多路彩灯制电路.docVIP

电子课程设计报告 题目：多路彩灯控制电路 专业班级：应用电子技术教育061 姓　　名： 时 间： 指导教师： 完成日期：2009年12月26日 彩灯控制器设计任务书 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： （1）多路彩灯（至少4路）； （2）任何时刻彩灯闪烁，彩灯交替时间为1s； （3）能完成3种以上闪烁功能的切换。 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）电路仿真； （4）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。 图1 多路彩灯控制器整体框图上面 3.设计原理分析。 3.1 脉冲信号发生器 信号产生电路用555定时器组成的多谐振荡器组成，接通电源后，电容C1被充电，当VC上升到2/3VCC时，使VO为低电平，同时放电三极管T接通，此时电容C通过R1和Rb2和T放电，VC下降到1/3VCC时，VO翻转为高电平。电容器C充电所需时间为; Tpl = R2C ln2 ≈0.7RC1 当放电时间结束后，T截止，VCC将通过R R 向电容C充电，VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为： Tpl =(RA+RB)C ln≈0.7(RA+RB)C 当VC上升到2∕3VCC时，电路由高电平翻转为低电平。如此周而复始，于是，在电路的输出端得到一个周期性的矩形波。其中： f = 1/(tpl+tph)=1.43/(RA+RB)C 图2 555定时器组成的脉冲产生电路 3.2 三色跑灯控制电路 由555时基电路组成多谐振荡器，U3 、U4为十进制∕分配器CD4017,当IC1产生的振荡信号输送给U3 、U4的CLK端时，U3 及U4开始同步计时，从Q0～Q9输出端依次出现高电平使所接对立的放光二极管被点亮。 由于U3 的Q0～Q9输出端分别与U4的Q0～Q9输出端一一对应连接，这样使得每两个相对立的输出端上的红绿发光二极管同时点亮时，变色管会发出橙色光。在U3 ,U4各输出端中，在任一时刻，它们总会有一个输出端，输出高电平而其余输出端均为低电平；所以在U3 ，U4每两个对应输出端为低电平时，两个对应输出端上所连接的发光二极管成为变色光，发出橙色光。当每两个对应的输出端一个为高电平，另一个为低电平时，该高电平使变色管中的某色发光二极管熄灭，而使该变色管呈现出低电平输出端所连接的发光二极管显示出相应颜色的光来。因为U3 ，U4的高电平输出端不同时处于同一只变色管中，因此每一只变色管均不会因其中两只红绿发光二极管同时熄灭而无颜色显示，当U3 ，U4输出的高电平处于两个变色管的相应端时，使两只变色管分别显示为红色及绿色并随着两个高电平的依次跃进，两色跑灯会随之跑动显示，而其余变色管均呈现橙色光，因此电路将呈现出红，绿两色跑灯在橙色背景下显示跑动的情景。 调节RP1可改变IC1振荡电路的频率使其在1～5HZ内变化，使跑灯因跑动速度不同而呈现出各种不同的效果。 3.3 环形彩灯显示电路 该电路由振荡器和红绿双色发光二极管阵列构成， NE555时基电路与外接电阻R1，R2及电容C1构成一个多谐振荡器，振荡信号通过NE555 3脚输出，经RP限流，驱动发光二极管发光。由于a环接负电源，故当3脚输出高电平时，与a环相连接的发光二极管导通，与b环相连接的发光二极管截至，当3脚输出低电平时，与a环相连接的发光二极管截至，当3脚输出低电平时，与a环相连的发光二极管截至，与b环相连的发光二极管导通，。由于与a环相连的发光二极管颜色接红（R）蓝（B）间隔排列，与b环相连的发光二极管也是如此，对于同一双色发光二极管，是红蓝交替变化，从整体上看，形成循环闪光的效果。 电路中闪光频率1Hz，通过改变G值可改变频率，G增大频率降低，G减小，频率升高。 3.4 数据分配器 数据分配器/译码器74LS154芯片，此芯片为四线-十六线的数据分配器。接收4位2进制代码输入，高电平有效，输入选通G1,G2低电平有效，输出负逻辑。74LS154芯片的管脚图，功能表如下： 图3 74LS154管脚图 输入 输出 G1 G2 D C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0