【導(dǎo)讀】本系統(tǒng)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及容易操作等優(yōu)點(diǎn)。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場(chǎng)合可以看到彩色霓虹燈。燈來(lái)裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為一種時(shí)尚。但目前市場(chǎng)上各式樣的LED彩燈控制器。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過(guò)多、電路復(fù)雜、功率損耗大等缺點(diǎn)。此外從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對(duì)現(xiàn)有的彩燈控制器進(jìn)行改進(jìn)。

　　

【正文】 管。 VS選用 lW、 的硅穩(wěn)壓二極管，例如 1N4733 等型號(hào)。 VTlVT8 均選用耐壓值為 400V 以上的晶閘管，其電流容量應(yīng)視每路彩燈的總功率而定。本例介紹的彩燈控制器，采用 CD71017 彩燈程控集 成電路，能驅(qū)動(dòng) 7路彩燈完成多武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 點(diǎn)閃光、交替閃光、單點(diǎn)旋轉(zhuǎn)閃光、同時(shí)點(diǎn)亮后依次熄滅等 6 種基本閃光功能，通過(guò)功能設(shè)置還可產(chǎn)生多種組合花樣的燈光效果。 電路工作原理 該彩燈控制器電路由電源電路和彩燈驅(qū)動(dòng)控制電路組成，如圖 1140 所示。 電源電路由降壓電容器 C泄放電阻器 R、整流二極管 VDl、 VD穩(wěn)壓二極管 VS和濾波電容器 C2組成。 彩燈驅(qū)動(dòng)控制電路由程控集成電路 IC、電容器 Cl、晶閘管 VTlVT7 和彩燈 HLlHL7組成。 交流 220V 電壓經(jīng) C3 降壓、 VDl 和 VD2 整流、 VS 穩(wěn)壓及 C2 濾波后，為 IC 提供 6V直流工作電壓。 IC的 QlQ7端為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端， BlB3端為花樣選擇控制端， Uc 和 UD 為功耗控制端， OSC1 和 OSC2 為振蕩端。 IC通電工作后，其 QlQ7端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò) VTlVT7 控制 7路彩燈 HLlHL7按設(shè)定的程序閃亮。 IC的 BlB3端均懸空時(shí)，彩燈 HLlHL7 的閃光花樣為多點(diǎn)閃光，見表 13。使用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)定閃光花樣。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 元器件選擇 R選用 1/散 W 金屬膜電阻器或碳膜電阻器。 C1選用高頻瓷介電容器 。C2選用耐壓值為 16V 的鋁電解電容器 。C3選用耐壓值為400V 以上的 CBB聚丙 烯電容器。 VDl 和 VD2 均選用 IN4007 型硅整流二極管。 VS選用 lW、 6V 的硅穩(wěn)壓二極管，例如 1N4735 等型號(hào)。 VTlVT7 均選用耐壓值為 400V 以上的雙向晶閘管，其電流容量應(yīng)根據(jù)每路彩燈的總功率而定。若 HLlHL7均使用成品彩燈串，則 VTlVT7可選用 MAC94A4型雙向晶閘管 (1A、400V)。若每路彩燈功率為 10OOW(使用彩色燈泡串聯(lián)或并聯(lián) )，則可選用 BTAlO20A/600V的雙向晶閘管。 本例介紹的彩燈控制器，能控制 4路彩燈，使之按 輪流點(diǎn)亮 → 依次點(diǎn)亮 → 閃亮 的方式循環(huán)點(diǎn)亮，可用于制作節(jié)日彩燈或廣告燈等。 電路工作原理 該彩燈控制器電路由電源電路、多諧振蕩器、脈沖分頻器和驅(qū)動(dòng)控制電路組成，如圖 l139 所示。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 電源電路由降壓電容器 C泄放電阻器 Rl、穩(wěn)壓二極管 VS、整流二極管 VDl 和濾波電容器 C2組成。 多諧振蕩器由電阻器飽 R電容器 C C4 和晶體管 Vl、 V2組成。 脈沖分頻器電路由計(jì)數(shù) /脈沖分配器集成電路 IC 和二極管 VD2VDl6 組成。 驅(qū)動(dòng)控制電路由電阻器 R6R1晶體管 V3V晶刊管 VTlVT4 和彩燈 HLIHL4組成。 交流 220V 電壓經(jīng) Cl 降壓、 VS 穩(wěn)壓、 VDl整流及 C2濾波后，為多諧振蕩器、脈沖分頻器和驅(qū)動(dòng)控制電路提供近 l2V 直流電壓。 