流水彩灯的设计.

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流水灯实验

流水灯实验

Liaoning Normal University单片机实验项目题目:流水彩灯学院:物理与电子技术学院专业:电子信息工程班级序号:03学号:2009112102005920091121020019学生名称:程磊尹元元指导老师:姜春华2011年12月流水灯的设计与制作一、实验要求:基于单片机做开始时P1口全亮,然后做顺时针一灯亮,顺时针两灯同时亮,顺时针三灯同时亮,顺时针四灯同时亮,顺时针五灯同时亮,顺时针六灯同时亮,顺时针七灯同时亮,顺时针八灯同时亮,顺时针亮,一个一个亮,偶地址依次亮,奇地址一次亮,两口灯同时亮,两口灯顺时针点亮,四口灯同时点亮,顺时针四灯同时亮,依次灭灯,并结束程序。

L1-L8分别接在单片机的p1.0-p1.7接口上,输出“1”时,发光二极管亮;输出“0”时,发光二极管灭;用74LS273作为驱动。

二、设计构思1、硬件电路由单片机的最小系统(包括时钟电路、复位电路)和使用P1口作为输出。

2、软件部分采用查表法实现设计的要求。

将程序输出至P1口,这样就可以实现“流水”效果。

三、实验器材:PC机(一台)PCB板(一块)330Ω电阻(八只)10K电阻(一只)LED发光二极管(16只)12MHZ晶振一块25V 10μF电容(一只)30PF瓷片电容(两只)单片机IC座(一块)AT89C51单片机芯片(一块)74LS273(一片)四脚开关(一个)四、实验过程1、设计硬件电路的原理图及PCB图本实验中发光二极管采用共阴接法,另一端通过驱动电路74LS273接到单片机的P1口,按下复位键时所有的发光二极管同时熄灭。

十六个发光二极管被摆放成一个花的形状,每个驱动电路的接口接2只发光二极管。

2、软件设计——编程根据硬件电路图及预期实验效果,使用汇编语言,C语言编写程序。

程序编好后,使用韦福进行编译,检查是否有语法错误。

如没有错误,则将程序转入AT89C51单片机中。

程序对应的实验现象:上电开始时P1口全亮,然后做顺时针一灯亮,顺时针两灯同时亮,顺时针三灯同时亮,顺时针四灯同时亮,顺时针五灯同时亮,顺时针六灯同时亮,顺时针七灯同时亮,顺时针八灯同时亮,顺时针亮,一个一个亮,偶地址依次亮,奇地址一次亮,两口灯同时亮,两口灯顺时针点亮,四口灯同时点亮,顺时针四灯同时亮,依次灭灯,并结束程序。

流水灯led毕业设计

流水灯led毕业设计

流水灯led毕业设计流水灯(LED)毕业设计引言:在现代科技发展的背景下,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种新型照明技术,被广泛应用于各个领域。

在本文中,将介绍一个基于流水灯(LED)的毕业设计项目,探讨其设计思路、实现方法以及应用前景。

一、设计思路1.1 设计目标流水灯作为一种常见的照明装饰,常用于舞台灯光、建筑物照明等场合。

本设计旨在通过使用LED灯珠,实现一个具有良好视觉效果的流水灯,同时考虑到节能环保的特点。

1.2 设计原理流水灯的工作原理是通过控制LED灯珠的亮灭顺序和时间间隔,使得灯珠在空间上形成流动的效果。

为了实现这个目标,需要使用微控制器、电路板和LED 灯珠等元件。

二、实现方法2.1 硬件设计在硬件设计方面,需要考虑以下几个关键点:(1)LED灯珠的选择:选择高亮度、低功耗的LED灯珠,以确保流水灯的亮度和节能性。

(2)电路板设计:设计合理的电路板,将LED灯珠与微控制器相连,以实现流水灯的控制和调节。

(3)电源供应:选择适当的电源供应方式,确保流水灯的正常工作。

2.2 软件设计在软件设计方面,需要编写程序控制LED灯珠的亮灭顺序和时间间隔。

可以使用C语言或者其他编程语言,通过控制微控制器的输出口,实现流水灯的效果。

三、应用前景流水灯作为一种照明装饰,具有广泛的应用前景。

随着人们对照明环境的要求越来越高,流水灯的市场需求也在不断增加。

在舞台演出、商业广告、城市景观等领域,流水灯都有着广泛的应用。

而且,由于LED灯珠具有节能环保的特点,流水灯的使用也符合现代社会对绿色环保的追求。

结论:通过对流水灯(LED)毕业设计的介绍,我们可以看到LED照明技术在流水灯领域的应用前景十分广阔。

通过合理的硬件设计和软件编程,可以实现一个具有良好视觉效果的流水灯。

同时,流水灯的使用还能够满足节能环保的需求,具有广泛的市场潜力。

相信在未来的发展中,LED流水灯将会在照明装饰领域发挥更加重要的作用。

流水彩灯课程设计

流水彩灯课程设计

流水彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流水彩灯的基本原理,掌握电路连接方式,了解彩灯色彩变化与电路设计的关系。

