数字电路设计霓虹灯电路的设计
课程设计霓虹灯
学号：0120911360224课程设计题目霓虹灯控制电路设计自动化学院学院专业自动化班级自动化0902姓名指导教师杨莉林伟2011 年7 月 4 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化0902指导教师：杨莉林伟工作单位：自动化学院题目: 霓虹灯控制电路设计初始条件：1.运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2.用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片等。
要求完成的主要任务:1.现有12只彩灯，红－绿－蓝－红－绿－蓝－红－绿－蓝―红－绿－蓝排成一条直线，试设计一控制电路，要求彩灯能实现如下追逐图案；2.红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁，每0．5秒往前进一步；3.蓝灯从后往前驱动点亮闪烁，每0．5秒进一步；4.霓虹灯控制工作状态按照上述2至3步自动重复循环，另外，还可以自行编制各种彩灯追逐图案。
5.严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名： 2011年 6月26日系主任（或责任教师）签名： 2011年 6月26日目录引言1设计意义及要求 (5)1.1设计意义 (5)1.2设计要求 (5)2方案设计 (6)2.1设计思路 (6)2.2方案设计 (6)2.2.1方案设计一 (6)2.2.2方案设计二 (7)2.2.3方案比较 (7)3部分电路设计 (8)3.1 555构成的脉冲发生器介绍 (8)3.1.1 555定时器构成的脉冲发生器电路及工作波形 (8)3.2 CT74LS194引脚图及功能介绍 (9)4 调试与检测 (11)4.1调试中故障及解决办法 (11)结束语 (12)参考文献 (13)本科生课程设计成绩评定表 (14)引言课程设计作为实践教学的一个重要环节，对提高学生的创新能力有着重要的作用，通过这次课程设计，学生不仅能加强对理论知识的理解，而且提高了学生的动手能力，除此之外，还提高了学生解决问题的能力。
数字电子技术课程设计-多功能彩灯
1 综述本次数字电路课程设计内容是多功能彩灯控制器设计。
随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能彩灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的彩灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能彩灯的种类有很多种，所以多功能彩灯控制器的设计具有相当的代表性。
多功能彩灯控制器设计就是设计一个循环可预置序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示，不同的预置产生不同的视觉效果。
2 总体方案的设计与分析1．总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考，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：图2-1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：图2-22．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。
如此设计，其优点在于：设计思想比较简单。
元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。
缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错。
且可能出现线与线关系。
要避免这些，则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定，抗干扰能力下降。
而方案二则将节拍控制电路与时钟信号电路两种功能融合在一块，利用两个不同频率的时钟信号交替提供脉冲输出，即可产生两种不同的节拍。
其优点在于只要用两个555构成的多谐振荡器和一个D触发器就能够产生两种时钟信号交替输出。
就这一块而言电路连线相对简单，又浅显易懂，所以我选择了方案二。
3.1.2 花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。
数字电路课程设计---霓虹灯控制电路设计报告
表4 74LS04非门的真值表
4)74LS08与门的引脚图如图10所示，其真值表如表5所示：
图10 74LS08管脚图
表574LS08与门的真值表
3.2 实现控制功能的电路
1） 电路中有有3个74LS194芯片，共有5个状态，可以用74LS161和74LS138来实现，电路如图11所示：
广告彩灯作为广告的一个重要元素，也渐渐成为广告的灵魂，也成为了城市夜景的一道亮丽的风景线。
刚刚学完了数电知识，正好通过这次课程设计，进一步巩固了理论知识，而且全面掌握了课设的基本流程，此外，分析与解决问题的能力也得到了相应的提升。
此次设计我们用到了555定时器构成的秒脉冲发生器，74LS138，74LS161,JK触发器以及各种逻辑门电路来实现我的方案，充分利用了模电和数电的知识来不断地解决实验过程中发现的问题，这也是这次课程设计的目的和意义所在。
