多种图案霓虹灯控制器设计
彩灯控制器
七进制计数器®--Q0逻辑电路数字电路课程设计彩灯控制器的设计1设计要求设计一个彩灯控制器。
1•要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁，并可变换闪烁图案。
2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
2设计方案原理框图如图1所示1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮，则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。
彩灯的灯灭有七种状态，可设计一个七进制的计数器，用计数器的状态来控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。
2、用555定时器构成多谐振荡器，作为脉冲信号源；3、用光敏器件（光敏电阻、光敏二极管等）来检测周围环境的光强，以区分白天和夜晚，实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。
光敏器件检测电路整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器，七进制计数器受脉冲控制输出Q3、Q2、QI、Q0的不同状态，从而控制逻辑电路，逻辑电路输出控制彩灯的亮灭，达到要求。
根据所学内容，可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种，但要频率可控，可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成，多谐振荡器是常用的一种矩形波发生器，原理框图脉冲信号源通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。
七进制计数器可通解原理。
①脉冲信号源DT5q=（R1+R2）/（R1+2R2）=2/3T=1ms 令C1=0.1UF求得TD-Ijnim.555TIIVIER RATEDC1O.luFd.oi|jr74LS16QDr 1—*|U2AI 17WN过74LS160型同步十进制计数器改接而得。
逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩灯，最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。
74LS160型同步十进制计数器改接成七进制计数器的同时，在七进制计数器的输出端接一个数码管，仿真时可检测十进制改接成七进制的正确性，以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应，更好地理脉冲信号源②七进制计数器采用置数法改接74LS160同步十进制计数器上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。
多彩循环彩灯控制器设计
方案比较
方案一电路连接比较复杂，连线很多，需要的元器件很多，连接实物时由于导线和元件较多，某一个出现错误就可能导致得不到正确的结果，所以实物较难实现，连接时一定要细心、认真，要有一定的排除故障的能力。不过这种方案模块比较清晰，仿真调试比较容易找出问题所在，易于理解。这种方案也能锻炼自己的画图能力，以及对芯片的功能的理解能力。
四、
01110111,01010101时使移位寄存器预置数。开始工作时，对移位寄存器进行清零。当地一个秒的脉冲到来时，第一组门结构被选通数据00000001到达移位寄存器数据输入端，并保持八个周期4秒，与此同时，移位寄存器预置数使输出为00000001。而后进入左移工作状态，依次显示00000010,0000010
移位寄存器重新进行预置数，
图多彩循环彩灯控制器设计方案一电路原理图
设计方案二电路图
多彩循环彩灯控制器设计方案二电路原理图如图所示：
工作原理：先用keil软件将C代码生成HEX文，件，将HEX文件下载到单片机AT89S
52里面运行，就会出现彩灯的三种工作花样变化。单片机电路中晶振用来产生脉冲，开关用来复位，单片机工作时应先进行复位操作。
（5）增强同学们的创新能力，鼓励同学们设计出属于自己的方案。
设计要求
现有8只彩灯，试设计一控制器，要求彩灯能实现如下追逐图案：
（1）使8只彩灯从右到左逐一循环点亮。
（2）使8只彩灯按照 1110 1110左移循环点亮。
（3）使8只彩灯交替闪烁。
（4）接着重复以上的动作，这样一直循环下去。时间间隔为秒。
图555多谐振荡器内部原理图
