《杨美贵P121813924 循环彩灯控制》.docVIP

数字电子电路课程设计 题 目 循环彩灯控制 学 号 P121813924 姓 名 杨美贵 专业班级 自动化(2)班 学 院 电气工程学院 指导教师 刘明华 摘要 随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色流水灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间。因此，在原有的基础上改进，设计这款彩灯循环彩灯控制器，通过对NE555集成时基电路和计数器／译码分配器CD4017等集成块的合理组建，实现了对彩灯的循环控制功能。 在设计制作时，既要给人以变幻的吸引力，又要主次分明，没有色彩和图案紊乱的感觉。变换、闪烁、跳结果分析跃式的霓虹灯为促进销售，为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视与欢迎。 本文主要介绍了由CD4017与555多谐振荡电路组成的循环彩灯控制器，提出要求后，然后设计方案，根据方案设计电路，中间有详细分部分介绍电路，电路的原理，制作方法以及由此产生的一些问题，并记录下仿真过程，最终得出自己的结论与心得。 关键词：CD4017计数脉冲分配器 555定时器 目录 概述 3 1.1市场分析 3 1.2意义 3 系统总体方案及硬件设计 4 2.1设计要求 4 2.2设计思路 4 2.3元器件介绍 5 各模块设计 9 3.1单元电路设计 9 3.2电路分析 11 软件仿真 14 4.1分别对各电路仿真 14 4.2结果分析 18 课程设计体会 19 参考文献 20 概述 循环彩灯控制器的需求分析是产品设计及生产的首要前提，通过分析来了解该产品的市场需求。根据市场的需求来完善其功能，以满足市场需要。 1.1市场调查分析 根据市场需求的调查显示，许多商业广告、公益广告、娱乐场所等，大多采用循环彩灯控制器的形式。它们通过巧妙构思与创作，做到广告、彩灯等作品色彩鲜艳，富有创意，变化形式丰富，起着宣传和美化环境的作用，营造文明亮丽氛围，总体来说彩灯控制电路运用极其广泛。 1.2意义 依据需求，应用彩灯控制原理来实现不同场所的氛围环境，充分突出其作用。而在当今的各种文艺演出场所，如舞厅、剧院等，灯光控制是一项重要的工作。那些五彩斑斓、变化不定的灯光能有效地烘托演出气氛，突出主题。循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的。 随着技术的不断更新以及人们对其的追求，在彩灯控制这一领域得到很大的发展，不同种类的、不同形状的、必威体育精装版的等应运而生。促使彩灯控制领域迅速发展，使其得到更广泛的应用。 系统方案及硬件设计 2.1设计要求 （1）共有红、绿、黄3色彩灯各9个，要求安一定顺序和时间关系运行 （2）动作要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。以此循环。 2.2设计思路 方案：提供的元件主要有CD4017——十进制计数脉冲分配器，NE555定时器 实现方案框架图如下所示： 图2.1方案框架图 该任务要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。以此循环。根据此要求电路总体上可以分为三部分：一部分电路为控制0.5s的跑动，一部分电路为控制5s的跑动，一部分电路为实现这两种跑动的循环。因此可以选用一个555多谐振荡器（周期为0.5秒，然后使用4017实现分频，使周期为5秒）用来控制跑动的速度，再选两个4017芯片，因为4017芯片在正常工作下，连续送入时钟脉冲时，其十个输出端会依次输出高电平，这样可以用一个4017芯片点亮0.5s的跑动，用一个4017芯片来点亮5s的跑动。因为这两个周期恰好为10倍关系，故5s周期的4017的Q0端口可以实现控制0.5s周期的4017的开通与关闭，选用一个9014NPN改装成非门从而来实现循环功能，即用9014来控制4017芯片的开通和关闭，最后加上复位电路即可实现实验目的。 2.3元器件介绍 表1 CD4017真值表: 用一个CD4017制作的彩灯电路如图2.2所示： ????? 图2.2 CD4017彩灯电路图 555定时器的内部逻辑电路如下图2.3所示： 图2.3 555内部原理图 上图中TR为低触发端，TH为高触发端，Rd为清零端，CO为控制