和请求（技术目标），这是电路设计的前提.普通包含以下几部分的内容.课题概述彩灯控制电路是近年来随着电子技术发展而发生的一种控制安装.它能使彩灯按照请求有序地被点亮，还可以同音乐、声音、色彩等结合起来，使灿艳的世界更具灿艳的色彩.彩灯可大致分为两品种型：(1)装潢彩灯(2)音乐彩灯本次结业设计的类型为装潢彩灯，题目为彩灯轮回控制器.技术请求(1)能够实现五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭；(2)轮回过程主动实现；(3)彩灯色彩的流动速度可调.1.2.3 设计内容(1)说明彩灯控制器的工作道理和各单元电路的感化.(2)各单元电路的设计请求，简述选择集成组件的准绳.(3)计算元件参数，组装电路并进行调试，论述调试方法和调试过程.(4)撰写论文.第2章电路构成与设计2.1 设计方案与方框图这一节包含的内容是设计方案的选择，根据设计请求设计电路，画出零碎的电路方框图，并标明旌旗灯号的流程方向.根据技术计数目标的请求，通过大量材料的查询，并无效结合所学常识，最初确定了的一套比较合适的方案，即通过振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、移位寄存器及彩灯显示五部分电路实现其功能.2.1.1 设计方案彩灯普通是发光二极管、白炽灯或有分歧色彩的灯泡，彩灯控制器大致可分为两种方案实现.一种是采取单片机控制，其长处是编程简单，控制的图案花样多，需添加的电解电路简单；另一种是利用电子电路安装控制，其电路不很复杂，建造和调试容易，成本也绝对较低.为体现专业上风，本次设计采取第二种方案.2.1.2 电路方框图根据设计请求和概述中介绍的彩灯控制电路的基本构成，可以确定彩灯控制器应由振荡电路、计数/时序分配电路、双向模拟开关、一名寄存器和彩灯显示五部分构成.方框图如图2-1所示：图2-1电路方框图以上各部分由响应的集成芯片和核心电路构成.其中，振荡电路用来发生脉冲旌旗灯号，调节核心元件可改变振荡旌旗灯号频率，从而控制彩灯色彩的流动速度，将此作为时间基准供给计数、移位寄存器.计数/时序分配电路，用以发生模拟开关切换的控制旌旗灯号，经模拟开关转换后的旌旗灯号直接送入移位寄存器，通过彩灯显示出来.可实现控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭，时间可按实际须要进行设定，并主动实现轮回过程.2.2 单元电路介绍任何复杂的电子电路安装和设备，都是由若干个具有简单功能的单元电路构成的.整体方案的每个模块，常常是由一个次要电路构成的，其功能目标比较单一.在明确每个单元电路的技术目标的前提下，要分析清楚各个单元电路的工作道理，与前后级电路之间的关系和电路的结构方式等.具体设计时，可以模仿成熟的进步前辈电路，也能够进行创新和改进，但都必须包管功能请求.而且，不但各单元电路本人要设计合理，各单元电路也要互相配合，留意各部分的输入旌旗灯号、输出旌旗灯号和控制旌旗灯号之间的关系.设计时应减少元件的类型、电平转换和接口电路，以包管电路简单、工作可靠、经济实用.电源电路电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压当前得到的，对于直流电源的次要请求是输出电压的幅值波动，即当电网电压或负载电流动摇时能基本坚持不变，直流输出电压平滑，脉动成分小，交流电变换成直流电时的转换率高.该彩灯控制器选用交、直流两种电压供电.直流电压取自在电阻、电容及二极管构成的整流、滤波、稳压电路，经稳压后输出5V波动电压，为各集成电路供电；交流电压直接取自市电振荡电路因为本电路对时间精度的请求不很严酷，是以振荡电路采取集成芯片CD4069和外接电阻、电容构成多谐振荡器，来发生脉冲旌旗灯号.CD4069的引脚图如图2-2图2-2CD4069引脚图CD4069为六非门集成器件，其中F1、F2用以发生振荡旌旗灯号，而非门3用作CD40174复位旌旗灯号的倒相器.因为CD4069为CMOS数字集成电路，是一种高输入阻抗器件，容易受外界干扰形成逻辑混乱或出现感应静电而击穿场效应管的栅极.虽然器件内部输入端设置了呵护电路，但它们接收瞬变能量无限，过大的瞬变旌旗灯号和过高的静电电压将使呵护电路失去感化，是以，CD4069中未使用的非门F4、F5、F6的输入端{9}、{11}、{13}脚均接到VSS接地端，以作呵护.由CD4069及电阻和电容构成的振荡定时电路如图2-3所示.R3、R4和C4为振荡定时元件，调节这两个元件可改变振荡旌旗灯号频率，从而控制彩灯色彩的流动速度，以呈现分歧的视觉后果.其中，振荡周期可由式(2-1)求得：T=(1.4～2.5)RC式(2-1)则我们可得出振荡频率f如式(2-2)所示：f =1/(1.4～2.5)RC式(2-2)本电路中振荡频率设为5Hz,由此可拔取参数R=100K、C=1uF,并可通过电位器进行进一步伐节.