彩燈控制器模電 課程設計

2022-10-12 01:06:04 字數 2243 閱讀 7343

目錄1 摘要: i

2 前言 1

2.1 設計目標 2

2.2 實施計畫 2

3 總體方案設計 2

4 單元模組設計 3

4.1 各單元模組功能介紹及電路設計 3

4.1.1 時鐘脈衝產生電路模組設計 3

4.1.2 交替節拍控制電路模組設計 4

4.1.3 技術控制電路模組設計 4

4.1.4 花型控制訊號電路模組設計 4

4.1.5 花樣輸出電路模組設計 6

5 總體電路圖 7

6 用器件介紹 7

6.1 元器件清單 8

6.1.1 定時器,如圖3-4所示: 8

6.1.2 位暫存器74ls164,晶元管腳圖如圖3-5所示: 9

6.1.3 一資料選擇器74ls153,晶元管腳圖如圖3-6所示: 10

7 系統除錯 10

8 硬體除錯 11

9 心得體會 12

10 參考文獻 13

彩燈控制器電路設計

隨著科學技術的發展以及人民生活水平的提高,在現代生活中,彩燈作為一種裝飾,既可以增強人們的感觀,起到廣告宣傳的作用,又可以增添節日氣氛,為人們的生活增添亮麗,用在舞台上增強晚會燈光效果。隨著電子技術的發展,應用系統向著小型化、快速化、大容量、重量輕的方向發展,因為電子覆蓋面廣,抽象能力強,在實際應用中越來越廣泛。在這個階段,人們開始追求貫徹整個系統設計的自動化,可以從繁重的設計工作中徹底解脫出來,把精力集中在創造性的方案與概念構思上,從而可以提高設計效率,縮短產品的研製週期。

整個過程通過整合塊自動完成,大大減輕了設計人員的工作強度,提高了設計質量,減少了出錯的機會。

彩燈控制器是利用幾種晶元來控制不同數量而有規律的彩燈的亮滅。彩燈控制器的第一種花樣為彩燈一亮一滅,從左向右移動;第二種花樣為彩燈兩亮兩滅,從左向右移動;第三種花樣為彩燈四亮四滅,從左向右移動;第四種花樣為彩燈1到8從左到右逐次點亮,又從左到右逐次熄滅。4種花樣自動變換,迴圈往復。

電路圖包括移位暫存器,計數脈衝,分頻器,資料選擇器等器件。主要由555振盪電路產生兩種不同週期的矩形脈衝,在經74ls93分頻後得到四路分頻訊號,由74ls74﹑74ls153組成的選通電路來控制彩燈亮滅的順序,從而出現彩燈四種花樣自動切換。這次課程設計報告說明了設計的全過程,包括原理分析、電路說明、過程說明、設計方案說明、原理圖說明、故障以及故障排除說明。

(紙上)

關鍵詞:移位暫存器,計數脈衝,分頻器,資料選擇器

用7556多諧振盪器電路輸出便得到乙個週期性的矩形脈衝,其週期為:

t=0.7(r1+2r2)c3-1)

週期設為1秒左右, 故電阻值和電容值可設為:

r1=5.1 kω, r2=5.1 kω, c1=47uf, c2=0.01uf

由公式(3-1)計算得:t=0.7(5.1+5.1*2)*47…..=1s

電路圖如圖3-1所示:

圖3-1 時鐘電

開關電路圖如圖3-2所示:

3-2 開關電路

令q1q2=ab,74ls153資料選擇器的功能表如表3-3所示:

表3-3 資料選擇器功能表

由表3-3可知,資料選擇器的位址輸入端a、b迴圈轉變,輸出端1y迴圈選擇四種碼z1、z2、z3、z4輸出,使彩燈的四花樣自動迴圈改變。

輸出電路由八位移位暫存器74ls164、八個彩燈和八個驅動電阻構成(如圖3-3所示)。暫存器的資料輸入端接收開關電路輸出的四種碼,這四種碼在移位暫存器的八位並行輸出端從qa向qh移動,輸出四種彩燈花樣。

圖3-3輸出電路

表3-4 暫存器數碼移動情況表

由表3-4可看出,輸入碼中的那位高電平「1」 從暫存器的輸出端qa經八個移位脈衝cp作用後逐漸到了qh,使輸出端所連線的彩燈依次點亮,實現了彩燈依次點亮的花樣。當輸入另外的三種碼時,暫存器的數碼移動原理相似,所以就不累贅了。

1. 序列輸入帶鎖存

2. 時鐘輸入,序列輸入帶緩衝

3. 非同步清除

4. 最高時鐘頻率可高達36mhz

5. 功耗:10mw/bit

6. 74系列工作溫度: 0°c to 70°c

7. vcc最高電壓:7v

8. 輸入最高電壓:7v

9. 最大輸出驅動能力:

10. 高電平:-0.4ma

11. 低電平:8ma

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