可编程彩灯控制器课程设计报告.docxVIP

电工电子课程设计之可编程彩灯控制器 PAGE \* MERGEFORMAT 14 现代生活中，彩灯越来越成为人们的装饰品，它不仅能美化环境，渲染气氛，还可用于娱乐场所和电子玩具中，现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成等。 编者：周滨 2009年1月 目 录 一、课题名称………………………………………1 二、设计目的………………………………………1 三、设计要求………………………………………1 四、设计方案………………………………………1 五、基本原理框图…………………………………4 六、模块设计思想…………………………………5 七、所需元器件……………………………………8 八、实际操作………………………………………9 九、具体电路………………………………………10 十、电路图设计……………………………………10 十一、安装与调试…………………………………10 十二、存在的不足与新设想………………………11 十三、心得与体会…………………………………11 十四、参考资料……………………………………13 附件一……………………………………………13 附件二……………………………………………14 附件三……………………………………………14 一、课题名称 可编程彩灯控制器 二、设计目的 电子课程设计是电类专业学生重要基础实践课是工科专业的必修课。经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。 学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡；学会设计报告的撰写方法。 三、设计要求 1、设计脉冲产生电路、图形控制电路和存储电路； 2、用发光二极管行队列（1×16）作为显示电路，显示内容的动面感要强； 3、能用按键切换不同的显示组合，至少有3个按键切换； 4、每种组合至少有3种变化，每种组合内图形能连续循环； 5、要有数码管显示当前是第几种组合（或是第几个按键）； 6、图形显示间隔（显示频率）至少有3种可选； 7、控制器可有2种控制方式： （1）规则变化：变化节拍有0.5秒和0.25秒，交替出现，每种节拍可有多种花样各执行1或2个周期后轮换；彩灯变化方向有单向移动和双向移动、跳跃移动等； （2）随机变化。变化花样相同，但节拍和花样的轮换随机出现。 四、设计方案 （一）设计思路 通过对硬件编程，将各种图形存储在EEPROM中，通过计数器控制各种图形的地址，再利用显示点阵显示出来。系统所显示的内容可反复循环，直至加电清零，便可以回到初始画面。 （二）计划要实现的功能 1.动态显示各种图形，并且显示速度是可以调节的； 2.在图形显示过程中可以通过手动对电路进行暂停、停止、重新开始、从其中某幅图形开始； 3.用LED数码管显示当前显示点阵所显示图形所在的组次； 4.能用按键切换不同的显示组合，其中有3个按键切换图形，有四个按键切换组次； 5.图形可以闪烁、循环、流动显示。 （三）创新之处 在设计脉冲产生电路中，只用到了两个555定时器，通过分频设置了高中低三种频率的电路，其中高频电路控制显示一幅图形，中频电路控制显示组内图形，低频控制组间的变换。 五、基本原理框图 脉冲发生电路（高频） 脉冲发生电路（高频） 脉冲发生电路（低频） 分频电路1 存储单元 计数 控制电路 计数器 控制电路 译码驱动电路 显示矩阵 计数 控制电路 列控制 A0A1A2 A3A4A5 A6A7A8A9 A7A8 译码电路 数码 显示 行控制 分频电路2 脉冲发生电路（中频） 六、模块设计思想 （一）脉冲产生模块高频电路、中频电路、低频电路 方案一 三个555分别产生三种频率可调电路，直接连到控制电路中 优点：频率可直接产生，直接进行通过电位器调节； 缺点：使用较多555，电路出现重复，芯片使用较多，影响工艺，没有创新。 方案二 一个555产生一个高频可调电路，通过二次分频产生中频和低频 优点：使用芯片较少； 缺点：调节555电位器过程中高低中三个频率均变化，不好控制频率比例，调试 过程繁琐，操作性不高。 方案三 两个555，一个产生高频脉冲，一个发生中频脉冲，通