图2-3 振荡定时电路2.2.3 计数/时序分配电路十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分构成，由译码输出实现对脉冲旌旗灯号的分配，全部输出时序就是Y0、Y1、Y2、…、Y9顺次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期.用于发生对CD4066模拟开关切换的控制旌旗灯号.其引脚功能如图2-4所示.其中，Cr为复位端，当Cr端输入高电平时，计数器置零态.CD4017具有主动启动功能，即在电路进入无效形态时，在计数脉冲感化下，最多经过两个时钟周期就能回到正常轮回圈中，是以本控制器的CD4017未设置加电复位电路.Co为进位输出端，当计数满10个时钟脉冲时输出一个正脉冲.CD4017有CL和EN 两个计数输入端，CL端为脉冲上升沿触发端，若计数脉冲从CL端输入，则EN端应接低电平；EN端为脉冲降低沿触发端，若计数脉冲从EN端输入，则CL端应接高电平.在本电路中使用脉冲上升沿触发，是以，将计数脉冲从CL端输入，EN端接低电平.每到来一个脉冲，其输出向前挪动一名，即在脉冲到来时，CD4017的各输出端将由Y0～Y9顺次输出高电平，从而控制CD4066的选通形态.图2-4CD4017 引脚图2.2.4 模拟电子开关CD4066为双向模拟开关，其引脚功能如图2-5所示，每个封装内部有A、B、C、D4个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入端和输出端可互换.当控制端加高电平时，开关导通；当控制端加低电平时开关截止.模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以看成为开路.模拟开关可传输数字旌旗灯号和模拟旌旗灯号，可传输的模拟旌旗灯号的上限频率为40MHz.各开关间的串扰很小，典型值为－50dB.本控制器使用了其中B、D两个开关.每个开关有一个输入端和一个输出端，这两端可以互换使用.B开关的输入端{11}脚与电源相连、接入高电平；D开关的输出端{8}脚接地；两个开关接成串联方式，B 开关的输出端{10}脚与D开关的输入端{9}脚相连，作为高、低电平的切换点.另外，CD4066的{12}脚和{6}脚分别为开关B、D的选通端，输入高电平时开关闭合；输入低电平时开关断开.开关B在其选通端{12}脚输入的高电平感化下，接通{11}脚和{10}脚，使{10}脚变成高电平.与此同时，CD4017其余各输出端Y1～Y9均为低电平，因而CD4066开关D的选通端也为低电平，开关D关断，如许不影响{10}脚的电平形态.CD4066按此道理进行工作，以达到控制选通的目的.图2-5CD4066 引脚图2.2.5 移位寄存器移位寄存器是临时存放数据的部件，同时它还具有移位功能.从逻辑结构上看，移位寄存器有以下两个明显特征：(1)移位寄存器是由不异的寄存单元所构成.普通说来，寄存单元的个数就是移位寄存器的位数.为了完成分歧的移位功能，每个寄存单元的输出与其相邻的下一个寄存单元的输入之间的连接方式也分歧.(2)所有寄存单元共用一个时钟.在公共时钟的感化下，各个寄存单元的工作是同步的.每输入一个时钟脉冲，寄存器的数据就顺序向左或向右挪动一名.通常可按数据传输方式的分歧对CMOS移位寄存器进行分类.移位寄存器的数据输入方式有串行输入和并行输入之分.串行输入就是在时钟脉冲感化下，把要输入的数据从一个输入端顺次一名一名地送入寄存器；并行输入就是把输入的数据从几个输入端同时送入寄存器.在CMOS移位寄存器中，有的品种只具有串行或并行中的一种输入方式，但也有些品种同时兼有串行和并行两种输入方式.串行输入的数据加到第一个寄存单元的D端，在时钟脉冲的感化下输入，数据传送速度较慢；并行输入的数据普通由寄存单元的R、S端送入，传送速度较快.移位寄存器的移位方向有右移和左移之分.右移是指数据由右边最低位输入，顺次由右侧的最高位输出；左移时，右侧的第一名为最低位，最右边的则为最高位，数据由低位的右侧输入，由高位的右边输出.移位寄存器的输出也有串行和并行之分.串行输出就是在时钟脉冲感化下，寄存器最初一名输出端顺次一名一名地输出寄存器的数据；并行输出则是寄存器的每个寄存单元均有输出.CMOS移位寄存器有些品种只要一种输出方式，但也有些品种兼具两种输出方式.实际上，并行输出方式也必定具有串行输出功能.在本设计当选用的是CD40174，使用其串行输入、右移输出来控制五路彩灯进行逐行点亮或逐行熄灭.CD40174内部含有6个D型触发器，其引脚功能如图2-6所示.本控制器将其中的5个连接成串行输入、并行输出的五位移位寄存器.其中D6为最高位触发器，D2为最低位触发器（D1未用），顺次排列.每个触发器都有各自的输入端和输出端，高一名触发器的输出端Q与低一名触发器的输入端D相接，只要最高位触发器D6的输入端CD40174{3}脚接收脉冲旌旗灯号.CD40174的{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚、{10}{13}脚、{12}{14}脚分别为各相邻触发器输出端和输入端的连接点，作为五位寄存器的并行输出端.