1）JK触发器的管脚图和真值分别如图7所示：Q Q
SD J CP K RD
图7 JK触发器管脚图
表2 JK触发器真值表
J
K
Qn+1
逻辑功能
0
0
Qn
保持
0
1
0
置0
1
0
1
置1
1
1
Qn
翻转
2）74LS00与非门的管脚图如图8所示，真值表如表3所示：
图8 74LS00管脚图
表3 74LS00的真值表
3）74LS04非门的引脚图如图9所示，真值表如表4所示：
图6信号分频及选择
JK触发器下降沿有效，J=K=1时，每来一个脉冲变化一次，因此它的输出是1.6S的信号，当Y3与Y4同时为1，根据电路，可以知道此时为单层灯移动，另外根据分频电路可以知道此时输出的也为0.8s的信号，而当Y3和Y4中有一个0时，电路为全部左移或全部右移的过程。此时电路输出的也为1.6s的信号，实现了分频和信号的选择的过程。
霓虹灯控制电路设计
目录引言 (2)1设计意义及要求 (3)1.1册意义 (3)1.2设计要求 (3)2方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2方案设计 (4)2.2.1彳方真软彳牛介绍 (4)2.2.2设计方案一电路图 (5)2.2.3设计方案二电路图 (6)2.3方案⅛⅛交 (7)3咅枚分电路设计 (8)3.1脉冲信号产生电路设计 (8)3.2红•绿灯控制电路设计 (9)3.3蓝灯控制电路设计 (11)3.4红绿蓝三色灯电路 (11)4调试与检测 (12)4.1调试中故障及解决方法 (12)4.2调试与运彳孚吉果 (12)5彳方真操作步骤及使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (15)附录电路图 (16)本科生电工电子基础强化训练成绩评定表 (18)引言自从发明灯泡以来各种各样的灯被发明出来各种各样的彩灯也开始出现。
直到1898 年6月，竟虹灯被英国化学家拉姆赛发明了出来。
现代都市的夜晩,随处可见五彩缤纷的竟虹灯。
每当夜幕降临时，华灯初上，五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。
仔细观察”你会发现,这些霓虹灯都是按照一定的规律变化的。
那么，怎样才能控制这些竟虹灯按照这些规律变化呢？这次，我们就设计了—个简单的霓虹灯控制电路,控制_串彩灯按照一定的规律闪烁。
1设计意义及要求1.1设计意义作为电气专业的学生，我们对电工电子都应该有一定的了解。
之前,已经学习过了电工电子实习的课程，对电工和电子的一些相关知识有了感性认识Z加深了电类有关课程的理论知识,熟悉了一些电工及电子常用元件及其基本性能;掌握了电子元件的焊接、电气元件的安装、连线等基本技能。
但是,这只是一些基础Z我们应该学会根据所学的知识自己设计出能够实现一些简单功能的电路。
因此，我们要参加这次的电工电子基础强化训练。
参加这次强化训练,不仅加强了我们对电工电子的认识和了解,而且,使我们对电路原理•数电•模电的知识有了更加直观的认识。
在设计过程中，不仅培养了我们灵活运用所学知识的能力,还学到了很多书本上没有的知识。
《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。
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。
数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真
一、设计目的1. 掌握计数、译码、显示驱动电路的设计与调试方法。
2. 根据不同的要求实现不同的输出。
二、设计任务三个彩灯红、绿、黄循环显示。
彩灯显示的状态表如表所示。
ＣＰＲＧＹ００００１００１２０１０３１００４１１１５１００６０１０７００１三、参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。
计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。
彩灯显示电路框图如图7-1所示。
可参考上一选题的电路设计方案。
显示驱动显示译码模块计数器四、设计过程所用原件有：74LS160计数器（一个），74LS138 3-8线译码器（一个），脉冲信号发生器（一个），直流稳压电源（一个），发光二级管（红绿黄各一个），电阻（一个200Ω），三输入端与非门元器件（四个），导线若干。
实验原理：根据灯光显示状态转化为数字信号，可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。
将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器，再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态，将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。
以下是所用元器件的功能转化表功能输出表 Y代表黄灯，G代表绿灯，R代表红灯（1为亮，0为灭）。
