循环彩灯设计报告 - 图文

课程设计(论文)

题 目 名 称 彩灯设计 课 程 名 称 综合电子课程设计 学 生 姓 名 刘焱坤 学 号 1241301036 系 、专 业 信息工程系、电子信息工程 指 导 教 师 胡湘娟

2014年 11月 5日

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摘 要

随着现代生活水平不断提高，日常生活、节日娱乐及科研中的循环彩灯设计及装饰扮演越来越重要的角色。为实现多路彩灯的循环多花样显示，本次设计以+5V电源供能，采用555定时器组合构成多谐振荡电路提供脉冲信号，由74LS161集成块进行数据选择，三块74LS138集成块依次输出低电平，对小灯进行选择开关控制亮灭。利用D触发器实现74LS138集成块的单独工作。本设计实现了8路彩灯依次亮、奇数灯亮及偶数灯亮三种循环显示方式，且通过改变555定时器中的电阻阻值可实现循环彩灯的频率可调。设计电路在Protues中成功运行，且效果良好，证明本次循环彩灯电路设计是可行的，有效的。

关键词： 循环彩灯；555定时器；74LS161数据选择器；74LS138

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目 录

1 设计任务 ............................................................................................................................... 4 1.1 设计目的和意义 ............................................................................................................ 4 1.2 电路要求 ....................................................................................................................... 4 2 系统设计 ............................................................................................................................... 4 2.1总体方案设计 ................................................................................................................ 4 2.2 方案论证与对比 ........................................................................................................... 4 2.3 具体电路设计 ............................................................................................................... 5 2.3.1 振荡电路设计 ....................................................................................................... 5 2.3.2 计数器、译码器设计 ........................................................................................... 6 2.3.3 显示电路设计 ....................................................................................................... 7 2.4 系统总体电路 ............................................................................................................... 9 2.5 系统所用元器件 ........................................................................................................... 9 3 系统调试与仿真 ................................................................................................................. 10 3.1 多谐振荡电路的调试 ................................................................................................. 10 3.2 彩灯循环显示功能的调试 ......................................................................................... 10 4 总结 ..................................................................................................................................... 10 4.1 本系统的优缺点 ......................................................................................................... 10 4.2 心得体会 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................................................................................................................. 12

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1 设计任务

1.1 设计目的和意义

为了提高运用所学数电模电的理论知识、分析问题、解决问题的能力，掌握电子电路的设计方法，熟悉电路在Protues中的组装、运行、调试的方法，使得理论与实践相结合，提高处理实际问题的能力以及动手能力，设计频率可调的多路循环彩灯电路，实现多路彩灯的多方式显示，满足日常生活及节日娱乐的装饰。 1.2 电路要求

（1）设计可调预制序列发生器，用于控制彩灯的循环显示；

（2）循环频率可调。

2 系统设计

2.1总体方案设计

根据设计要求，提出两种方案如图1、图2所示：

555多谐振荡器 计数器 LED灯显示 图1 总体设计方案一

555多谐振荡器 计数器 译码器 LED灯显示

图2 总体设计方案二

2.2 方案论证与对比

两种方案均采用555定时器组成多谐振荡电路提供震荡脉冲，但方案一利用计数器产生的脉冲控制彩灯的循环显示，此方案只能实现LED灯的依次循环显示；与此相比，方案二利用计数器产生的脉冲控制译码器，利用多块译码器可实

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现LED灯的多种方式循环显示，增添效果显示。综上所述，本次设计采用方案二。 2.3 具体电路设计 2.3.1 振荡电路设计

主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的振荡器，其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。

由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端和

放电，使电路产生振荡。电容C在

之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。 输出信号的时间参数是： T=

=0.7（R1+R2）C =0.7R2C

其中，

为VC由

上升到

所需的时间，

为电容C放电所需的

时间。R1=R2=10K,C=47uF,T=1S

如下图所示为在Protues里仿真时的实际连接电路。其中端口3为输出端，使用的时候只要将端口3接到CLK端即可。

图3 震荡电路设计

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mtft.html