2. 学生能运用所学的物理知识与美术技巧,设计并制作出独特的流水彩灯作品。

技能目标:1. 学生能够运用绘图工具和手工制作技巧,完成流水彩灯的设计与制作。

2. 学生能够通过小组合作,学会沟通、协调、分工与协作,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生在创作过程中,培养对美的感知和审美情趣,激发创新思维和创造力。

2. 学生通过流水彩灯的制作,体验传统文化与现代科技的结合,增强民族自豪感。

3. 学生在小组合作中,学会尊重他人,培养团队精神和责任感。

课程性质:本课程为综合实践活动课程,结合物理、美术、传统文化等多学科知识,注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。

学生特点:五年级学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的手工制作能力和创新思维,但合作意识与沟通能力有待提高。

教学要求:教师应注重引导学生将理论知识与实践操作相结合,鼓励学生创新设计,关注学生在合作过程中的沟通与协作,提高学生的综合素养。

通过课程目标的分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标的预期效果。

二、教学内容1. 彩灯原理与电路设计:- 彩灯的基本原理与电路连接方式(教材第四章第三节)- 电路设计中的串联与并联知识(教材第四章第四节)- 彩灯颜色变化与电阻的关系(教材第四章第五节)2. 彩灯制作与美术技巧:- 彩灯设计草图绘制(教材第三章第二节)- 彩灯材料选择与加工(教材第三章第三节)- 彩灯装饰技巧与色彩搭配(教材第三章第四节)3. 小组合作与团队协作:- 小组分工与协作方法(教材第五章第二节)- 沟通技巧与团队协调(教材第五章第三节)- 团队成果展示与评价(教材第五章第四节)4. 实践活动与综合应用:- 彩灯制作实践操作(结合教材第四章、第三章内容)- 创新设计与应用(教材第六章第一节)- 传统文化与现代科技相结合(教材第六章第二节)教学内容安排与进度:第一课时:学习彩灯原理与电路设计,进行电路实验,理解彩灯的基本原理。

心形流水灯课程设计之流水灯制作方法(含CD4017电路)

心形流水灯课程设计之流水灯制作方法(含CD4017电路)

心形流水灯课程设计之流水灯制作方法(含CD4017电路)
此作品特别适合初学者制作,其本质就是用数字芯片CD4017构成的流水灯,显示方式根据自己的喜好、创意就OK。

动手制作这样的礼物,送给ta绝对会是再好不过了。

首先,我们了解一下该作品的五脏六腑:
1. 杜邦线(若干)
2. 万能板X2
3. 电位器X2
4. 470uF电容X1
5. 二极管X4
6. 变压器X1
7. 104电容(若干)
8. LM7809芯片X1
9. 散热片X1
10. 各色LED灯(若干)
11. 100uF电容X1
12.2K电阻X1
13. 680欧电阻(若干)
14. 共阴数码管X4
15. NE555和CD4017 (各一片)
16. 芯片底座X2(有利于芯片的二次利用)
17. 木板5块加包装纸2张(尺寸大小根据自己情况而定)
所需器件如下图所示:
我把作品电路分为3个部分,这3个部分都是以我的实物为依据的,你当然可以有更好的。

心形花样流水灯设计报告

心形花样流水灯设计报告

心形花样流水灯设计报告
心形花样流水灯设计报告
心形花样流水灯是现有流水灯的一种经典改良版本,它采用16个灯作为原形,在跟随律动改变时,灯会形成一个心形的图案,从而形成艳丽夺目的画面。

