【正文】 C5D6E N P7E N T10~ L O A D9~ C L R1C L K2U37 4 L S 1 6 1 DU 7 A1D21Q5~ 1 Q6~ 1 C L R13~ 1 P R47 4 L S 7 4 DU 7 B2D122Q9~ 2 Q8~ 2 C L R1311~ 2 P R107 4 L S 7 4 D 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 6 頁 圖 32 比較方案 2 電路圖 優(yōu)點 :本電路圖設(shè)計簡單、結(jié)構(gòu)清晰，可分為四種碼產(chǎn)生電路、開關(guān)電路、輸出電路和時鐘電路這四個模塊。 圖 31 比較 方案 1 電路圖 方案 1的優(yōu)點是省了一個 555 脈沖產(chǎn)生電路，使電路更清晰，增強(qiáng)了電路的可靠性；缺點是如果按此方案連接電路，彩燈無法完成第四種花樣（依次點亮，依次熄滅），只能完成一半，依次點亮或依次熄滅，部分實現(xiàn)了設(shè)計要求，所以不采用。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 5 頁 第 3 章 電路方案選擇 循環(huán)彩燈電路設(shè)計方案有多種，這里考慮了以下兩種方案： 方案 1 利用數(shù)字芯片實現(xiàn)。當(dāng)雙 D 觸發(fā)器輸出為“ 00”時，數(shù)據(jù)選擇器輸出10000000 序列脈沖，為八分頻信號，實現(xiàn)花樣一；為“ 10” 時，數(shù)據(jù)選擇器輸出11000000 序列脈沖，為八分頻信號，實現(xiàn)花樣二；為“ 01” 時數(shù)據(jù)選擇器輸出 11110000序列脈沖，為八分頻信號，實現(xiàn)花樣三；為“ 11” 時數(shù)據(jù)選擇器輸出 1111111100000000序列脈沖，為十六分頻信號，實現(xiàn)花樣四。 多諧振蕩器、雙 D 觸發(fā)器、數(shù)據(jù)選擇器共同組成一個電子開關(guān)。 ：由雙 D觸發(fā)器 74LS74 和四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 組成，雙 D的兩輸出端接數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端，它能產(chǎn)生兩位循環(huán)二進(jìn)制碼，每改變一種狀態(tài)，數(shù)據(jù)選擇器選擇一種碼輸出，使彩燈花樣自動循環(huán)。 本課題研究的是四花樣彩燈控制器，應(yīng)用的是數(shù)字邏輯電路的有關(guān)知識，是進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計的基礎(chǔ)，對進(jìn)行復(fù)雜彩燈設(shè)計具有指導(dǎo)意義 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 3 頁 第 2 章 系統(tǒng)組成及工作原理 四 花樣彩燈設(shè)計 可先對 幾個獨立的功能模塊進(jìn)行設(shè)計 ， 每一個模塊完成特定的功能 ,再把它們有機(jī)的組織起來構(gòu)成一個系統(tǒng)完成彩燈控制器的設(shè)計。 二維彩燈控制器可控制五路彩燈逐行遞增點亮，再逐行遞減熄滅。 隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到彩色霓虹燈 。時鐘信號由兩個 555 產(chǎn)生，一個產(chǎn)生周期為 秒的矩形脈沖控制模十六計數(shù)器 74LS161 和八位右移寄存器 74LS164,另一個產(chǎn)生周期為 秒的脈沖控制雙 D觸發(fā)器。首先要分析設(shè)計要求，從要實現(xiàn)四花樣入手推導(dǎo)出要使用的芯片。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) I 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................... 1 第 1 章 前言 .......................................................................................................................... 2 第 2 章 系統(tǒng)組成及工作原理 .............................................................................................. 3 第 3 章 電路方案選擇 .......................................................................................................... 5 第 4 章 單元電路設(shè)計與計算 .............................................................................................. 7 時鐘脈沖產(chǎn)生電路 ...................................................................................................................... 7 四種碼產(chǎn)生電路 ........................................................................................................................... 9 彩燈自動轉(zhuǎn)換控制電路 ..........................................................................................................13 花樣輸出電路設(shè)計 ....................................................................................................................14 第 5 章 整機(jī)電路設(shè)計 ........................................................................................................ 17 第 6 章 電路仿真 ................................................................................................................ 19 軟件介紹 ........................................................................................................................................19 仿真電路 ........................................................................................................................................19 結(jié) 論 .................................................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 24 附錄 1 花樣彩燈控制器原理總圖 ..................................................................................... 25 附錄 2 元器件明細(xì)表 ........................................................................................................ 26 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 1 頁 摘 要 彩燈控制器在我門日常生活中有重要的運用，如廣告牌的設(shè)計和節(jié)日彩燈的設(shè)計都能運用到它的原理?？赏ㄟ^八位右移寄存器 74LS164 實現(xiàn)八個彩燈的向右移動，從它的右移輸入端輸入四種碼來實現(xiàn)它的四種花樣。當(dāng)彩燈完成一種花樣時，雙 D觸發(fā)器輸出狀態(tài)改變，數(shù) 據(jù)選擇器選擇另一種碼輸出，彩燈變?yōu)橄乱环N花樣，直到完成四種花樣再循環(huán)變化。LED 彩燈 由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應(yīng)用，用 彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時尚。若將一定數(shù)量的彩色燈組合聯(lián)接，就能營造出平面上色彩變化的場景，這比通?？刂埔粭l線上的色彩流動更加豐富絢麗。系統(tǒng)可由四個模塊組成，它 們分別是： 時鐘電路、 四種碼產(chǎn)生電路、自動轉(zhuǎn)換控制電路、數(shù)據(jù)輸出，設(shè)計框圖如圖 21所示 。 ：由八位移位寄存器 74LS164 和八個彩燈組成，選擇輸出的每一種碼輸入到寄存器的數(shù)據(jù)輸入端，使碼在寄存器的八個輸出端自左向右移動，實現(xiàn)彩燈的花樣。多諧振蕩器輸出的計數(shù)脈沖經(jīng)雙 D 觸發(fā)器兩位二進(jìn)制計數(shù)器，在它的兩個輸出端得到 00、 0 11 四種邏輯狀態(tài)。調(diào)節(jié)開關(guān)電路的 CP脈沖產(chǎn)生電路的電阻，可以改變開關(guān)的切換時間用以選擇每種花樣出現(xiàn)時間的長短。用模十六計數(shù)器 74LS161 的輸出端的最高位 QD作為雙 D 觸發(fā)器的時鐘，可以少用一個 555 定時器。 方案 2 用多諧振蕩器的輸出端作為雙 D 觸發(fā)器的時鐘。四種碼產(chǎn)生電路由模十六計數(shù)器和組合邏輯門構(gòu)成，開關(guān)電路由雙 D觸發(fā)器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，輸出電路由移位寄存器和彩燈構(gòu)成，時鐘電路由兩個 555 構(gòu)成。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 7 頁 第 4 章 單元電路設(shè)計與計算 時鐘脈沖產(chǎn)生電路 時鐘脈沖產(chǎn)生電路由 NE555 定時器 、兩個電阻和兩個電容構(gòu)成。 由 3個 5 KΩ的電阻組成。 由兩個與非門 G1和 G2 構(gòu)成，對兩個比較器輸出的電壓進(jìn)行控制。由 G3和 G4構(gòu)成，以