數電課程設計報告多路彩燈控制電路

數字電子技術課程設計

題目：多路彩燈控制電路

班級姓名

指導老師

組號多路彩燈控制電路

一、設計設計任務及要求：

1、控制8路彩燈訊號，產生四種及以上的花型變換。

2、彩燈用發光二極體代替，花型由設計者自行確定。

3、設定外部操作開關，能夠控制彩燈的花型變換等功能。

4、擴充套件功能能實現花樣變化的自動變換。

二、方案設計與論證：

我們對多路彩燈控制的理解，是指利用電子電路構成的計數器。然後在計數的基礎上，利用計數器的輸出端外接led燈實現led燈的流水功能，還能夠實現流水花樣的改變功能。其中有開關控制，振盪器，邏輯門，計數器，解碼器和led顯示六部分組成。

振盪器組成標脈衝發生器，計數器產生計數，解碼器和led進行顯示，通過控制開關控制計數計數方式來改變流水燈的流水效果。

方案一：不使用與門，只使用74ls193晶元，使用十六進製制，然後使用4線—16線的解碼器完成控制十六路的彩燈的流水功能。

方案二：使用ttl邏輯門，使用與門，將十六進製制的晶元改為8進製，然後利用3線—8線解碼器74hc138解碼。優點：

不僅可以加深學習計數器的計數學習，還可以學習計數器的進製轉換，加大電路的知識結合的緊密程度。

在比較兩個方案的優缺點後，選擇了第二個方案，進行電路的的設計，先將這些模組組合設計，再對開關的控制詳細設計。通過**，原理圖設計，pcb製作，分步驟除錯，來解決方案二的不足。使做出來的效果又好，又能充分利用學過的數電知識。

可以體現數電課設的真正內涵。

設計原理及方框圖：

對多路彩燈控制實質是乙個對脈衝進行計數的計數電路，由於計數的方式可以變換，那麼就可以實現不同花樣的流水效果，故需要在電路上加開關控制電路，同時還有將晶元的計數範圍改變的清零電路。構成方框圖如下：

設計原理及方框圖：

三、各單元電路設計與分析；

1.振盪器電路：

秒發生電路---振盪器是計時器的核心，振盪器的穩定度和頻率的精確度決定了計時器的準確度。一般來說，振盪器的頻率越高，計時精度就越高，但耗電量將越大。所以，在設計電路時要根據需要而設計出最佳電路。

在本設計中，採用的是精度不高的，由積體電路555與rc組成的多諧振盪器。其具體電路如下圖2所示：

接通電源後，電容c1被充電，vc上公升，當vc上公升到大於2/3vcc時，觸發器被復位，放電管t導通，此時v0為低電平，電容c1通過r2和t放電，使vc下降。當vc下降到小於1/3vcc時，觸發器被置位，v0翻轉為高電平。電容器c1放電結束,所需的時間為：

當c1放電結束時，t截止，vcc將通過r1、r2向電容器c1充電，vc由1/3vcc上公升到2/3vcc所需的時為：

當vc上公升到2/3vcc時，觸發器又被復位發生翻轉，如此周而復始，在輸出端就得到乙個週期性的方波，其頻率為

。四、總體電路原理圖及元器件清單：

由圖可見：多路彩燈控制主要由開關控制，振盪器，邏輯門，計數器，解碼器和led顯示六部分組成。它們的工作原理是：

利用計數器的輸出端外接led燈實現led燈的流水功能，還能夠實現流水花樣的改變功能。其中有開關控制，振盪器，邏輯門，計數器，解碼器和led顯示六部分組成。振盪器組成標脈衝發生器，計數器產生計數，解碼器和led進行顯示，通過控制開關控制計數計數方式來改變流水燈的流水效果。

2、元件清單：

五、電路**及**結果分析：

**結果大致和設計結果超不多，但是有些原件並不是和實際電路中一模一樣，74hc08在protues是分離的與門，而且**中按鍵不能加在控制脈衝的電路上，，只可以作為直流通道上的開關作用：

六、電路功能測試方案與測試結果：

方案：電路採用全部焊接完成後再檢查功能的方案，這樣可以避免中途把元器件焊錯的麻煩，本電路先畫好原理圖，再轉為pcb圖,然後列印、轉印、腐蝕為電路板，最後按照原理圖以及pcb圖將分離元器件焊好，檢查功能。

結果：有三路彩燈一直亮著

七、作品**圖：

（1）康華光 .《數字電子技術基礎》. 北京:高等教育出版社，2000

（2）《模擬電子技術基礎》/童詩白，華成英主編；高等教育出版社 .北京.2006.5；（第四版）

數電課程設計報告 多路彩燈控制電路