各触发器的复位端连在一路，作为寄存器的总清零端.寄存器工作前低电平复位无效，工作开始复位旌旗灯号应跳变成高电平，并在工作期间不断坚持.图2-6CD40174引脚图2.2.6 驱动电路按照电路道理图所示，为了增大输入到可控硅控制极的触发电流，是以选用一级三极管作为放大.三极管最基本的感化是放大感化，它可以把微弱的电旌旗灯号酿成必定强度的旌旗灯号，当然这类转换仍然遵守能量守恒，它只是把电源的能量转换成旌旗灯号的能量而已.三极管有一个次要参数就是电流放大系数β.当三极管的基极上加一个巨大的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流.集电极电流随基极电流的变更而变更，而且基极电流很小的变更可以惹起集电极电流很大的变更，这就是三极管的放大感化.本电路恰是利用了三极管的这个特点，并采取NPN型的CS9014来实现.在这里我们将对三极管的几种特殊用处做进一步介绍.三极管还可以作电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器.除了构成放大器和作开关元件使用外，还能够做成一些可独立使用的两端或三端器器件.上面将列举出三极管的几种特殊用处，如图2-7所示.(1) 扩流把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合，就可得到一只大功率可控硅，其最大输出电流由大功率三极管的特性决定，见附图 a .图b 为电容容量扩大电路.利用三极管的电流放大感化，将电容容量扩大若干倍.这类等效电容和普通电容器一样，可浮置工作，适用于在长延时电路中作定时电容.用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、建造经济方便的长处，但因为稳压二极管波动电流普通只无数十毫安，因此决定了它只能用在负载电流不太大的场合.图 c 可使原稳压二极管的波动电流及动态电阻范围得到较大的扩展，波动功能可得到较大的改善.(2) 代换图d 中的两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管；图 e 中的三极管可代用 8V 摆布的稳压管.图 f 中的三极管可代用30V 摆布的稳压管.上述利用时，三极管的基极均不使用.(3) 模拟用三极管构成的电路还可以模拟其它元器件.大功率可变电阻价贵难觅，用图 g 电路可作模拟品，调节 510 欧电阻的阻值，即可调节三极管 C、E两极之间的阻抗，此阻抗变更即可代替可变电阻使用.图 h 为用三极管模拟的稳压管.其稳压道理是：当加到A、B的输入电压上升时，因三极管的B、E结压降基本不变，故 R2 两端压降上升，经过 R2 的电流上升，三极管发射结正向偏置加强，其导通性也加强， C、E 极间呈现的等效电阻减小，压降降低，从而使AB端输入电压降低.调节 R2 即可调节模拟稳压管的稳压值.可控硅是一种有源开关元件，平时它坚持在非道通形态，直到由一个较小的控制旌旗灯号对其触发或称“点火”使其导通，一旦被点火就算撤离触发旌旗灯号它也坚持导通形态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下.可控硅是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件,普通由两晶闸管反向连接而成.它的功用不但是整流，还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电酿成交流电的逆变，将一种频率的交流电酿成另一种频率的交流电等等.可控硅和其它半导体器件一样，其有体积小、效力高、波动性好、工作可靠等长处.它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业、交通运输、军事科研以致商业、民用电器等方面争相采取的元件.本电路恰是利用其开关特性来实现对彩灯的控制的.2.2.8 彩灯电路本电路是控制五路彩灯的输出.每一路由分歧色彩的发光二极管和限流电阻构成，当然也能够选用黑色串灯来实现.彩灯图形可按设计者的志愿进行自行设定，比方直线，圆形，星形或是字母、文字等.在这里选择的是字母显示.2.3 本章小结在这一章，首先对电路的方案进行选择与设定，并据此确定电路方框图，从而对每一部分单元电路进行分析与设计.通过本章的进修，我们可以对几种罕见的集成芯片有更深条理的了解，并能够熟练拔取某参数的元器件，是对逻辑思维能力的一种锻炼，对当前能够熟练使用此类元器件和利用它们来设计电路奠定了的必定的基础.第3章零件电路工作道理3.1 零件电路工作道理电路的零件道理图，见附录3.上面介绍零件电路工作道理与设计计算.接通电源，市电220V一路通过双向可控硅加至各路彩灯的两端；另一路通过整流、滤波电路，稳压电路分别加至各三极管的集电极和各集成芯片的供电电源上，包管各电路正常供电.