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彩灯控制器的设计

设计一个彩灯控制器。

1.要求能控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪烁，并可变换闪烁图案。

2.彩灯白天不亮，夜晚自动亮。

2设计方案

原理框图如图1所示

1、控制红、黄、蓝、绿各色LED灯循环闪亮，则按照红一红黄一黄一黄蓝一蓝

一蓝绿一绿一红的方式循环闪亮。彩灯的灯灭有七种状态，可设计一个七进制的计数

器，用计数器的状态来控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。

2、用555定时器构成多谐振荡器，作为脉冲信号源；

3、用光敏器件（光敏电阻、光敏二极管等）来检测周围环境的光强，以区分白

天和夜晚，实现彩灯白天不亮、晚上自动亮的控制要求。

光敏器件检测电路

逻

七

进辑

脉冲信号源制

计电

数

器路绿

原理框图

整体结构为脉冲信号源输出一定频率的脉冲给七进制计数器，七进制计数器受脉

冲控制输出Q3、Q2、Q1、Q0的不同状态，从而控制逻辑电路，逻辑电路输出控制彩

灯的亮灭，达到要求。

根据所学内容，可分别确定所需元件,脉冲信号源有很多种，但要频率可控，

可采用CB555定时器组成的多谐振荡器完成，多谐振荡器是常用的一种矩形波发生

器，通过改变R1和R2的电阻值即可改变其输出矩形波的频率。七进制计数器可通

74LS160型同步十进制计数器改接而得。逻辑电路可使用74LS138型译码器控制彩

灯，最后通过与非门获得彩灯的逻辑控制关系。74LS160型同步十进制计数器改接成

七进制计数器的同时，在七进制计数器的输出端接一个数码管，仿真时可检测十进制

改接成七进制的正确性，以及灯亮灯灭和计数器的输出如何对应，更好地理解原理。

q=（Rl+R2）/（Rl+2R2）=2/3

T=lms

令Cl=0.1UF

①脉冲信号源

求得

R1=48KQ,R1=48KQ

②七进制计数器

甘竹检钮C门

脉冲信号源

采用置数法改接74LS160同步十进制计数器

上图是由74LS160型同步十进制计数器改接而成的七进制计数器。在图中，预置

数为0000。当第六个CP上升沿来到时，输出状态为0H0,使。此时预置数尚

未置入输出端，待第七个CP上升沿来到时才置入，输出状态变为0000。此后，又由0

变为1,进行下一个计数循环。在循环状态中有七个状态，因此是7进制计数器。

计数器状态对应表

计数脉冲数二进制数亮灯状态

Q3Q2Q1Q0

00000红

10001红黄