八路彩灯控制器课程设计.docx

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1、八路彩灯控制器课程设计第1章绪论彩灯，又名花灯，是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。彩灯的产生，是从人类运用火、发明灯、制造灯具等发展而来的。随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和当代科学技术严密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一的典范。现今生活中，市场上为能汲取顾客的注意；搞出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是一种非常普遍的一种，即可起装饰宣传作用，又能够衬托起现场气氛，城市也因诸多的彩灯而变得灿烂辉煌。

2、本设计的彩灯确能成为现实的一种，但技术上日后将会有更大的改善和提高。本设计以ICCD40194和ICCD4069和ICCD4071芯片实现，提出一种手动彩灯控制器，它的主要元件均采用CMOS数字电路，驱动部分采用三极管9014，因而具有电路简洁、工作可靠，控制形式多样，使用安全方便的特点。第2章功能及方框图2.1功能简介彩灯控制器能够使彩灯控照一定的形式和规律闪亮，起到衬托节日气氛、吸引公众注意力的作用。彩灯控制器多种多样，本设计的彩灯控制器主要功能：(1)能够控制8路彩灯。(2)彩灯点亮方式既能够向左(逆时针)移动，可以以向右(顺时针)移动，还能够左右交替移动。(3)起始状态可预置(4)移动

3、速度和左右交替速度均可调节。第3章电路附录1所示为彩灯控制器电路图。它的主要元器件均彩CMOS数字电路，驱动部分采用晶体管VT,因而具有电路简洁、工作可靠、控制形式多样，使用安全方便的特点?3.1电路功能构造组成整机电路包括下面功能单元：整机的核心是两个CD40194级联组成的8位双向移位寄存器，控制8路彩灯按一定规律闪亮。(1)S1、S2、SB组成的预置数控制电路，它控制8位移存器的初始状态，即8路彩灯的起始状态。D5、D6等组成时钟振荡器，它为寄存器提供时钟脉冲。(3)D3、D4、S3等组成的移动方向控制电路，它控制移位寄存器作左移、右移或左右交替移动。VT1?VT8以及SSR1?SSR8

4、组成的8路驱动执行电路，它在移位寄存器输出状态的控制下，驱动8路彩灯H1?H8分别点亮或熄灭。 (5)电源部分由试验台直接提供+6V电压。3.2整机扼要工作原理IC1和IC2级联组成8位双向移位寄存器，在D5、D6产生的时钟脉冲CP的作用下循环移位运动，如图3所示。双向移存器的8个输出端Q1?Q8分别经晶体管VT1?VT8控制8个发光二极管H1?H8。当某Q端为T时，与该Q端对应的VT接通相应的彩灯H的电源，使其点亮。当某Q端为“0时，对应的VT截止切断相应彩灯H的电源而熄灭。由于Q1?Q8的状态在CP作用下不停地移位，所以点亮的彩灯便在H1?H8中循环流动起来。彩灯的初始状态由S1和S2预置

5、，预置好后按一下SB将预置数输入，其输出端Q1?Q8的状态也就是彩灯H1?H8点亮的情况而等于预置数，而后在CP的作用下移动。彩灯移动的方向由S3控制，可以以选择左移、右移或左右交替。3.3门电路多谐振荡器多谐振荡电路不仅能够由晶体管或NE555时基电路组成，而且可以以用两个CMOS门电路组成如图2，CMOS门电路输入高电阻抗高、更容易获得较大的时间常数，尤其适用于低频时钟振荡电路，在图中所示中，D5、D6等组成多谐振荡器，产生秒信号脉冲，振荡周期T=0.15s?0.67sR调节，如下列图所示，当B点由“0变为“1时，由于电容器C3、C4两个电解电容反极性相接构成一个无极性大电容的两端电压不能

6、突变，C点也为“1，普通RA使D5输入端为“1。随着C1、C2的充放电，C点也为“1；普通RA使D1输入端为“1。随着C1、C2的充放电，C点电位逐步下降，当降至CMOS门电路的阀值约3V此循环构成振蒎，振荡周期T=2.2RB+RP*C=SRA图2多谐振荡电路R20是补偿电阻，可提高振荡频率的稳定度。3.4控制电路控制电路包括预置电路、移动方向控制电路和移动速度控制电路等。3.4.1预置数控制电路预置数控制电路由两个四位地址开关S1、S2和按钮开S组成，用于设置移存器的初始状态，即彩灯的起始状态。每个地址开关中包含四只开关，附录1所示电路图中的接法，开关闭合时为“1开关断开时为“0可根据要求设置。移存器的两个状态控制端ST1、ST0分别由或门D1、D2控制。当按下预置数开关SB时，“1龟平+6V加至D1、D2输入端，D1、D2输出均为“1使ST1、ST0=“1T,设置好的预数并行进入移存器，如图3所示。Q1Q2Q3Q4Q5QSQ7Q8图3预置数状态PlP2Ft3PP5P5P7PS