在接通电源瞬间，电源电压经C4、R5微分成一个正脉冲，此脉冲通过非门F3倒相，从CD4069{6}脚输出，送入CD40174复位端{1}脚，用以完成寄存器工作前置零任务.随着时间的延续，C4充电结束，在其负极构成一个波动的低电平，经F3倒相后满足寄存器工作期间的须要.各触发器的时钟脉冲输入端也连接在一路，作为寄存器的移位脉冲输入端.移位脉冲取自CD4069{4}脚的脉冲串，从CD40174{9}脚输入.3.1.1 彩灯点亮过程在第一个移位脉冲的上升沿，CD40174{3}脚输入的高电平旌旗灯号移入触发器D6，寄存器的输出形态由初始的“00000”变成“10000”，CD40174{2}{4}脚呈高电平.此高电平经隔离电阻R7加到三极管T1放大、再从其发射极输出，送入双向晶闸管VS1的控制极，驱动VS1导通，第Ⅰ路彩灯因其电流回路构成而被点亮.与此同时，寄存器其余的四个输出端均为低电平，双向晶闸管VS2～VS5无驱动旌旗灯号而阻断，所控制的四路彩灯Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ不亮.当第二个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y1呈高电平.此高电平从其{2}脚输出，经二极管VD3接到4066{12}脚.坚持开关B的接通，从而保持CD40174{3}脚串行输入端的高电平形态.在第二个移位脉冲感化下，寄存器的输出形态由“10000”变成“11000”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚呈高电平，经三极管VT1、VT2放大，驱动晶闸管VS1、VS2导通.如许在坚持第Ⅰ路彩灯点亮的同时，第Ⅱ路彩灯接踵被点亮，而其余三路彩灯则仍为熄灭形态.当第三个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y2呈高电平.此高电平从其{4}脚输出,经二极管VD5接到CD4066{12}脚.开关B 继续接通，继续保持CD40174{3}脚的高电平.第三个移位脉冲使寄存器的输出形态由“11000”变成“11100”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚、{7}{11}脚同时呈高电平，经三极管VT1、VT2、VT3驱动晶闸管VS1、VS2、VS3导通.第Ⅰ、Ⅱ路彩灯继续点亮的同时，第Ⅲ路彩灯又被点亮.同理，当第四、五个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y3、Y4顺次呈高电平.CD4066坚持开关B的接通，CD40174{3}脚保持高电平形态.第四、五个移位脉冲使寄存器的输出形态顺次为“11110”和“11111”，晶闸管在控制点亮前三路彩灯的基础上，又顺次点亮了第Ⅳ、Ⅴ路彩灯.因而可知，五路彩灯是按逐行递增的方式点亮的.3.1.2 彩灯熄灭过程当第六个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y5呈高电平.此高电平从其{1}脚输出，经二极管VD2加到CD4066开关D的选通端{6}脚，接通{8}脚和{9}脚，从而使{9}脚接地.同时，CD4017其余的计数输出端均为低电平，CD4066开关B是以而关断，以防止电源被接通的开关D短路.因为CD40174{3}脚与CD4066{9}脚直接相连，因而CD40174寄存器的串行输入端变成低电平.在第六个移位脉冲感化下，寄存器的输出形态由“11111”变成“01111”，CD40174的{2}{4}脚输出低电平，三极管VT1截止.晶闸管VS1失去触发旌旗灯号，在交流电源过零瞬间自行阻断，第Ⅰ路灯熄灭.而寄存器其余四路输出端的高电平，通过VT2、VT3、VT4、VT5和VS2、VS3、VS4、VS5继续控制第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四路彩灯点亮.当第七个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y6呈高电平.此高电平从其{5}脚输出，经二极管VD6加到CD4066{6}脚，坚持{9}脚接地.以保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.第七个移位脉冲使寄存器的输出形态由“01111”变成“00111”，CD40174{2}{4}脚、{5}{6}脚同时输出低电平，三极管VT1、VT2截止.晶闸管VS1因无触发旌旗灯号而保持其阻断形态；VS2因失去触发旌旗灯号，在交流电源过零瞬间而阻断，第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭.