循环彩灯控制器课程设
计报告
Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
摘 要
这次课程设计通过对彩灯的设计,训练对数字电子技术内容的应用能力,掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。
动态霓虹灯应该聚而不散、不能为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。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、跳跃式的霓虹灯为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视。
近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。再设计中更多的使用中规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。
这次的课程设计用NE555,74LS194来实现彩灯循环的控制。 关键词 NE555 74LS194
目录
1 绪论
项目研究的背景与意义
近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。再设计中更多的使用中规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。
19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。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。为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。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。
彩灯控制系统研究的意义
利用控制电路可使彩灯按一定的规律不变的改变状态,不仅可以获得良好的观赏效果,而且可以省电(与全部彩灯始终全亮相比)。近年来,随着人们生活水平的较大提高,不光是对各种各样的生活电器的需要,也开始在环境的优雅方面有了更高的要求。比如日光灯已不能满足于我们的需要,彩灯的运用已经遍布人们的生活,从歌舞厅到卡拉OK包房,从节日的祝贺到日常生活中的点缀,这些不仅说明了我们对生活的要求有了质的飞跃,也说明科技在现实运用中有了较大的发展,在这一设计中我们将涉及有关彩灯控制器的设计,从原理上,是我们对这一设计有所了解,将其确实的与我们联系起来。
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
国内外研究发现展
查阅相关资料可知,国内外现今彩灯循环控制主要由以下方法:
采用单片机或DSP控制,单片机与DSP在通信、信号处理、自动化等诸多领域有着极其广泛的应用。对单片机或DSP芯片编写程序来实现对彩灯的控制,具有控制方便灵活,显示多种多样,外围电路少等优点。
采用CPLD或FPGA控制。CPLD与FPGA均是基于硬件描述语言的编程,具有单片机和DSP处理器相同的优点,但实现成本相对较高。
采用数字集成电路,由于集成度高、功能强大、所需器件少、成本低等诸多优点,所以集成电路在各种电子设备中得到了非常广泛的应用。
2 设计题目:简易彩灯循环控制器
设计主要内容及要求
1)简要说明
设计简易彩灯循环控制器,此控制器实现彩灯点亮的一些动态效果。设置红绿黄3种颜色灯为一组,共9组。 2)任务和要求
(1) 彩灯自左到右渐亮至全亮; (2) 彩灯自左到右渐灭至全灭; (3) 彩灯自右到左渐亮至全亮; (4) 彩灯自右到左渐灭至全灭; (5) 彩灯全亮与彩灯全灭; (6) 每个灯循环亮,跑一次;
(7) 按颜色循环,全部红亮,一次绿和黄,时间间隔5s; (8) 写出设计步骤,画出最简的逻辑电路图;
(9) 对设计的电路进行仿真、修改,使仿真结果达到设计要求; (10) 安装并测试电路的逻辑功能。 3)训练目标
熟练使用proteus软件仿真,具备数字电子技术制作初步能力,通过完成本课题的硬件设计,使同学们了解数字电路整个开发流程。
3 系统设计
概述
彩灯信号输出部分
为实现27路彩灯输出,本案例选用9块集成电路译码器74194进行控制信号的输出。 图 彩灯信号输出部分
每个74194输出一组彩灯红、绿、黄,将Q3接到下一个芯片的2脚即SR 端,将Q1接到上一个芯片的7脚即SL端。