课程设计--八路彩灯

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1、第 1 页 前言前言: : 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。随着社会市场经济的不断繁荣 和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场，彩灯更是成为不 可缺少的一道景观。小型的彩灯多为采用霓虹灯电路则不能胜任。在彩灯的应用中，装饰灯、广告 灯、布景灯的变化多种多样，但就其工作模式而言，做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光 灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到

2、效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而 在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字长明灯、 流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬 托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。流水灯则包括 字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。 这种多彩灯控制器电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯 等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。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

3、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。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯。此课题设计具有很大现实意义， LED 彩灯广泛应用于商业街广告灯，也可作为歌厅、酒吧照明灯，在超大屏 LED 设计中也应用了此 类的设计思想，随着近几年 LED 技术的不断发展 LED 发光亮度得到了很大提高。本课题内容属于软 件电路的设计与应用方面，实现过程包括总体方案的提出比较及选择、电路原理设计、元器件（芯 片）参数计算。针对现在彩灯的广泛应用，可见彩灯循环是今后提高节假日气氛的重要因素之一， 它的发展深度将更为广泛，使用率将会大幅度提高。本课题设计的八路彩灯循环控制电路，在今后

4、 的生活中，在投入生产时，可以是多路彩灯，将集成芯片级联使用，扩展其功能。本设计是由时钟 信号发生器电路、序列信号发生器电路和移位输出显示电路组成。负载变化频率高，变换速度快， 使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形，将会更为广泛的应用。 第 2 页 总体方案设计总体方案设计: : 主要由 555 多谐振荡器，两片 74LS194 移位寄存器，两片 74LS161 同步计数器等组成。 55 多 谐振荡器组成的信号脉冲源作为 74LS161 计数器、74LS194 移位寄存器的 CLK 连续脉冲信号。通过 改变电阻、电容的大小，可以改变 74LS161 计数器的计数快慢程度，74LS1

5、61 计数器充当控制电路 的核心器件，控制节拍和分频。使用两片 74LS194 构成了 8 位双向移位寄存器，用 74LS194 移位寄 存器直接驱动发光二极管工作。 设计所使用的元件及工具设计所使用的元件及工具： 74LS161（四位二进制同步计数器） - 2 个； 74LS194（移位寄存器） - 2 个； 74LS151（八选一数据选择器） - 1 个； 74LS74（双 D 触发器） - 1 个； 74LS00（双四输入与非门） - 3 个； 74LS04（六非门） - 2 个； 发光二极管- 8 个； 555 - 1 个； 电容： 4.7f -1 个； 001f -1 个； 电阻： 150k - 1 个； 100 -1 个； 4.7k -