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为 和 。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超越 时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于 时，触器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
按键控制多种花样霓虹灯设计
应用工程学院单片机应用技术实训报告专业：应用电子学号：1504150137姓名：许林日期：2016/12/24项目一按键控制多种花样霓虹灯设计一、任务目的1.理解实验板独立按键部分的电路原理。
2.掌握循环类、位操作类指令的应用。
3.熟练掌握51单片机集成开发软件的使用。
4.巩固C语言知识并灵活运用到单片机编程。
二、任务要求使用按键控制多种花样霓虹灯设计，电路板上有8个自上而下排列整齐的发光二极管，需要根据一个（或者三个）按键的输入来实现以下3种显示状态的切换：a.全部闪烁b.至上而下流水灯循环c.第8、6、4、2、1、3、5、7个发光二极管循环三、硬件电路设计四、软件设计#include<regx51.h>unsigned int n;void delayms(n){unsigned char i,j,k;for(i=15;i>0;i--)for(j=202;j>0;j--)for(k=81;k>0;k--);}void main(){unsigned char key,a,m;unsigned char codeled[]={0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,0xff, 0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00,0xbf,0xef,0xfb,0xfe,0x7f,0xdf,0xf7,0xfd};P0=0xff;while(1){key=0;while(key==0){key=P3;key=~key;}while(key==0);switch(key){case 0x04:a=0;break;case 0x08:a=1;break;case 0x10:a=2;break;default:break;}do{for(m=0;m<8;m++){P0=led[a*8+m];delayms(10);P0=0xff;}key=P3;key=~key;}while(key==0);}}编程思想：用16进制数对对单片机编程，从而实现对彩灯控制。
四花样自动切换的彩灯控制器的电路原理图
四花样自动切换的彩灯控制器的电路原理图列介绍的这种四花样自动切换的彩灯控制器，电路简单、取材容易，无需调试。
即使不懂电子技术，只要按图连接，亦能制作成功。
彩灯控制器的第一种花样为彩灯一亮一灭，从左向右移动；第二种花样为彩灯两亮两灭，从左向右移动；第三种花样为彩灯四亮四灭，从左向右移动；第四种花样为彩灯1到8从左到右逐次点亮，又从左到右逐次熄灭。
4种花样自动变换，循环往复。
电路组成原理彩灯控制器电原理图如图1所示。
ICl、IC2由555接成多谐振荡器。
IC3由4位2进制计数器74LS93接成16进制计数器，其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号。
IC4是双D触发器74LS74，在这里接成两位2进制加法计数器。
IC5是双4选l数据选择器74LSl53，这里只用了它的一组4选1数据通道。
IC6是3位单向移位寄存器74LSl64，它是产生移动灯光信号的核心器件。
驱动电路用8只三极管组成8路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的8只双向可控硅，以控制彩灯发光。
电路的十5V电源由220V／9V变压器降压，经D1一D4桥式整流，7805稳压后给控制电路供电路工作原理从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚；另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚。
调节RWl改变ICl 的振荡频率，可以改变灯光的移动速度，以得到不同的动态效果。
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关。
IC2输出的计数脉冲经IC4两位二进制计数，在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态。