而寄存器其余三路输出的高电平，仍然控制第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯点亮.同理，当第八、九、十个计数脉冲到来时，CD4017计数输出端Y7、Y8、Y9顺次输出的高电平控制CD4066开关D的接通，保持CD40174寄存器串行输入端的低电平.当寄存器的移位脉冲输入端顺次接收到第八、九、十个脉冲时，寄存器的输出形态则顺次为“00011”、“00001”、“00000”，第3、4、5位的低电平控制晶闸管VS3、VS4、VS5顺次阻断，在第Ⅰ、Ⅱ路彩灯熄灭的情况下，第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三路彩灯顺次熄灭.上述说明，五路彩灯是按逐行递减的方式熄灭的.当计数器CD4017计数满10个脉冲时，其进位端{12}脚输出一个正脉冲，直接反。
循环彩灯控制电路设计
循环彩灯控制电路设计1. 任务背景在日常生活和娱乐活动中，我们经常会看到各种颜色鲜艳、循环变化的彩灯。
通过控制电路的设计，可以实现彩灯的自动循环变换，提供更加丰富多样的视觉效果。
本文将介绍循环彩灯控制电路的设计原理、硬件实现和软件编程等方面的内容。
2. 设计原理循环彩灯控制电路的设计原理基于以下关键要素：2.1. 电源供电循环彩灯的运行离不开稳定的电源供应。
一般情况下，采用直流电源供电，电压稳定在5V或12V。
2.2. LED彩灯选择适合的LED彩灯作为光源，一般选择RGB LED灯。
RGB LED灯具有红、绿、蓝三种基本颜色的发光二极管，可以通过调节电压来调整不同颜色的亮度，同时通过控制三个通道的电压来生成各种颜色。
2.3. 控制电路控制电路负责通过控制信号来实现彩灯的循环变换。
一般常用的控制电路有微控制器、Arduino等。
2.4. 软件编程使用软件编程来控制彩灯的循环变换。
通过编写程序来控制控制电路的输出信号，实现彩灯颜色和模式的切换。
3. 硬件实现循环彩灯控制电路的硬件实现需要以下元件：•电源模块：用于提供稳定的直流电源，确保彩灯正常运行。
•RGB LED灯：作为光源，提供不同颜色的发光。
•控制电路模块：负责接收控制信号，并控制LED灯的亮度和颜色。
•控制设备：如Arduino等，用于编程和控制控制电路模块。
3.1. 连接电源将电源模块连接到电网，确保提供稳定的电源供应。
根据实际需求选择适当的电压和电流。
3.2. 连接RGB LED灯将RGB LED灯的各个引脚依次连接到控制电路模块的输出端口。
一般情况下，红色针脚连接到红色通道，绿色针脚连接到绿色通道，蓝色针脚连接到蓝色通道。
3.3. 连接控制电路模块将控制电路模块的输入端口连接到控制设备上，如Arduino的数字输出引脚。
4. 软件编程软件编程是实现彩灯循环变换的关键步骤。
以下是一个示例程序，使用Arduino编写。
void setup() {// 设置控制引脚为输出模式pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() {// 红色亮digitalWrite(redPin, HIGH);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 绿色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, HIGH);digitalWrite(bluePin, LOW);delay(1000); // 延迟1秒// 蓝色亮digitalWrite(redPin, LOW);digitalWrite(greenPin, LOW);digitalWrite(bluePin, HIGH);delay(1000); // 延迟1秒}通过上述程序，可以实现彩灯的红、绿、蓝三种颜色之间的循环变换。
彩灯循环控制电路的设计和模拟信号运算电路的设计
目录1 技术指标 (1)2 设计方案及其比较： (1)2.1 模拟电路方案 (1)2.1.1 方案一 (1)2.1.2 方案二 (3)2.1.3 方案比较 (4)2.2 数字电路方案 (4)2.2.1 方案一 (4)2.2.2 方案二 (5)2.2.3 方案比较 (6)3 实现方案 (6)3.1 模电实现方案 (6)3.2 数电实现方案 (8)3.2.1 NE555的介绍 (9)3.2.2 CD4017 (10)3.2.3 LED (12)3.2.4 整个电路的工作原理 (12)4 调试过程及结论 (13)4.1 调试方法 (13)4.1.1 分块调试法 (13)4.1.2 整体调试 (14)4.2 调试过程记录 (14)4.2.1 比例运算电路 (14)4.2.1.1 连接电路 (14)4.2.1.2 检查电路 (14)4.2.1.3 接通电源观察 (14)4.2.1.4 工作开关闭合的情况下的调试 (14)4.2.2 彩灯循环控制电路 (14)4.2.2.1 连接电路 (14)4.2.2.2 检查电路 (14)4.2.2.3 接通电源观察 (15)4.2.2.4 工作开关断开的情况下的调试 (15)4.2.2.5 工作开关闭合的情况下的调试 (15)4.3 调试结果 (15)4.3.1 模拟信号运算电路 (15)4.3.2 彩灯循环控制电路 (16)5 心得体会 (16)6 参考文献 (17)彩灯循环控制电路的设计和模拟信号运算电路的设计1 技术指标设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。
