七彩循环灯电路设计

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1、11摘要循环装饰灯，流水灯在我们的日常生活中应用广泛，并且深受人们的喜爱，因此欲设计一种七彩循环装饰灯，使其实现不同的流水模式，在设计中，大量使用模拟电子基础的知识，用到了双D触发器，二进制计数器，缓存器，以及555脉冲触发器等，通过双D触发器和二进制计数器来完成分频的作用，通过缓存器来实现七彩灯的三种流水模式的循环。同时通过分频器的作用我们可以是实现，三亮一灭的循环和一亮一灭的循环移位，以及逐个点亮的效果，对于家居装饰具有很好的彩灯效果。关键字：七彩灯循环流水模式1111目录1设计任务11.1设计目的和意义11.2电路要求12系统设计2.1总体方案设计12.2具体电路

2、设计22.2.1频率控制电路电路的设计22.2.2时钟信号电路的设计32.2.3流水模式控制电路的设计32.2.4彩灯演示电路电路的设计42.3系统总体电路52.4系统所用元器件63系统调试73.1基本CP脉冲产生电路波形图与分频电路波形图73.2测试波形74.总结84.1该系统的总结84.2心得体会811111设计任务1.1设计目的和意义让我们在实践中进一步掌握数字电路课程所学的理论知识，并且熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。同时了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题，培养认真严谨的工作作风和实事求

3、是的工作态度。而且电子技术课程设计是大学中为我们提供的一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。1.2电路要求要求完成《七彩循环装饰灯控制器设计》，其能够完成7路彩灯至少三种流水模式下的循环，彩灯用发光二极管LED模拟；2系统设计2.1总体方案设计根据系统的要求，确定系统的总体方案如图所示。彩灯演示电路时钟信号电路流水模式控制电路频率控制电路系统总体设计方案2.2具体电路设计2.2.1频率控制电路电路的设计由一片151和一片74级联实现。整体上实现脉冲频率的变换，即交替产生快慢节拍。令74的Vcc，CLR，PR都接高电平，将^Q的输出接到D端，Q端的输出接到151的D1端

4、。令151的B,C,G’,GND接低电平，Vcc接高电平，D0接时钟信号的CP脉冲，A端接由花型控制电路的QG输出。所以Y端的输出就为：Y=CP·^A+Q·A(Q是74D触发器的输出端)由D触发器具有记忆功能，记录上一个状态，所以在每一个CP脉冲的上升沿，Q输出为上一次的记录（即一个脉冲）。也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。A端接的是161的高位片的QG即当到达第64拍时QG为1接下来的65~128拍为变慢后的脉冲输出。电路图如下:11112.2.2时钟信号电路的设计由一片555加上适当电容及电阻实现。电容取：910nf9

5、10nf电阻取：150kΩ10kΩ电路图如下：11112.2.3流水模式控制电路的设计161的级联用的是同步，并用^QH清零。当三种流水模式显示一遍后（总共64拍）161的输出变为00000100所以将161高位片的Q2（即QG）信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。流水模式一7路灯分两半，从右至左渐亮，全亮后，再分两半从右至左渐灭，循环两次；流水模式二从两边到中间对称地逐次渐亮，全亮后仍由两边到中间逐次渐灭循环两次花型；流水模式三从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次

6、渐灭，循循环两次花型。电路图如下：2.2.4彩灯演示电路电路的设计采用74194实现三种流水模式的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制经过观察每16个CP低位片输出Q1—1111Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的变化从而实现滑行的变化。电路图如下：2.3系统总体电路11112.4系统所用元器件本系统所用的元器件清单如表1所示。元器件名称数量移位寄存器741942与非门74LS004非门74LS044555脉冲触发器1二进制计数器741612数

7、据选择器741511双上升沿D触发器74LS741电源VCC导线若干发光二级管811113系统调试3.1基本CP脉冲产生电路波形图与分频电路波形图3.2测试波形流水模式一：流水模式二：流水模式三：11114.总结4.1该系统的总结该系统实现了全亮全灭，两亮两灭的左移右移功能。通过设计，该电路还能实现其他的扩展功能，三亮一灭的循环和一亮一灭的循环移位。但是该系统用的芯片较多，虽然整个系统简单让人易于理解，但是在这个设计中对于脉冲信号频率的输出没有进行准确的概念，因此输出信号不稳定，当555的电容较小时，其频率变化较快，不易于人眼的观察。4.