1、八路节日彩灯控制器姓名：汪豪 王登科 操强班级： 09 电信指导教师：赵欣湖北轻工职业技术学院2011 年 5 月 4 日目 录第一章 摘要3第二章 电路原理4第三章 元器件简易介绍6第四章 总结与体会18第五章 附录19第一章 摘 要彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED 彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等，简单介绍如下：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霓虹灯。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，用彩灯装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的 LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复
2、杂，功能单一，这样一旦制作成品只能接按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合们不同时间段的需要来调节亮灯时间，模式，闪烁频率等动态参数。优易 LED 全彩灯光控制系统由 Color Edit 编辑软件，主控器，分控器和 LED 光源组成，广泛运用于城市景观，风景名胜，道路桥梁，建筑轮廓，娱乐场所，户外广告，室内装饰等美化，亮化工程。二维彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递减熄灭。若将一定数量的彩色灯组合连接，就能营造出平面上色彩 的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加绚丽。控制器采用数字集成块，外围元器件少，电路结构简单，只要元器件完好，装接无误，装后无须调试即可一举成功。音乐彩灯控制器是专用于卡拉
3、 OK 厅 KTV 包房的彩灯控制设备，其最大优点是不与电视音响设备有任何连接，本设备通过检测包房里的环境音频型号强弱老控制通过彩灯的电流的大小来烘托娱乐的兴趣目的，也就是随着音乐的大小而使彩灯闪烁，歌声和彩灯一起跳动，从而让唱歌人激情高涨，流连忘返。本课题研究的是八路节日彩灯控制器，应用的是数字逻辑电路有关知识，是惊醒复杂设计的基础，队惊醒复杂彩灯设计既有指导意义。第二章 电路原理一.电路流程图二.电路组成原理彩灯控制器电路原理如图所示，IC1，IC2 由 555 接成多谐振荡器。IC3 由4 位 2 进制计数器 74LS93 接成 16 进制计数器，其中 4 个输出端课分别输出对计数脉冲的
4、 2，4，8,16 分频信号。IC4 是双 D 触发器 74LS74，再这里接成两位 2 进制加法器计数器。IC5 是双 4 选数据选择器 74LS153，这里只用了它的一组 4 选 1 通道。IC6 是 3 位单向移位寄存器 74LS164，它是产生移动信号的核心器件。驱动电路用八只三极管组成的 8 路射随器作缓冲放大，去触发作电流开关的 8 只双向可控硅，以控制彩灯发光。电路的正 5v 电源经 220v/9v 变压器降压，7805 稳压管控制电路供给（实际电路可以不需要桥式整流，直接接上5v 的电源） 。三.电路原理图及工作原理电路工作原理从 IC1 的 8 脚出来的脉冲信号分为两路：一路
5、作为计数器脉冲送到 IC3 的10 脚；另一路作为移动时钟脉冲加到 IC6 的 8 脚。调节 RW 改变 IC1 的振荡频率，可以改变灯光的移动速度，以得到不同的动态效果。IC2，IC4，IC5 共同组成了一耳光电子开关。IC2 输出的计数器经脉冲 IC4两位二进制计数，再 IC4 的两个输出端可以得到“00”“11”4 个逻辑状态。这 4 个状态作为 IC5 的 4 个数据通道选择信号，对应的 IC3 输送到 IC5 的QA,QB,QC,QD4 个分频信号，起作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。当 IC4 输出为“00”时，先通 IC5 的 8 脚，为“01”时，选定 IC5 的 5
6、 脚；调节 RW 改变 IC2 的输出脉冲周期，可以改变开关的切换时间，用以显示每种花样出现的时间的长短。从 IC5 的 7 脚输出的数据信号送到 IC6 的输入端，再时钟脉冲作用下，数据在 IC6 的八位并行输出端从 Q0-Q7 顺序流动。这一移动的八位控制信号经功率驱动电路去推动 8 路彩灯，因此就出现了 8 路 4 花样的自动循环切换的流水灯。第三章 元器件简单介绍一.74LS74:74LS74 是一个边沿触发器数字电路器件，每个器件中包含两个相同的，相互独立的边沿触发器 D 触发器电路。内部结构：功能表：二.74LS164：1.器件功能作用八位串入，并出移位寄存器2.概述74LS164
7、 是高速硅门 CMOS 器件，是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA 或 DSB）串行输入；任一端可以作高电平使能端，控制另一端的数据输入，两个输入端或者连在一起，或者把不用的接高电平，一定不要悬空。时钟每次由低变高时，数据右移一位，疏导 Q0。 Q0 是两个数据输入端的逻辑与，它将上升钟沿之前保持一个建立时间长度。主复位（MR)输入端上的一个低电平将使他所有输入端都无效，同时非同步清楚寄存器，强制所有的输出为低电平。3.功能图图 4. 功能表三.74LS153：74LS153 为双 4 选 1 数据选择器管脚图：4.NE555 时基电路1.NE
8、555 引脚功能五.74LS93第四章 总结与体会本次所设计的是八路花样彩灯控制器，该控制器的设计主要结合了大二所学的低频电子线路及脉冲与数字电路课程。课程设计这门课需要严谨的科学态度和完整的世界思维和方法。设计电路关键在于对设计要求的理解分析以及基本电路相关知识的熟练掌握。设计电路时，将总体的功能分成若干个部分来实现，是简化电路设计思路的很好的方法；且搞清各个模块的功能与实现要求操作的具体方法，对电路故障的检查也是很有帮助。通过这次设计，学到了很多东西，如查找质料，设计比较，从各种图中提取所需。焊接时也学到了好多：如如何在一定大小的板子上正确的摆好芯片，如何让布线等等，调试时也是，知道了用工
9、具如万用表来检查，修复故障。虽然本次的设计在功能上没能够完全的实现功能，但从整个比赛时间里我们用心去查找了各种元器件的质料，对设计和焊接也有了更深一步的了解，也提高了个人的动手能力，学会了获取质料等一切有利于我们今后在这方面成长的发展。如果还有机会的话，相信我们在下一次一定能够完成任务。第五章 附 录元器件清单:名称 型号 个数LED 8电阻 240 8电阻 510 8TLC335A 8三极管 9013 8芯片 74LS164 1芯片 74ls153 1单向可控硅 8振荡器 ne555 2双 d 触发器 74ls74 1计数器 74ls93 1稳压管 7805 1电阻 1k 8电阻 30k 2变阻器 100k 1变阻器 2M 1极性电容 1000p 1电容 0.33u 2极性电容 100u 1极性电容 10u 1电容 0.1u 2极性电容 47p 1整流二极管 1N4001 4变压器 220/9v 1参考文献：数字电路电子工艺的制作与检测电路分析制作与调试附加：网络资料
