《四花样彩灯控制器》

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1、四花样彩灯控制器小组成员：罗福玲赵坤修睿王微应用背景随着人们对城市美化要求的提高，在许多场合可以看到彩色霓虹灯应用。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩低廉的造价和其控制简单等特点而得到广泛的应用。有些彩灯控制器实现的图案单一，体积过大，应用起来极不方便。为了美化环境，使彩灯控制器适应不同的地点与环境之中，我们通过小型的数字集成器来设计更为实用的彩灯控制器。基本功能设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(1)彩灯一亮一灭，从左向右移动；(2)彩灯两亮两灭，从左向右移动；(3)彩灯四亮四灭，从左向右移动；(4)从1～16逐次点亮，然后逐次熄灭；(5)四种

2、花样自动变换。仿真与测试电路原理从多谐振荡器NE555出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器74161；另一路作为移位时钟脉冲加到移位寄存器74164。调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。多谐振荡器、双D触发器7474、数据选择器74153共同组成一个电子开关。多谐振荡器输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器，在它的两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号，对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA，QB，QC，QD四个分频信号。其

3、作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。电路原理当双D触发器输出为“00”时，数据选择器输出10000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样一；为“10”时，数据选择器输出11000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样二；为“01”时数据选择器输出11110000序列脉冲，为八分频信号，实现花样三；为“11”时数据选择器输出1111111100000000序列脉冲，为十六分频信号，实现花样四。调节开关电路的CP脉冲（时钟脉冲）产生电路的电阻，可以改变开关的切换时间用以选择每种花样出现时间的长短。数据选择器的输出端接移位寄存器的输入端，在时钟脉冲

4、的作用下，数据在移位寄存器的八位并行输出端从Q0到Q7顺序移动。移动的八位控制信号直接控制发光二极管的亮灭，就出现了八路四花样自动循环切换的流水彩灯。单元电路设计四种码产生电路根据彩灯要实现的四花样,可确定移位寄存器输出的二进制码,即四种码产生电路要产生的码。花样状态要求周期（位）码1一亮一灭，从左向右移动8100000002两亮两灭，从左向右移动8110000003四亮四灭，从左向右移动8111100004从1～16从00左到右逐次点亮，然后逐次熄灭161111111100000000单元电路设计时钟脉冲产生电路用555定时器构成多谐振荡器,电路输

5、出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为：T=0.7(R1+2R2)C要用两个555产生两个时钟脉冲,一个控制74LS161模十六计数器和八位移位寄存器74164,要能看到彩灯的流动,其周期设为1秒左右。另一个555产生的矩形脉冲控制彩灯的自动转换,其周期设为模十六计数器的20倍,改变R1、R2的阻值即可。单元电路设计彩灯开关电路要实现彩灯四花样的自动转换，就要使四选一数据选择器74LS153循环地输出Z1、Z2、Z3、Z4。使双D触发器的输出端接数据选择器的两个地址输入端，双D触发器能产生00、01、10、11这四钟循环的状态，从而使选择器循环的选择

6、一种码输出，实现彩灯的四花样循环。令Q1Q2=AB，74LS153数据选择器的功能表如下表所示：数据选择器功能表由表可知，数据选择器的地址输入端A、B循环转变，输出端1Y循环选择四种码Z1、Z2、Z3、Z4输出，使彩灯的四花样自动循环改变。B（Q2）A（Q1）1Y0110000110Z1Z3Z4Z2Z1单元电路设计花样输出电路输出电路由八位移位寄存器74LS164、16个彩灯和16个驱动电阻构成。寄存器的数据输入端接收开关电路输出的四种码，这四种码在移位寄存器的八位并行输出端从QA向QH移动，输出四种彩灯花样。当输入移位寄存器数据输入端的码为1000

7、0000时，清零后在移位脉冲CP的作用下，寄存器数码移动情况如右表所示。CPRiQAQBQCQDQEQFQGQH11100000002001000000300010000040000100005000001000600000010070000000108000000001寄存器数码移动情况表输入码中的那位高电平“1”从寄存器的输出端QA经八个移位脉冲CP作用后逐渐到了QH，使输出端所连接的彩灯依次点亮，实现了彩灯依次点亮的花样。当输入另外的三种码时，寄存器的数码移动原理相似，所以就不赘述了。效果展示欢迎各位评委提问