简易彩灯控制器电路课程设计

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1、目录目录 摘要 2 第一章 系统总体方案设计 3 第一节 系统组成框图 . 3 第二节 工作原理 . 3 第二章 元器件选择. 6 第一节 元器件清单 6 第二节 74LS194 7 第三节 74LS161 . 8 第四节 D 触发器 . 9 第五节 555 时基电路 11 第六节 发光二极管 . 13 第三章 模块介绍 15 第一节 电源电路 . 15 第二节 时钟脉冲产生电路 15 第三节 分频电路的工作原理 . 16 第四节 状态机电路 . 17 第五节 移位输出电路 . 18 总结 . 19 参考文献 20 附录 . 21 简易彩灯控制器电路 2 摘要 随着人们生活环境的不断改善和美化

2、，在许多场合可以看到彩灯。 在现实生活中，大家都见过霓虹灯，它们闪烁着不同颜色的光，变换这 不同的花型，在夜晚很是好看。它是一种很好的照明娱乐工具。而彩灯 控制器在我们日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的 设计都能用到它的原理。本次设计的是简易彩灯控制器电路，采用电子 元件制作的一个简易的具有四种变换花型的彩灯，但这是进行复杂设计 的基础。 首先要分析设计要求， （1）可以控制 8 个以上的彩灯； （2）可以组 成四种以上花型，并且每种花型能够连续循环两次，各种花型轮流显示。 通过分析问题和初步整体思考，设计如下方案：整体功能的实现需要以 下四个模块来实现：它们是：时钟振荡电路，

3、分频电路，状态机电路， 移位显示电路。基于 74 系列简单逻辑门电路的组合，实现简易电子彩灯 控制器电路，具有电路设计简单，成本低廉的特点。 关键词：时钟脉冲；分频；双 D 触发器；移位寄存器；计数器 简易彩灯控制器电路 3 第一章 系统总体方案设计 第一节 系统组成框图 把四花型彩光灯设计分为几个独立的功能模块进行设计，每个模 块完成特定的功能，再它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制 器的设计。系统可由四个模块组成。它们分别为：时钟振荡电路，555 定时器构成多谐振荡器； 分频电路， 由四位二进制计数器 74LS161 组成， 为 D 触发器提供时钟；状态机电路，由双 D 触发器组成；

4、移位显示电 路，由双向移位寄存器 74194 和发光二极管组成，实现花型显示。 如下图： 图 1-1 系统组成框图 第二节 工作原理 由 555 定时器构成的时钟振荡电路产生固定频率的脉冲， 一方面 时钟振荡电路 分频电路 状态机电路 移位输出电路 显示电路 简易彩灯控制器电路 4 作用于由 74161 组成的分频电路， 一方面作用于由 74F194 构成的移位输 出电路，为他们提供时钟信号。由于 74161 是 16 分频计数器，故每十六 个脉冲 74LS161 进位一次,致使触发器 U1A 翻转一次，而触发器 U2A 的 3 脚连接的是触发器 U1A 的 5 脚， 实现了 U1A 的 16 分频和 U2A 的 32 分频。 所以平均 U1A 翻转两次而 U2A 翻转一次。集成移位寄存器 74194 由个 RS 触发器及他们的输入控制电路组成，其中1 和0 是两个控制输入端。 双触发器的输出端改变0,1 的值，实现左右移动控制。可组成 U1A 左移，U2A 右移；U1A 右移，U2A 右移；U1A 左移，U2A 左移；U1A 右移， U2A 左移四种花型。每十六个脉