电子课程设计报告-彩灯控制电路精选.doc

河南科技学院新科学院 电子课程设计报告 题目：彩灯控制电路 专业班级：电气工程及其自动化092 姓　　名： 时 间：2011.06.06～ 201年月 日1．设计目的与要求设计一个彩灯控制器，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，在双干线的路口上，交通信号灯的变化按照下面假定进行计时： 多路彩灯（至少4路）； 任何时刻彩灯闪烁，彩灯交替时间为1s；能完成3种以上闪烁功能的切换。 2．设计内容 画出电路原理图，正确使用逻辑关系； 确定元器件及元件参数； 电路仿真； SCH文件生成与打印输出 3．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸， 4．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 时基电路有双极型和 CMOS 型两种。LM555/LM555C 系列属于双极型。优点是输出功率大，驱动电流达 200mA。而另一种 CMOS 型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率要小得多，输出驱动电流只有几毫安。555定时器引脚图如下所示： 555引脚图介绍如下1地 GND )2触发 3输出 4复位 5控制电压 6门限(阈值） 7放电 8电源电555定时器的内部逻辑电路如下图所示： 图5 、555内部原理图 上图中TR为低触发端，TH为高触发端，Rd为清零端，CO为控制电压端，D是放电端，OUT是输出端， Vcc是电源端。 555定时器的逻辑功能表： 表 1—555逻辑功能表 输 入 输 出 0 X X 0 导通 1 0 导通 1 不变 不变 1 1 截止 1 1 截止 2、74LS194 移位寄存器74LS194由4个触发器和它们的输入控制电路组成。SR为数据右移串行输入端，SL为数据左移串行输入端，A到D为数据并行输入端，QA到QD为数据并行输出端，CLR为移步清零输入端，S0﹑S1为工作状态控制端。 图 6、74LS194逻辑符号 表2—74LS194逻辑功能表 图 7、74LS194内部原理图 五 功能模块 1﹑秒脉冲电路 图 8、秒脉冲发生电路 本电路秒脉冲电路由一个集成的555定时器够成，当电源接通后，VCC通过对R1﹑R2向电容器充电。电容上得到电压按指数规律上升，当电压上升到2/3VCC时，输出电压V0为零，电容器放电。当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容器放电结束。这样周而复始形成了振荡。 脉冲发生器由NE555与R1，R2，RP，C1，C2组成的多谐振荡器组成,它是为灯光流动控制器提供流动控制脉冲的，多谐振荡器的振荡频率可根据所需要的灯光流动速度，通过RP进行调节，由于RP阻值较大，所以有较大的调速范围。 Multism10.0的仿真结果如下图所示： 图 9、秒脉冲控制电路 图 10、秒脉冲波形图 2﹑彩灯维持电路： 图 11、维持电路 当第八个等变亮时，使555定时器产生高电平。当八个灯全变亮后，彩灯维持一端时间，555定时器保持高电平的时间就是彩灯变亮后维持的时间。555定时器不在提供高电平时彩灯熄灭，通过调整R6﹑R4改变555保持高电平的时间。 仿真结果图如下： 图 12、彩灯维持电路 图13、彩灯维持电路波形图 3﹑控制显示电路 图14、显示控制电路 体现8个不同颜色彩灯由暗变亮，不断重复，闪烁发光。全亮后维持一段时间。 六 总体设计电路图 接通电源,由555组成的多谐振荡器产生脉冲信号，通过LS194寄存器移位，使输入的二进制代码译成对应的输出高﹑电平信号，８只灯泡依次由暗变亮，当第八个灯变亮时由555组成的维持电路给电路提供一个持续高电平使八个灯维持一端时间。间低电平出现时，彩灯全灭。上述步骤重复循环，从而实现任务要求。 图16、总设计电路图 七 设计心得体会 这次电子技术课程设计历时两个星期，在整整两星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前上课的时候，老师经常强调在设计一个电路的时候，一定要事先把设计原理方框图画出来，但是我开始总觉得这样做没必要，很浪费时间。但是，这次课程设计完全改变了我以前的那种错误认识，我接触的那些电路都是很短、很基础的，但是在课程设计中碰到的那些需要很多芯片才能完成的任务，画设计方框图是