多諧振蕩器振蕩工作后，產(chǎn)生低頻脈沖信號(hào)，作為 IC 的 13腳 (禁止輸入端 )計(jì)數(shù)脈沖 (采用計(jì)數(shù)脈沖的下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的方式 )。 IC在計(jì)數(shù)脈沖的作用下， 其 YOY9輸出端依次輪流輸出高電平，通過(guò) VD2VDl6 使驅(qū)動(dòng)控制電路工作，彩燈 HLlHM閃爍發(fā)光。 當(dāng) IC 的 YO端輸出高電平時(shí)， VD2 和 V VTl 導(dǎo)通， HLlA 亮。 當(dāng) IC 的 Yl端輸出高電平時(shí)， VD V4 和 VT2 導(dǎo)通， HL2點(diǎn)亮 (HLl 熄滅 )。 當(dāng) IC 的 Y2端輸出高電平時(shí)， VD V5 和 VT3 導(dǎo)通， HL3點(diǎn)亮 (HL2 熄滅 )。 當(dāng) IC 的 Y3端輸出高電平時(shí)， VD V6 和 VT4 導(dǎo)通， HL4點(diǎn)亮 (HL3 熄滅 )。 當(dāng) lC 的 Y4端輸出高電平時(shí)， VD V3 和 VTl 導(dǎo)通， HLl點(diǎn)亮 (HL4 熄滅 )。 當(dāng) IC 的說(shuō)端輸出高電平時(shí)， VD VD V V VTl 和 VT2 均導(dǎo)通， HLl 和 HL2同 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 時(shí)點(diǎn)亮。 當(dāng) lC 的 Y6端輸出高電平時(shí)， VD9VDll、 VDl V3V5 和 VTlVT3均導(dǎo)通， HLlHL3同時(shí)點(diǎn)亮。 當(dāng) IC 的 Y7端輸出高電平時(shí)， VDlOVDl VDl V3V6 和 VTlVT4均導(dǎo)通， HLlHL4同時(shí)點(diǎn)亮。 當(dāng) IC 的 Y8端輸出高電平時(shí)，由于該端懸空， YOY7 端和 Yg端均輸出低電平，VD2VDl V3V6 和 VTlVW 均截止， HLlHM均熄滅。 當(dāng) lC 的 W端輸出高電平時(shí)， VDlO、 VDll 下 VDl3VDl V3V6 和 VTlVT4 均導(dǎo)通，HLlH門均點(diǎn)亮。 當(dāng) IC 的 YO端輸出高電平時(shí)， VD V3 和 VTl 又導(dǎo)通， HLlA 亮 (HL2Hl4 均熄滅 )。 以上工作過(guò)程周而復(fù)始，使 4路彩燈的工作狀態(tài)按 HLl點(diǎn)亮 +HL2點(diǎn)亮 +Hl3點(diǎn)亮 +HL4點(diǎn)亮 → HLl 點(diǎn)亮 → HLl、 HL2 點(diǎn)亮 → HLlHL3A 亮 → HLlHL4 均點(diǎn)亮 → HLlHL4均熄滅 →HLlHL4 均點(diǎn)亮 → HLl點(diǎn)亮 → HL2 點(diǎn)亮 ?? 方式循環(huán)點(diǎn)亮。 調(diào)節(jié) R4的阻值， 可改變多諧振蕩器的振蕩周期，從而改變彩燈的閃爍頻率。 元器件選擇 RlR13 選用 1/4W 金屬膜電阻器或碳膜電阻器。 Cl選用耐壓值為 630V 的 CBB聚丙烯電容器 。C2C4均選用耐壓值為 16V的鋁電解電容器。 VDl 選用 1N4007 型硅整流二極管 。VD2VDl6 均選用 1N4148 型硅開關(guān)二極管。 Vl和 V2 均選用 S9014 型硅 NPN 晶體管 。V3V6均選用耐 S9013 型稚 NPN 晶體管。 VT1VT4 均選用 61OA、 400V 的雙向晶閘管。 IC選用 VD4017 或 MCl4017型十進(jìn)制計(jì)數(shù) /脈沖分配器集成電路。 HLlHL4 可使用成品彩燈串或使用多只 1560W的彩色燈泡并聯(lián) 5 流水彩燈電路 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 控循環(huán)閃爍彩燈電路及制作 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 結(jié)論 流水彩燈的電原理圖。電路除具有一般流水彩燈控制特性外 ,還能不斷地變化光點(diǎn)的顏色。圖中采用二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、脈沖分配器 ,C187 作為主要控制元件 ,它能控制10位移動(dòng)光點(diǎn)。本電路圖中只畫出其中的 2位 ,其余 8位的電路形式與圖示完 。 片機(jī) 的電可擦除 Flash 閃存 EPROM 中，如果用戶需要更改系統(tǒng)的亮燈模式 Model_i，無(wú)須改變系統(tǒng)硬件電路，只需修改其中程序即可，是一種很有發(fā)展前途的彩燈控制器。 