设计一种模拟信号运算电路，具体包括加法运算电路和减法运算电路，要求能够实现两路可调模拟信号的加法运算和减法运算。
2 设计方案及其比较：2.1 模拟电路方案2.1.1 方案一原理图见图1图1 加减法运算电路1) U11为减运算输入信号，U21，U22为两个加运算输入信号，U0为输出信号。
电子技术课程设计彩灯循环控制电路
彩灯循环电路一、设计任务1.设计目的为了提高运用所学数电模电的理论知识、分析问题、解决问题的能力，掌握电子电路的设计方法，熟悉电路在Protues中的组装、运行、调试的方法，使得理论与实践相结合，提高处理实际问题的能力以及动手能力，设计频率可调的多路循环彩灯电路，实现多路彩灯的多方式显示，满足日常生活及节日娱乐的装饰。
2.技术指标1．555定时器器件特性555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。
集成时基电路555的电源电压范围较宽，可在5~16V范围内使用（TTL型，若为CMOS 型的555芯片，则电压范围可在2~18V 内），电路的输出有缓冲器，因而有较强的带负载能力。
双极型时基集成电路最大的灌电流和拉电流都在200mA左右，因而可直接推动TTL或CMOS电路中的各种电路，包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭和小型电动机等器件。
集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。
它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
其主要参数见表1.1.率扬声器发音，选择适当的外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。
2.555定时器内部结构及工作原理（1） 内部结构：555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和图2所示。
Vi1（TH ）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH 。
Vi2（TR ）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR 。
VCO ：控制电压端。
VO ：输出端。
Dis ：放电端。
Rd ：复位端。
555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络，产生31VCC 和32VCC 两个基准电压；两个电压比较器C1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS 触发器（低电平触发）；放电三极管T 和输出反相缓冲器G3。
Rd 是复位端，低电平有效。
复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1（高电平），经反相缓冲器后，输出为0（低电平）。
数电课程设计彩灯循环控制电路设计
数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。
1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。
1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。
1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试，初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。
1.5巩固所学理论，提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。
2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。
3.3控制电路具有8路以上输出。
3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。
VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。
