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《彩燈循環(huán)電路設(shè)計(jì)說(shuō)明.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、...目錄摘要Ⅰ1理論知識(shí)準(zhǔn)備12方案論證22.1備選方案22.2方案選擇53電路設(shè)計(jì)73.1選擇器件73.1.1555定時(shí)器73.1.274LS194移位寄存器93.2功能模塊103.2.1時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路103.2.2彩燈維持電路123.2.3顯示電路144電路調(diào)試154.1總體電路仿真154.2電路布線164.3電路調(diào)試結(jié)果17心得體會(huì)18參考文獻(xiàn)19.......1理論知識(shí)準(zhǔn)備本次做的彩燈循環(huán)控制其實(shí)也可以看成是不是用單片機(jī)而實(shí)現(xiàn)的流水燈電路，流水燈是一串按一定的規(guī)律像流水一樣連續(xù)閃亮。流水燈控制是可編程控制器的一個(gè)應(yīng)用，
2、其控制思想在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域也同樣適用。循環(huán)彩燈控制可用多種方法實(shí)現(xiàn)，但對(duì)現(xiàn)代可編程控制器而言，利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)最為便利。通常用左移寄存器實(shí)現(xiàn)燈的單方向移動(dòng)；用雙向移位寄存器實(shí)現(xiàn)燈的雙向移動(dòng)。控制程序中，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)移位方向的控制。單方向控制的流水燈，使用左移寄存器可容易地實(shí)現(xiàn)。如果流水燈的點(diǎn)亮順序是雙向的，則使用雙向移位寄存器進(jìn)行控制。由于本次設(shè)計(jì)只是設(shè)計(jì)了單向的彩燈循環(huán)電路，所以彩燈控制電路由三個(gè)模塊構(gòu)成，顯示電路﹑秒脈沖電路和維持電路。秒脈沖電路全程為電路提供矩形波信號(hào)使彩燈定時(shí)發(fā)亮；顯示電路為維持電路提供電源：維持電路在
3、顯示電路部分提供電源的情況下為電路提供一段較長(zhǎng)的高電平，使彩燈在全部變亮后保持一段時(shí)間。同時(shí)結(jié)合顯示電路部分所帶元件（主要是74LS194）的性質(zhì)，使彩燈從右到左依次由暗變亮，亮后維持一段時(shí)間，然后熄滅，并且不斷重復(fù)。由于本次設(shè)計(jì)并不是很復(fù)雜，所以本設(shè)計(jì)只采用數(shù)字集成電路的555定時(shí)器和移位寄存器，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，從而控制彩燈的閃爍。數(shù)據(jù)選擇器的輸出端接移位寄存器的輸入端，在時(shí)鐘脈沖的作用下，數(shù)據(jù)在移位寄存器的八位并行輸出端從Q0到Q7順序移動(dòng)。移動(dòng)的八位控制信號(hào)直接控制發(fā)光二極管的亮滅，就出現(xiàn)了八路自動(dòng)循環(huán)切換的流水彩燈。該
4、設(shè)計(jì)可以用做廣告牌邊框燈光設(shè)計(jì)，如果用條形光柱代替彩燈，還可以作為廣告牌的背景閃爍燈光使用，增強(qiáng)廣告的感染力。.......2方案論證2.1備選方案方案一：圖2-1方案一電路圖由HFC3040模塊構(gòu)成的六路循環(huán)彩燈控制電路可驅(qū)動(dòng)六路彩燈循環(huán)閃亮，并有2種不同的循環(huán)速度，如圖所示。由于電路中巧妙地利用了閃光集成模塊HFC3040，不但使電路結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，而且成本低廉。ICl是閃光專(zhuān)用集成電路HFC3040，其工作電壓圍為1.5～5V。因此，220V交流電經(jīng)Rl降壓限流、V1半波整流后，使LED發(fā)光。同時(shí)，LED兩端約1.6V穩(wěn)定直流
5、電壓經(jīng)C1濾波后供集成電路IC1用電。由于TR觸發(fā)端與地相連，所以通電后電路立即觸發(fā)工作。6個(gè)輸出端L1～L6依次出現(xiàn)低電平，故使6個(gè)PNP三極管VT1～VT6依次循環(huán)導(dǎo)通，單向晶閘管VSl.......～VS6也循環(huán)開(kāi)通，彩燈H1～H6被循環(huán)點(diǎn)亮。S為速度選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)S置于“1”時(shí)，彩燈速度為高速擋；當(dāng)S置于“2”時(shí)，即電阻R2接到集成電路部雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端Q，由于經(jīng)過(guò)部1／2分頻，Q輸出高低交替變化電平。只有Q端輸出高電平時(shí)，才有可能被觸發(fā)導(dǎo)通，所以彩燈循環(huán)速度降低了一半。該電路由于采用了專(zhuān)用芯片，不需要任何調(diào)試，通電后即
6、能正常工作。如果接通電源后彩燈不循環(huán)，應(yīng)檢查集成電路LED兩端的電壓，如果此電壓低于l.5V，則集成電路不能工作。方案二：采用CD4017芯片，CD4017芯片為專(zhuān)用芯片，有10個(gè)輸出端（O0～O9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端～O5-9。每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，～O5-9就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。CD4017有3個(gè)輸（MR、CP0和~CP1），MR為清零端，當(dāng)在MR端上加高電平或正脈沖時(shí)其輸出O0為高電平，其余輸出端（O1～O9）均為低電平。CP0和～CPl是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP
7、0端輸入；若要用下降沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由～CPl端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。由此可見(jiàn)，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。圖2-2CD4017工作原理方案三：.......利用了74LS194D雙向移位寄存器的特點(diǎn)，將寄存器的工作方式控制端S1、S0連續(xù)、交替的轉(zhuǎn)換為左移和右移工作方式，當(dāng)左移輸入端SL和右移輸入端SR都固定輸入高點(diǎn)平“1”時(shí)，輸出端QAQBQCQD在連續(xù)脈沖的作用下依次左移或右移。當(dāng)QAQBQCQD都為“1”時(shí)，輸出端連
8、接的與非門(mén)輸出為低點(diǎn)平“0”，這個(gè)低點(diǎn)平既是寄存器的清零信號(hào)，同時(shí)又是JK觸發(fā)器的計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)脈沖。JK觸發(fā)器作為雙向移位寄存器的工作方式控制器，它的輸出端連接寄存器的工作方式控制端S1、S0。為了保證末端的彩燈亮發(fā)光，與非門(mén)輸出的輸出端接一ＲＣ延時(shí)電