这4个状态作为IC5的4个数据通道选择信号，对应从IC3输送到IC5的QA、QB、QC、QD4个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当IC4输出为“00”时，选通IC5的⑧脚；为“01”时，选定IC5的⑤脚……。
调节RW2改变IC2的输出脉冲周期，可以改变开关的切换时间，用以选择每种花样出现时间的长短。
课程设计报告—多路彩灯控制器
课程设计报告—多路彩灯控制器一、项目介绍多路彩灯控制器是一款具有多种颜色控制功能的控制器，可以实现多种灯光图案的显示。
它的主要功能是控制多脚灯泡的变化和状态，使其产生不同颜色的灯光，构成不同的图案或者变换模式。
二、主要功能1.控制部件：该控制器采用通用数字微处理器作为控制元件，它可以控制多种灯光，包括白色、红色、绿色和蓝色等，还可以同时控制多个LED，实现不同灯光图案的显示。
2.控制算法：在算法上，多路彩灯控制器采用“时序控制”算法，它可以控制灯泡在某一秒内的时间序列，从而实现不同图案的表现效果。
3.连接部件：它还具有外界输入部件，可以连接电脑，便于使用者设计和控制灯光图案，也可以更改和重置控制器，以设计新的灯光图案。
三、困难点1.多灯光多变显示：多路灯光的多变显示要求控制器具有良好的时序管理能力，以及良好的判断力，能够实时根据外部特征环境、光源特性等，控制灯泡成某种特定的灯光图案。
2.多模式控制：多模式控制要求控制器具有嵌入式内部控制算法，以实现不同的相关控制功能。
3.可视化编程：多模式控制还要求可视化编程，使用者可以通过可视化编程界面来设计灯光图案。
四、实现方案1.硬件系统：由数字微处理器、多路输出控制器、LED灯光、外界输入部件（如按键、鼠标、USB 等）等组成。
2.控制软件：控制程序和用户界面设计，将硬件设计和实现，以及灯光显示软件结合起来，实现灯光图案的控制。
五、总结多路彩灯控制器的主要功能是控制灯泡在某一秒内的时序变化，以及实现多种灯光图案的显示。
它的实现方案主要由硬件系统、控制软件和外界输入组成，它的主要困难点包括多灯光多变显示、多模式控制和可视化编程等。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握四种花样彩灯控制原理，包括亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制。
2. 学生能描述常见电子元件（如电阻、电容、二极管等）在彩灯控制器中的作用及相互关系。
3. 学生能运用基础电路知识，分析并解释彩灯控制器电路图。
技能目标：1. 学生能够独立设计并搭建一个简单的四花样彩灯控制电路。
2. 学生通过实际操作，掌握测试和调试电路的技巧，能够解决常见的电路故障。
3. 学生能够运用信息技术工具（如编程软件）对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果。
情感态度价值观目标：1. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力，尊重他人意见，共同完成项目。
2. 学生通过创意设计，激发创新思维，增强解决实际问题的自信心。
3. 学生能够意识到科技与日常生活的紧密联系，培养对电子科技的兴趣和爱好。
本课程针对初中电子技术课程设计，考虑学生年龄特点和认知水平，注重理论知识与实践技能的结合。
课程目标具体明确，可测量，旨在通过动手实践和项目导向学习，提高学生对电子科技的兴趣和实际应用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍电阻、电容、二极管等基础元件的功能和用途，对应教材第三章第一、二节。
- 电阻的阻值和种类- 电容的充放电特性- 二极管的单向导通原理2. 彩灯控制原理：讲解彩灯的亮度调节、颜色变换、闪烁模式和序列控制技术，对应教材第三章第三节。
- 亮度调节的原理与方法- 颜色变换的电路设计- 闪烁模式和序列控制的实现3. 电路图的识读与分析：学会识读并分析彩灯控制器电路图，对应教材第三章第四节。
- 电路图的常见符号- 彩灯控制器电路图的识读- 电路分析与故障排查4. 实践操作：动手设计并搭建四花样彩灯控制电路，对应教材第三章实验部分。
- 选用合适的电子元件- 搭建电路并进行测试- 调试电路并解决故障5. 编程与控制：运用编程软件对彩灯控制器进行编程，实现个性化效果，对应教材第四章第一节。
四花样彩灯控制器课程设计
四花样彩灯控制器课程设计1. 项目概述本课程设计旨在设计一个四花样彩灯控制器，用于控制灯光的颜色和模式。
通过该控制器，用户可以选择不同的颜色和模式，实现彩灯的灵活变化，为场景创造出不同的氛围和效果。
2. 项目目标本项目的目标是设计一个能够控制四个灯泡的彩灯控制器，实现以下功能：•控制四个灯泡的开关状态；•控制灯泡的颜色；•控制灯泡的闪烁模式和速度；•控制灯泡的亮度。
