《彩灯2》.doc

摘 要 随着人们生活的不断美化和改善，在许多场合可以看到彩饰灯，LED彩饰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。用彩饰灯来装饰街道和城市建筑物已成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED指示灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂，功能单一，这样一旦成为制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需求来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种装饰灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效应上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的装饰灯可控制器进行改进。 彩饰灯控制器可以控制多路彩饰灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型。彩饰灯控制器是以高低电平来控制彩饰灯的亮灭。实现彩饰灯控制可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。在彩饰灯路数较少，花型变换比较简单时，可以用移位寄存器实现。在实际应用场合彩饰灯可能是功率较大的发光器件，需要加以一定的驱动电路。本课题设计了循环电路，得到了较好的效果。 关键词：循环；彩饰灯；设计 目 录 摘 要 I 1 绪论 1 1.1 彩灯的概述 1 1.2 研究背景： 1 1.3 研究内容： 1 2系统总体设计 2 2.1设计要求 2 2.2系统框图： 2 3 系统硬件设计 3 3.1 系统芯片介绍 3 3.2 时钟电路： 7 4 控制电路： 8 4.1 电路原理分析： 8 4.2电路原理图： 8 5 软件调试 10 5.1 仿真结果： 10 结束语 11 参考文献 12 1 绪论 彩灯的概述 3~6kv,15~60mA)来驱动，在彩灯起辉数瞬间，能够提供较高的击穿电压，稳定发光后将电压降带一个稳定的数值，为了改善其工作特性和得到的指定的颜色，常常冲入几百帕斯卡压强的惰性气体与少量的金属汞。一个独立控制的灯管只能显示一种颜色。 若要显示人眼可见的丰富色彩，需要几种单色的灯管通过加色法混合产生，常用的是有红绿蓝三个基色组合构成一个彩色显示单元，如果分别控制这三个基色灯管的亮灭，就可以合成千变万化的色彩，与控制装饰灯管亮灭方式不同。若三个灯管亮度同向同幅度变化，合成色将产生饱和度的变化（颜色深浅）；若三个灯管的亮度分别自由变化，合成色将产生色调的变化（颜色不同）。如果每个基色灯管的亮度调节范围不大于128级，那么三基色合成的最大数目约为200万色，装饰灯控制器用来控制亮度和色彩。 1.2 研究背景： LED彩饰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。用彩饰灯来装饰街道和城市建筑物已成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED指示灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂，功能单一，这样一旦成为制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需求来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种装饰灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效应上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的装饰灯可控制器进行改进。 1.3 研究内容： 本课题共分为章，其中第二章至第五章为论文的正文部分。 第二章主要介绍了彩饰灯的控制概述。 第三章进行了系统的总体在设计。 第四章进行了系统的硬件设计。 第五章进行了仿真，校验结果。 2系统总体设计 2.1设计要求 下图所示为彩灯循环运行模拟图，和上启动按钮，灯按一下模式运行。彩灯的亮灭共有种情况，可设计一个计数器，用计数器的状态控制彩灯的亮灭；计数器应能够自启动。1→1、22→2、3→3→1、2、34、5、66→5、65→4、54→全灭 图1 系统循环运行模拟图 2.2系统框图： 总体方案设计如下图，其中振荡器产生一个时钟信号，然后控制器由这个时钟信号触发产生已如“111”等的序列信号，信号通过二级管就可以控制灯的亮灭了。序列信号规律的不同便会产生不同的花型。 图2 系统框图 3 系统硬件设计 3.1 系统芯片介绍 3.1.1 555定时器 555定时器是一种中规模集成电路，在自动化控制装置中应用很广。它可以组成定时、延时、和脉冲调制等各种电路。外加电阻、电容等元件，可构成施密特触发器、单稳态触发器、和多谐振荡器等电路。定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三级管等组成。分压电路有三个5K的电阻构成，分别给A1、A22/3VCC和1/3VCC.A1、A2RS触发器状态和放电管开关状态，当输入信号自6脚输入大于2/3VCC时，触发器复位，32脚输入并低于1/3VCC，触发器置位，3脚输出为高电平，放电管截止。4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则V0=O，正常工作时4脚接高电平。5脚为控制端，平时输入2/3VC