基于單片機控制的節(jié)日彩燈控制器設(shè)計-在線瀏覽
2025-01-20 21:33本頁面
【正文】 彩燈控制電路是由單元電路組合而成的，主要由555振蕩電路產(chǎn)生一矩形脈沖，在經(jīng)74LS93分頻后得到四路分頻信號，由74LS74﹑74LS153組成的電子開關(guān)去控制這四路分頻信號，進而控制彩燈亮滅的順序，從而出現(xiàn)彩燈四種花樣自動切換。第2章 總體方案設(shè)計與論證通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實際知識，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。 方案比較方案一只能實現(xiàn)稍微比較簡單的一些功能，能達到預(yù)期目的。分頻計數(shù)器數(shù)據(jù)選擇器移動寄存器輸出開關(guān)電路圖21 方案一的原理框圖方案一：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，可以只用一個555定時器。2．1．2 方案二方案二原理框圖如圖22所示。用555構(gòu)成多諧振蕩器。用雙D觸發(fā)器74LS74接成2進制加法計數(shù)器。移位寄存器選擇八位74LS164，它是產(chǎn)生移動燈光信號的核心器件。 方案選擇結(jié)合我們已學(xué)知識，為使實驗更加成功，我覺得更適合做方案二，而不采用方案一。 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計本系統(tǒng)主要分為3個單元模塊，它們分別是：時鐘脈沖產(chǎn)生電路模塊、彩燈開關(guān)電路模塊和花樣輸出電路模塊。 時鐘脈沖產(chǎn)生電路模塊設(shè)計用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器,電路輸出便得到一個周期性的矩形脈沖,其周期為:T=(R1+2R2)C………………………(31)要用兩個555產(chǎn)生兩個時鐘脈沖,一個控制74LS161模十六計數(shù)器和八位移位寄存器,要能看到彩燈的流動,其周期設(shè)為1秒左右, 電阻值和電容值可設(shè)為：R1=1KΩ ， R2=51KΩ ， C=由公式（31）計算得：T=電路圖如圖31所示:圖31 時鐘電路另一個555產(chǎn)生的矩形脈沖控制彩燈的自動轉(zhuǎn)換,其周期設(shè)為模十六計數(shù)器的20倍,改變RR2的阻值即可，可設(shè)為：R1=1KΩ ， R2=1MΩ ，C=由公式（31）計算得：T= 彩燈開關(guān)電路模塊設(shè)計要實現(xiàn)彩燈四花樣的自動轉(zhuǎn)換，就要使四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153循環(huán)地輸出ZZZZ4。ICICIC5共同組成了一個電子開關(guān)。這4個狀態(tài)作為IC5的4個數(shù)據(jù)通道選擇信號，對應(yīng)從IC3輸送到IC5的QA、QB、QC、QD4個分頻信號。當(dāng)IC4輸出為“00”時，選通IC5的⑧腳；為“01”時，選定IC5的⑤腳。 花樣輸出電路模塊設(shè)計輸出電路由八位移位寄存器74LS16八個彩燈和八個驅(qū)動電阻構(gòu)成（如圖34所示）。圖34 輸出電路驅(qū)動電路用8只三極管組成8路射隨器作緩沖放大，去觸發(fā)作電流開關(guān)的8只雙向可控硅，以控制彩燈發(fā)光。從IC5第⑦腳輸出的數(shù)據(jù)信號送到IC6的輸入端第⑧腳，在時鐘脈沖作用下，數(shù)據(jù)在IC6的8位并行輸出端從Q0一Q7順序移動。當(dāng)輸入移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端的碼為10000000時，清零后在移位脈沖CP的作用下，寄存器數(shù)碼移動情況如圖35所示CPRiQAQBQCQDQEQFQGQH111000000 02001000000300010000 0400 00100005000001000600000010070000000108000000001圖35 寄存器數(shù)碼移動情況表由表35可看出，輸入碼中的那位高電平“1” 從寄存器的輸出端QA經(jīng)八個移位脈沖CP作用后逐漸到了QH，使輸出端所連接的彩燈依次點亮，實現(xiàn)了彩燈依次點亮的花樣。本系統(tǒng)中主要使用了如下一些功能器件：555定時器、8位移位寄存器74LS16雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153。 555定時器如圖36所示：圖36 555定時器由于555定時器內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，用555定時器組成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。三極管VT1對清零起跟隨作用，起
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