该设计把流水灯的动感与闪烁的灯光有机地结合起来,带给观众一个难忘的视觉体验。

心形花样流水灯的实现原理主要基于按使灯在每个节点切换时都可以获取正确的额外信号,然后根据信号来控制灯的状态,从而实现每颗灯在固定节点可以达到设定的图案效果。

实现心形花样流水灯首先需要准备好必要的硬件,如灯、电源、封装等。

其中,灯是实现该图案花样的关键元素,合适的灯应该选择一直亮的灯,最好是采用柱面形状的灯放置;电源属于复杂的功能元件,而电源的输出功率是有限的,因此要选择规范型号的电源;灯装接容器也是必不可少的,以尽可能减少容器内部电阻增加此设计系统电源负载。

安装完必要的硬件之后,就可以编写控制程序实现心形花样的设计。

首先,程序需要实现的功能应该包括定时停档、定时启动、控制灯泡亮度等,这是该系统实现的最基本的功能,其次,控制程序设计的关键是要编写一段循环程序,使在每一节点可以实现按照心形花样拍摄计划设定的图案,最后,实现定时调节,达到改变速度以及心形持续不断等效果。

通过以上步骤,就可以实现心形花样流水灯的设计制作,从而实现不同场合的美观效果,更好的吸引更多的注意力,从而取得全新的效果。

单片机课程设计花样流水灯2

单片机课程设计花样流水灯2

单⽚机课程设计花样流⽔灯2前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不断变化闪烁。

LED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,影响亮灯效果。

因此有必要对现有的彩灯控制器进⾏改进。

流⽔灯是⼀串按⼀定的规律像流⽔⼀样连续闪亮。

流⽔灯控制是可编程控制器的⼀个应⽤,其控制思想在⼯业控制技术领域也同样适⽤。

流⽔灯控制可⽤多种⽅法实现,但对现代可编程控制器⽽⾔,利⽤移位寄存器实现最为便利。

通常⽤左移寄存器实现灯的单⽅向移动;⽤双向移位寄存器实现灯的双向移动。

本案例利⽤价格低廉的AT89C51系列单⽚机控制基⾊LED灯泡从⽽实现丰富的变化。

1、课程设计的⽬的和要求1.1 设计⽬的近年来随着科技的发展,单⽚机的应⽤正在不断⾛向深⼊,同时带动传统控制检测⽇新⽉异更新,在实时检测和⾃动控制的单⽚机应⽤系统中,单⽚机往往是作为⼀个核⼼部件来使⽤,单⽚机⽅⾯知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应⽤对象点的软件结合,加以完善。

流⽔灯,可以更简单、⽅便的使⽤。

通过本课程设计使学⽣进⼀步巩固单⽚机原理及应⽤的基本概念、基本理论,分析问题的基本⽅法,增强系统地运⽤已学的理论知识解决实际问题的能⼒和查阅资料的能⼒。

培养⼀定的⾃学能⼒和独⽴分析问题、解决问题的能⼒,能通过独⽴思考、查阅⼯具书、参考⽂献,寻找解决⽅案。

1.2 设计要求设计流⽔灯的基本要求:设计⼀个流⽔灯,应⽤AT89C51试验系统,电路开启后红、绿两种颜⾊的灯在时钟信号作⽤下按⼀定规律转换状态。

流水灯课程设计报告

流水灯课程设计报告

摘要流水彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用,如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。

本次设计的流水彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。

本次课程设计要设计一个流水彩灯控制器〔用8只发光二极管显示,至少三种工作方式〕。

首先要分析设计要求,从要实现至少三种工作方式入手推导出要使用的芯片。

可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动,从它的右移输入端控制来实现它的流水彩灯的变化。

要控制流水彩灯的变化,可通过一个八位拨码开关,八选一数据选择器74LS151,模十六加法计数器74LS161来实现。

时钟信号由一个555产生,产生周期可由一个滑动变阻器控制。

而彩灯的变化可由拨码开关自行选择。

经实验验证,所设计的流水彩灯控制器能完成题目要求。

关键词 : 时钟脉冲;分频;移位寄存器;数据选择器;拨码开关;目录摘要 (1)1设计课题与要求 (3)1.1设计方案选择 (3)2 系统模块组成 (4)2.1系统组成框图 (4)2.2各模块的组成与功能分析 (4)3 单元电路设计与计算 (5)3.1时钟脉冲产生电路 (5)3.2单种码产生电路 (7)3.3拨码开关控制电路 (8)3.4输出电路设计 (10)4 整机电路设计 (12)整机电路工作原理 (10)5 组装调试 (13)5.1仿真过程 (15)6 总结 (15)结论 (16)参考文献 (16)附录1 流水彩灯控制器原理总图 (17)附录2 PCB总图 (17)附录 2 元器清单 (18)1 设计课题及要求〔一〕题目:流水彩灯控制器〔二〕基本要求:1、用8只发光二极管显示。

