四花样彩灯课程设计-10页文档资料.pdfVIP

四川师范大学成都学院通信实验教研室

通信设计与应用实验室课程设计报告书

作品名称：四花样彩灯控制电路

学生姓名陈真

班级2019级电信（汽电）2班

完成时间2011-11-18

作品名称：四花样彩灯设计电路

作品简介：

四花样彩灯设计电路具有四花样自动切换的彩灯控制，四种变化功能为：

(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)四亮四灭，从左向右移动

(4)逐次点亮，然后逐次熄灭；

(5)四种花样自动变换。

四花样彩灯设计电路分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再

把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。系统可由四个模块组成，它们分别

是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。

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1系统结构框图

1.1电路设计方案

把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把

它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。系统可由四个模块组成，它们分

别是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。设计框图如图1.1-1所示：

由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路，由

多谐振荡器

双D触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，一个时钟

控制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟控制双D触发器。

多谐振荡器分频计数器数据选择器移位寄存器

1.2工作原理分析

从多谐振荡器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；另一路

多谐振荡器开关电路输出

做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。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。图1.1-1系统结构框图

多谐振荡器、双D触发器、数据选择器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。其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。当

双D触发器输出为“00”时，数据选择器输出序列脉冲，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。

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2电路方案设计

2.1电路图设计

将各单元电路组织起来就得到了系统电路图2.1-1所示

图2.1-1系统电路

本电路图设计简单、结构清晰，可分为四种码产生电路、开关电路、输出电路和时钟电

路这四个模块。四种码产生电路由模十六计数器和组合逻辑门构成，开关电路由双D触发器

和数据选择器构成，输出电路由移位寄存器和彩灯构成，时钟电路由两个555构成。

通过改变多谐振荡器的电阻可改变彩灯流动的速度和各花样持