U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间，来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内，用74HC154来实现计数器输出数字的译码，从而使对应灯亮起。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，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。
可编程的彩灯控制电路很多，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电路主要用计数器，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，能实现可预置编程循环功能。
关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环彩灯循环控制电路的设计与制作1 结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。
2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。
3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。
彩灯循环控制电路
彩灯循环控制电路
NE555时基芯片和十进制计数器CD4017构成. 调节R2阻值，改变NE555的3脚的脉冲占空比，从而改变10盏彩灯循环点亮的变换速率。
你只要8盏，那就空出Q8 Q9好了。
十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端（O0～O9）和1个进位输出端～O5-9。
每输入10个计数脉冲，～O5-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
CD4017有3个控制（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1～O9）均为低电平。
CP0和～CPl 是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。
设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。
循环彩灯控制电路
1.实训目的 2.实训设备与元器件 3.实训内容 4.电路工作原理 5.电路的安装步骤和验证 6.注意事项
实训目的
1.掌握移位寄存器的左移控制和右移
控制。 控制。
2安装调试循环彩灯控制电路。 安装调试循环彩灯控制电路。
实训设备与元器件
1.移位寄存器74LS194三块。 三块。 2.数字电子技术试验仪或试验箱。 数字电子技术试验仪或试验箱。 3.万用表1只，示波器1台。 4.单刀双掷开关6个，电源开关1个。 5.数字集成测试仪1台。
电路的安装步骤和验证
所有电路再面包板上安装完成。 安装：先用数字集成测试仪测试每个集成块的好坏，然后按 照图9-1所示的电路连接号电路。再连接的过程中，若出现 连线不通的情况，则可用万用表测量检查。CP脉冲由函数 信号发生器产生，彩灯用逻辑电平指示器代替，+5V电源可 用实验操作台上的稳压电源。 验证：合上开关S，时S0S1=11，观察指示灯是否亮。自己 设计S2~S5的高低电平，拨动开关，使S0S1=01,观察彩灯的 流动情况；使S0S1=10,观察彩灯的流动情况；使S0S1=00,观 察彩灯的流动情况；调低试验台上的函数信号发生器的频率 （频率低到要示波器能够观察到现象),用示波器观察CP脉冲 为低电平时，彩灯是否亮，将看到的情况记录到表9-1中。
Hale Waihona Puke 实训内容1.测试移位寄存器的功能。 2.安装循环彩灯控制电路。 3.自己编程，设计出S2~S5 的各种组合，观察循环彩灯 所出现的流动情况。
电路工作原理
以移位寄存器74LS194为核心，设计出循环彩灯控制电路，如图91所示。 图中U1、U2、U3、都采用移位寄存器74LS194，它们连接成12双 向移位寄存器，每个集成电路块的输出接发光二极管。为了简化 电路的设计，电路中的+5V电源、CP脉冲和发光二极管都用实验 操作台上现成的设备。 当电源开关S闭合时，通过积分电路给移位寄存器74LS194的Rd清 零端提供一个低电平，使U1、U2、U3都清零。将开关S1、S0打 到高电平，此时所有灯都亮。S2~S5可自己编程，S2~S5=1000时， 单灯流动；S2~S5=1100时，双灯流动；S2~S5=1010时，双灯隔 开流动。若将S0接低电平，S1接高电平，则彩灯根据输入的S2~S5 向左移动；若将S0接高电平，S1接低电平，则彩灯根据输入的 S2~S5向右移动。如果S0和S1的动作再受编程控制的话，那么这时 彩灯会自动地左移、右移，或者多种组合方式。