2、至少三种工作方式。

1.1 方案选择利用数字芯片实现。

用555做时钟信号,用模十六加法计数器74LS161的输出端的最高位Q3,模十六加法计数器74LS161的输出端的Q1Q2Q3接到八选一的数据选择器74LS151的选择控制端。

74LS151的八个输入端都接到八位拨码开关,由拨码开关和控制端控制输出端,输出端接到移位寄存器74LS164的输入端。

流水灯设计

流水灯设计

第一章多功能流水灯的设计方案1.多功能流水灯的设计方案及框图1.1 基本要求设计方案1) 设计一个多功能彩灯流水控制电路。

其主要部分实现定时功能,即在预定的时间到来时,将如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等。

2) 通过利用中规模集成电路中可逆计数器、译码器和定时器来实现正逆流水功能,并利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。

1.2 提高设计方案1) 本次设计的电路只具有单向流水的功能,即正向流水和逆向流水两个功能,可以通过改变电路来实现多向流水的功能,即流水灯的流向可以通过电路的改变而改变。

2) 本次设计的流水灯电路只使用了一个芯片CD4017,可以通过增加芯片CD4017的个数,使流水灯的流向更加美观。

3) 在考虑流水灯单向和多向流水的功能的同时,可以采用更多的CD4017芯片和发光二极管来实现流水灯的闪烁,即由流水灯组合成各种图案,在流水灯发光的同时,闪烁各种美观旋律的图案。

1.3 设计框图基本原理设计框图如下图(1)所示第二章多功能流水灯设计方案单元模块电路设计2.多功能流水灯电路的设计2.1 多功能流水电路原理电路图设计的多功能流水灯原理电路图如上图所示。

原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。

在设计电路时,本次选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C3组成的多谐振荡器组成。

主要是为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲,灯光的流动速度可以通过电位器RP进行调节。

由于RP的阻值较打,所以有较大的速度调节范围。

灯光流动控制器由一个进制计数脉冲分配器CD4017和若干电阻组成。

CD4017的cp端受脉冲发生器输出脉冲的控制,其输出端(Q0~Q9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。

输出控制的脉冲,其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。

12个电阻与CD4017的10个输出端Q0~Q9相连,当Q0~Q9依次输出控制脉冲时6个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光,形成流动发光状态,即实现正向流水和逆向流水的功能。

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目录1.技术要求 (1)2.设计方案及其比较 (1)2.1方案设计要求 (1)2.2基本原理 (1)2.2.1原理概括 (1)2.2.2主要元器件简介 (1)2.3方案一 (5)2.3.1方案原理 (5)2.3.2软件仿真 (6)2.4方案二 (7)2.4.1 方案原理 (7)2.4.2 软件仿真 (8)2.5方案三 (8)2.5.1 方案原理 (8)2.5.2 软件仿真 (10)2.6方案比较 (11)2.6.1方案元件比较 (11)2.6.2方案功能比较 (11)2.6.3方案可实现性比较 (11)3.实现方案 (12)3.1方案元件 (12)3.2方案原理 (12)3.2.1谐振模块 (13)3.2.2计数模块 (14)3.2.3译码模块 (14)3.2.4发光电路 (15)3.3实现过程 (15)3.4小结 (16)4.调试过程及结论 (16)4.1调试过程 (16)4.2结论 (16)5.心得体会 (16)6.参考文献 (17)圈式流水灯电路的设计1.技术要求设计一种利用发光二极管作为流水灯指示,实现连接成圆圈式的发光二极管依次循环点亮形成移动的光点,要求可以实现流水灯的循环时间可以调节。

2.设计方案及其比较2.1方案设计要求(1)按照技术要求,提出自己的设计方案(多种)并进行比较;(2)掌握计数、译码、控制及显示电路的工作原理及其电路结构,以NE555时基集成电路、74LS161和74LS138为主,设计一种圈式流水灯电路(实现方案);2.2基本原理2.2.1原理概括圈式流水灯电路主要包括两部分电路,第一部分电路产生矩形脉冲波,该部分电路可由555定时器构成多谐振荡器产生。

第二部分电路实现选通发光二级管的功能,通过计数器和译码器实现圈式排列的灯循环闪亮,该部分电路的实现可采取多种方案。

由于555定时器产生矩形脉冲的周期取决于外接电阻和电容,所以流水灯发光时间的调节可以通过改变第一部分多谐振荡电路外接电阻阻值或电容大小实现,也可以通过改变第二部分电路的频率即进制来实现。