A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y G R CP0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 20 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 31 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 4 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 5 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 7 74LS160输出 74LS138输出灯光显示状态根据功能转化表化简得：R=(Y1′Y4′Y7′)′，G=（Y2′Y4′Y6′）′，Y=(Y3′Y4′Y5′) ′综上所述实验原理图为：五、仿真结果.. ................................六、设计心得通过这几天的课程设计，让我体会到要想制作一个实用的电子设备的困难，不仅需要很长的时间，还要很多的精力。
数字电路课程设计--彩灯的设计与制作
数字电路课程设计--彩灯的设计与制作数电课程设计彩灯的设计与制作一．设计要求及主要技术指标错误!未定义书签。
1.1 设计要求 (2)1.2 主要技术指标 (5)1.3设计目的 (5)二、设计方案的选择和电路框图 (6)2.1 题目分析 (6)2.2题目设计 (6)2.3 结构框图如图（一） (6)三、设计原理 (6)四、芯片功能 (7)（一）555定时 (7)（二）74LS138 (8)（三）74LS191 (10)（1）74LS191 简介 (10)（2）74LS191应用 (11)五、电路的实验结果： (12)六、整体电路图 (15)七、所用元件及器材 (16)八、课程设计的心得体会 (16)一．设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。
（2）、列出所用元器件清单到实验室去寻找。
（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
（4）、记录实验结果。
（5）、撰写设计报告。
1.2 主要技术指标（1）实现16个LED灯循环点亮。
（2）间隔时间可调。
（3）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。
（4) 电路有复位控制，复位按钮闭合时LED循环输出，按钮断开彩灯熄灭。
1.3设计目的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。
（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。
（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。
（3）利用译码器和计数器设计彩灯控制电路，实现不同的闪烁效果。
二、设计方案的选择和电路框图2.1 题目分析我们设计的流水灯实际上是主要使用一个74LS191，两个74LS138，和一个555定时器这四个芯片对16个LED进行控制，产生循环控制的效果。
2.2题目设计用附加电容、电阻把555定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。
- 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)。
成绩：实践报告
课程名称：数字电路与逻辑
实践名称：霓虹灯电路的设计
姓名：
专业：计算机科学与技术
班级：
学号：
计算机科学与技术学院
2017 年11 月28 日
哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院
实践项目名称：霓虹灯电路的设计
一、实践目的
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。
二、实践内容
利用一些电子元件，实现多种图案霓虹灯控制器设计。
要求能在手动切换霓虹灯的三种状态的基础上，能够自动操作。
三、实践原理及接线
霓虹灯功能框图总分6个模块，分别为状态切换模块，设置工作模式模块，状态编码模块，时钟，移位寄存器，指示灯。
1.秒信号模块
本设计采用555定时器组成的秒信号发生器，由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，所以由555定时器构成的多谐振荡电路频率稳定，不易受干扰，因此采用此方案。
又因为该电路输出脉冲周期（充、放电周期）为T=(R 1+R 2)C l n 2,因此采用的电阻及电容为：R 1 = 43 K欧姆，R 2 =50 K欧姆，C=100 n F使其输出脉冲周期为1秒。
2.暗点循环
74 LS 139真值表
B 1 A1 Y0 Y1 Y2 Y3 灭灯
0 0
0 1
1 0 1 1 0 1 1 1 蓝
1 0 1 1 绿1 1 0 1 红1 1 1 0 橙
暗点循环就是在某一时刻只有一个灯是灭的，而其他灯是亮的，灭的灯不断移动循环。
因此可以选择2-4译码器正好有四个输出端，四种状态由此实现对灯的控制，由74LS139真值表可知，2-4译码器在某一时刻只有一个输出端是0，即只有一个灯是灭的，然后下一个灯灭，如此循环，实现暗点循环。
3.摇摆
摇摆就是在某一时刻有两个不相邻的灯是灭的，而其他灯是亮的，灭的灯不断移动循环，产生摇摆的效果。
因为摇摆只有两种状态，所以只用到2-4译码器的一个输入端，两种状态由此实现对灯的控制，由此实现摇摆控制。
4.控制模块
把计数器的置数设成2，使其完成从2到A的不断循环，可以看到计数器的高位输出前6次为0，后3次为1，来实现对两个不同的霓虹灯模块的控制。
5.整体电路
四、实践结果分析。