3. 硬件设计3.1 芯片选择本设计选用Arduino UNO作为主控芯片。
Arduino UNO是一款开源的基于ATmega328P芯片的单板微控制器，广泛用于原型制作和教育领域。
3.2 电路设计根据设计要求，我们需要四个LED灯泡，分别代表四个彩灯。
每个LED灯泡需要一个数字口进行控制，一个模拟口进行亮度调节。
可以通过以下电路连接方式实现控制：四个LED分别通过220欧姆的电阻连接电源的正极，共地接到Arduino UNO的GND 引脚上。
每个LED的控制引脚分别连接到Arduino UNO的数字口2、3、4和5上。
另外，每个LED的亮度控制引脚连接到Arduino UNO的模拟口A0上。
4. 软件设计4.1 软件框架本设计将使用Arduino IDE进行编程。
Arduino IDE是一款简单易用的开发环境，适用于Arduino开发板。
4.2 程序流程下面是程序的主要流程：1.初始化四个灯泡的控制引脚，将其设置为输出模式；2.进入主循环；3.读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度；4.根据用户输入，控制四个灯泡的状态、颜色和亮度；5.延时一段时间后回到步骤3。
4.3 程序代码以下是程序的示例代码：// 定义LED灯泡的引脚const int ledPins[] = {2, 3, 4, 5};// 定义LED灯泡的亮度控制引脚const int brightnessPin = A0;void setup() {// 初始化LED灯泡的引脚for (int i = 0; i < 4; i++) {pinMode(ledPins[i], OUTPUT);}}void loop() {// 读取用户的输入，包括开关状态、颜色、模式和亮度int switchStatus = digitalRead(SWITCH_PIN);int color = analogRead(COLOR_PIN);int mode = analogRead(MODE_PIN);int brightness = analogRead(brightnessPin);// 控制LED灯泡的状态、颜色和亮度for (int i = 0; i < 4; i++) {digitalWrite(ledPins[i], switchStatus);}analogWrite(brightnessPin, brightness);// 延时一段时间delay(100);}5. 测试与验证为了验证设计的正确性和可行性，需要进行以下测试：•测试开关功能：分别观察每个LED灯泡的状态，在不同的开关输入下进行验证；•测试颜色功能：通过改变颜色输入的模拟值，观察LED灯泡的颜色是否变化，验证颜色控制的正确性；•测试闪烁模式和速度：通过改变模式输入的模拟值，观察LED灯泡的闪烁效果，验证闪烁模式和速度的控制是否正常；•测试亮度功能：通过改变亮度输入的模拟值，观察LED灯泡的亮度变化，验证亮度控制的正确性。
多路彩灯控制器的设计（精选五篇）
多路彩灯控制器的设计（精选五篇）第一篇：多路彩灯控制器的设计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。
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二、实践内容
实现功能:
1．实现4只彩灯，红－绿－蓝－黄，要求彩灯能实现追逐图案。
2．摇摆状态0101←→1010，重复6次。
3．暗点循环0111→1011→1101→1110→0111→这样重复循环3次。
4．霓虹灯控制工作状态可以手动设定和自动切换。自动每10秒切换一次状态。
成绩：
实践报告
课程名称：
数字电路综合设计
实践名称：
多种图案霓虹灯控制器设计
姓名：
专业：计算机科学与技术来自班级：学号：计算机科学与技术学院
2016年12月13日
实践项目名称：多种图案霓虹灯控制器设计
一、实践目的
1.掌握霓虹灯的控制方法。
2.掌握逻辑电路中竞争和冒险原则，电路中电平触发和时钟沿触发的不同。
（3）74LS244三态缓冲器
（4）74LS373锁存器
（5）74LS139译码器
（6）指示灯
（7）电阻、电容、按键等（若干）
（8）非门电路
四、实践结果分析
实践仿真原理图
亮点循环
暗点循环
摇摆状态0101←→1010
三、实践原理及接线
霓虹灯功能框图
通过状态控制开关，切换模式，通过S0，S1控制置状态值和移位功能。可以设定几组时钟。
集成4位双向移位寄存器74LS194A
74194引脚定义
集成4位双向移位寄存器74LS194A
74LS194的功能表
用到的主要元件
（1）74LS194移位寄存器
（2）74LS74 D触发器