2.2.2主要元器件简介(1)NE555定时器555定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路,利用它能极方便的构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器,使用灵活,方便。

NE555定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V—16V工作。

输出驱动电流约为200mA。

其管脚图与波形图如图1所示:图1 NE555芯片管脚图与波形图图1中左边为管脚图,右边为波形图。

管脚图中1脚是接地端;2脚是低电平触发端入端;3脚是输出端;4脚是复位端;5脚是电压控制端;6脚是高电平触发端入端;7脚是放电端;8脚是电源端。

图2为矩形脉冲产生电路原理图,由NE555定时器构成多谐振荡电路。

图2 NE555构成多谐振荡电路原理图NE555芯片1与8端接电源+V cc,+V cc经R1,R2给电容C1充电,给输入端输入直流信号。

在7端的反馈作用下,C1反复充放电,实现了输出矩形波的功能。

充电时间t1=C1×(R1+R2) ×ln2 (1)放电时间t2=C1×R2×ln2 (2)脉冲信号周期T=t1+t2(3)脉冲信号频率f=1/T (4) 由式(1)、(2)、(3)、(4)可得:输出脉冲信号周期T=C1(R1+2R2)ln2,f=1/T。

其中C1=10uF,R1=R2=30KΩ,所以T=0.624s,f=1.603Hz。

(2)74LS161计数器集成74LS161是四位二进制同步加法计数器,MR为异步清零端,低电平有效;PE为同步预置数控制端,低电平有效;该计数器为上升沿触发有效,当MR=PE=1时在CP端输入计数脉冲作用下,计数器进行二进制加法器计数。

图3为74LS161计数器管脚图。

图3 74LS161计数器管脚图2脚为脉冲输入端,3脚-6脚(P0-P3)为数据输入端,1脚(MR)是清零端,7脚,10脚(CEP、CET)为使能端,9脚(PE)为置数端,11脚-14脚(Q3-Q0)为数据输出端是,15脚(TC)为进位输出端。

图4为八进制序列脉冲产生电路原理图,产生000-111序列脉冲。

图4 74LS161构成循环八进制输出电路原理图将ENP,ENT,LOAD,MR端接电源+V cc(即高电平)。

CLK脉冲输入端接上级NE555的3脚输入端,在每个脉冲上升沿触发计数器加计数一次,计数器输出端Q3—Q0循环输出0000—1111。

由于只把Q2,Q1,Q0作为下级输入,所以Q2Q1Q0会循环输出000—111八进制序列脉冲信号,八进制序列脉冲作为下级的数据输入信号控制选通电路工作。

(3)74LS138译码器74LS138是集成3-8线译码器,图5为74LS138译码器管脚图。

1,2,3端口为三个输入端口,E1、E2和E3这三个使能端,正常工作时E1接高电平,E2和E3接低电平。

Y0-Y7为输出端口,译码器工作时每一次只有一个端口输出低电平,实现了数据的选择性输出,74LS138译码器可以将信号的地址码转换成二进制码,并从对应的输出端输出一个低电平。

图5 74LS138译码器管脚图图6为选通发光二极管及显示电路,实现了流水灯圈式闪亮的要求。

图6 74LS161、74LS138构成圈式顺序循环发光二极管电路原理图74LS138译码器的三个输入端A、B、C分别接74LS161计数器的三个输出端Q0、Q1、Q2。

使能端E1接高电平,E2、E3接低电平,译码器可实现译码功能。

如此一来,138便可将CBA端输入的二进制信号(C为高位)译码成十进制并从相应端口输出低电平。

也就是将输入的八进制循环脉冲000—111译码输出,000对应Y0端口输出低电平,其余端输出高电平;001对应Y1端口输出低电平,其余端输出高电平,以此类推。

当电路工作时,Y0—Y7端口循环输出低电平。

实现了选通作用。

将八个LED发光二极管以共阳极的方式分别连在Y0—Y7端口,排列成圈式。

电路工作时,经译码器选通后发光二极管D1—D8依次发光并且循环发光。

R3为保护电阻,防止电流过大烧坏二极管。

2.3方案一2.3.1方案原理如下图7为方案一的原理框图。

该方案电路由四部分组成:第一部分电路由NE555定时器组成,产生矩形脉冲;在矩形脉冲的作用下,第二部分由74LS161组成的八进制加法计数电路开始计数;第二部分电路计数后输出到第三部分电路,第三部分电路由74LS138组成具有译码功能的电路,该电路将第二部分输出的信号译码成二进制数。

