双向流动彩灯控制设计.docVIP

摘 要 用音频信号发生器进行音乐控制，控制五路彩灯，每路100W，220V的白炽灯为负载，点亮彩灯双向流动的闪烁频率在1-10H内连续可调。该设计经过Multisim软件的仿真。 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。Multisim工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 目录 1、绪论 3 2、方案的确定（系统工作原理） 4 3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 4 3.1、总体电路的确定 4 3.2、单元电路的分析与设计 5 3.2.1 、时钟发生器电路的设计 5 3.2.2 、顺序脉冲发生电路的设计 6 3.2.3 、可控硅输出电路的设计 8 3.2.4 、彩灯点亮方向控制器电路的设计 10 4、仿真 11 4.1、对时钟发生器电路设计的仿真 11 4.2、对彩灯点亮顺序和方向控制电路的仿真 12 4.3、对整体电路的仿真 15 5、安装与调试 16 6、结 论 18 7、心得体会 18 参考文献 19 1、绪论 彩灯，又名花灯，是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品，彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。彩灯的产生是人类运用火、发明灯、制造灯具等发展而来的，随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把行、色、光、声、动相结合，思想性。知识性、趣味性、艺术性相统一的典范。 现今生活中，市场上为能吸引顾客注意；搞出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是一种非常普遍的一种，即可起装饰宣传作用，又可以烘托起现场气氛，城市也因众多的彩灯而变得灿烂辉煌。利用控制电路可使彩灯例如霓虹灯按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且与全部彩灯始终全亮相比可以省电。 在本次课设中我们将设计一个彩灯控制器，经过本次课设我对彩灯有了一定的了解。循环彩灯的电路有很多，循环的方式更是五花八门，且有专门的集成电路。所设计的双向八路循环电路的大部分彩灯控制器是利用数字电路来实现的。其中有涉及到的电路由多谐振荡器，计数器，译码器，彩灯双向控制器等集成。本次课设的双向八路循环彩灯控制器是利用计数器和译码器来实现的，在启动时，控制器控制八路发光二极管使其能双向循环发光。 2、方案的确定（系统工作原理） 彩灯的控制的原理框图如图所示。 　　　 图 工作原理 市电220V通过可控硅器件SCR加至各彩灯、 两端，当可控硅导通时，彩灯被点亮，否则熄灭。可控硅的导通与否是由其可控极是否加入触发信号来决定的。这些触发信号是由顺序脉冲发生电路给出的。时钟发生器产生的时钟脉冲送入顺序脉冲发生电路。随着时钟脉冲的不断输入，顺序脉冲发生电路的各输出端依次变成高电平，形成时序控制信号。时序控制信号经驱动电路送入可控硅的控制极，使各可控硅依次导通，于是各彩灯被依次点亮。 由上可见，彩灯的变化完全是由顺序脉冲发生电路输出的时序控制信号决定的，改变时序控制信号，即脉冲的产生顺序或周期等，就可以控制各个彩灯的点亮时间和顺序。所以说，顺序脉冲产生电路是彩灯控制的关键电路。 3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 3.1、总体电路的确定 根据设计要求和原理中介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定彩灯控制器应包含时钟发生器、可控硅触发器和直流电源等组成部分。 3.2、单元电路的分析与设计 、时钟发生器电路的设计 本设计的时钟信号电路的时钟发生器如图所示，是由定时器及其外接元件、、组成的自激多谐振荡器。用电位器来调节振荡频率，以改变彩灯流动点亮的速度。 彩灯控制电路时钟频率通常都较低，设计时，要考虑到分布电容的影响，解决办法是加大电容的容量。如果由门电路构成的多谐振荡器来产生时钟信号，最好在振荡器的输出端接入非门，以对输出的振荡信号进行整形。 图 时钟发生器的单元电路 在图中，接通电源后，首先将电容充电，电容两端的电压值逐步上升，当增至时，触发器复位，OUT输出低电平，此时的电容通过和放电，使下降。当下降到时，触发器又被复位，OUT输出端翻转为高电平。周期为 ： s 时钟发生器的原理就是通过控制电容一冲一放来使多谐振荡器产生时钟信号