圖 l所 示為自動(dòng)換色流水彩燈的電原理圖。電路除具有一般流水彩燈控制特性外 ,還能不斷地變化光點(diǎn)的顏色。圖中采用二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、脈沖分配器 ,C187 作為主要控制元件 ,它能控制 lO位移動(dòng)光點(diǎn)。本電路圖中只畫出其中的 2位 ,其余 8位的電路形式與圖示完全相同。 ICl 是時(shí)基電路 555,它構(gòu)成脈沖發(fā)生器 ,給 IC2(C187)提供時(shí)鐘脈沖 ,使 :IC2的 lO 個(gè)輸出端 O～ 9依次輪流循環(huán)地輸出高電平。這 lO個(gè)高電平依次分別觸發(fā) 10 個(gè)雙向可控硅 BCRl 一 BCRlO,使 10組紅燈或綠燈依次點(diǎn)亮。每組燈中是紅燈或是綠燈亮 ,要由雙向可控硅 BCRll 一 BCRl2 來(lái)決定。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 32 致謝 在本論文的寫作過(guò)程中，我的導(dǎo)師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 33 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 蔡美琴，張為民，沈新群等 .MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用［ M］ .北京：高等教育出版社， 1992. ［ 2］何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選篇（ 5）［ M］ .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1997. ［ 3］楊光友 .單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)［ M］ .北京：中國(guó)水利水電出版社， ［ 4］ 王聲學(xué) 。吳廣寧 。蔣偉 。邊珊珊 。李生林 。LED 原理及其照明應(yīng)用 [J]。燈與照明 。2020年 04 期 ［ 5］ 陳漢汛 ,倪爾東 ,劉利 。LED 驅(qū)動(dòng)電路及在車用光源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J]。武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào) 。2020 年 01期 ［ 6］ 王曉明 ,郭偉玲 ,高國(guó) ,沈光地 。LED—— 新一代照明光源 [J]。現(xiàn)代顯示 。2020 年 07期 ［ 7］艾朝霞 。姬妍 。LED 照明光源前景展望 [J]。榆林學(xué)院學(xué)報(bào) 。2020 年 04 期 ［ 8］徐時(shí)清 。金尚忠 。王寶玲 。張麗艷 。趙士龍 。李晨霞 。固體照明光源 白光 LED 的研究進(jìn)展 [J]。中國(guó)計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào) 。2020 年 03 期 ［ 9］張華 ?；?ARM 的大屏幕 LED 顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究 [D]。四川大學(xué) 。2020 年 ［ 10］倪爾東 。LED 汽車新光源 [D]。武漢理工大學(xué) 。2020 年 ［ 11］王樂(lè) 。關(guān)于 LED應(yīng)用于照明的研究和設(shè)計(jì) [D]。浙江大學(xué) 。2020 年 ［ 12］胡海蕾 。LED 照明光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其陣列光照度分布研究 [D]。福建師范大學(xué) 。2020 年 ［ 13］徐忠正 ?；谇度胧较到y(tǒng)的光源功率分檔控制 [D]。浙江大學(xué) 。2020 年 ［ 14］郝振華 ?；趩纹瑱C(jī)的 LED 三維動(dòng)態(tài)信息顯示系統(tǒng) [D]。西安理工大學(xué) 。2020 年 ［ 15］韓勇 。白光 LED用紅色熒光粉的性能和制備 [D]。河北大學(xué) 。2020 年 ［ 16］宋偉朋 。水熱法合成 YAG： Ce熒光粉 [D]。河北大學(xué) 。2020 年 ［ 17］張 哲娟 ?；诩{米材料的高效節(jié)能平面冷光源研究 [D]。華東師范大學(xué) 。2020 年 ［ 18］雍玉輝 。基于 PIC 微控制器的 SMSamp。LED 通信設(shè)計(jì) [D]。新疆大學(xué) 。2020 年 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 34