译码后的二进制数作用到圈式流水灯电路,实现圈式流水灯的循环流水式发光功能。

图7 方案一原理框图图8为方案一原理电路图,第一部分多谐振荡电路输出矩形脉冲信号。

其周期T由两部组成:电容C1的充电时间t1和放电时间t2。

设滑动变阻器RV1分成的上下两部分阻值分别为R x1(单位:KΩ)和R x2(单位:KΩ),则有:充电时间t1=C1×(R1+RV1)×ln2 (5)放电时间t2=C1×R x2×ln2 (6)脉冲信号周期T=t1+t2(7)脉冲信号频率f=1/T (8) 由式(5)、(6)、(7)、(8)得:T=C1×(R1+RV1+R x2)×ln2,f=1/[ C1×(R1+RV1+R x2)×ln2]由C1=10uF,R1=30KΩ,RV1=60KΩ,所以T=7×(90+R x2)×10-3Ω,f=1000/[7×(90+R x2)]Ω。

当R x2=30时,T=0.84s,f=1.19Hz。

图8 方案一电路原理图其中电容C2的作用是抗干扰,电阻R3的作用是过流保护,防止电流过大导致二极管损坏。

2.3.2软件仿真下图为方案一的protues仿真图。

图9 方案一protues仿真图仿真时,圈式流水灯按顺时针方向(D1—D8)依次循环发光,调节滑动变阻器的阻值,发光的周期发生变化。

当增大R x2的值时,发光周期变大,各个发光二极管的发光交替速度变慢;当减小R x2的值时,发光周期变小,各个发光二极管的发光交替速度变快。

2.4 方案二2.4.1 方案原理图10为方案二的原理框图。

该方案的电路由三部分组成:第一部分由NE555组成多谐振荡电路,输出矩形脉冲信号;第二部分由CD4017组成兼具八进制加法计数和译码功能的电路,在第一部分电路输出的脉冲信号作用下开始工作;第三部分电路由8个发光二极管组成圈式流水灯电路,在第二部分电路输出的二进制数信号作用下开始依次循环发光。

图10 方案二原理框图图11为方案二原理电路图,第一部分多谐振荡电路输出矩形脉冲信号。

其周期T 由两部组成:电容C 1的充电时间t 1和放电时间t 2。

设滑动变阻器RV1分成的上下两部分阻值分别为R x1(单位:KΩ)和R x2(单位:KΩ),则有:充电时间t 1=C 1×(R 1+RV1)×ln2 (9)放电时间t 2=C 1×R x2×ln2 (10)脉冲信号周期T=t 1+t 2 (11) 脉冲信号频率f=1/T (12)输出二进制数产生矩形脉冲 NE555组成多谐振荡电路 4017组成八进制加法计数并译码电路 功能 实现 圈式流水彩灯电路图11 方案二电路原理图由式(9)、(10)、(11)、(12)得:T=C1×(R1+RV1+R x2)×ln2,f=1/[ C1×(R1+RV1+R x2)×ln2]。

由C1=10uF,R1=30KΩ,RV1=60KΩ,所以T=7×(90+R x2)×10-3Ω,f=1000/[7×(90+R x2)]Ω。

当R x2=30时,T=0.84s,f=1.19Hz。

其中电容C2的作用是抗干扰,电阻R2的作用是过流保护,防止电流过大导致二极管损坏。

2.4.2 软件仿真下图为方案二的protues仿真图。

图12 方案二protues仿真图仿真时,圈式流水灯按逆时针方向(D1—D8)依次循环发光,调节滑动变阻器的阻值,发光的周期发生变化。

当增大R x2的值时,发光周期变大,各个发光二极管的发光交替速度变慢;当减小R x2的值时,发光周期变小,各个发光二极管的发光交替速度变快。

2.5方案三2.5.1方案原理图13为方案三原理框图。

方案三的电路由三部分组成:第一部分由NE555构成多谐振荡电路,输出矩形脉冲信号;第二部分由两个74LS194组成八位移位寄存器,在第一部分电路输出的矩形脉冲作用下,输出循环移位信号:0111 1111->1011 1111->……->11111110;第三部分电路由八个发光二极管组成圈式流水彩灯电路,在第二部分电路输出的循环移位信号作用下,二极管按逆时针方向依次循环发光。

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