节日灯光设计.doc

目 录
1 设计任务与要求…………………………………………………………………2
提出问题 ……………………………………………………………………2
………………………………………………………………………………2
……………………………………………………………………2
需求分析 ……………………………………………………………………2
2、方案设计 3
设计思路 3
设计电路图 4
3、单元电路设计 3
多谐振荡器 3
JK触发器 5
74LS138译码器 6
74LS161计数器 7
74LS194移位寄存器 7
总结和体会 9
参考文献 10

随着社会的发展和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 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩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、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态参数。这种彩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。此外从功能效果上看，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彩灯控制器进行改进。

要想完成彩灯控制系统，模拟彩灯控制系统的情况，需要通过汇编语言来实现彩灯的多种变换，这就要能熟练地使用汇编语言并且要8279、8086、74LS138芯片的各个引脚的功能熟练掌握。同时也要有很强的动手能力以及自主学****的能力

要完成彩灯控制系统，模拟彩灯控制系统的情况，可以用七段LED显示管模拟彩灯，然后用8279完成显示功能实现多种变换的花样
1．2需求分析
在此次实验中我们通过可编成程序利用LED显示管来实现多种花样变换。
1. 使六个显示管上下闪；
2. 使六个显示管全闪；
3. 使六个显示管间隔闪；
4. 使六个显示管反向间隔闪；
5. 使六个显示管的点依次闪；
6. 使六个显示管和点依次闪。（内容小四号宋体）
设计思路
利用555定时器组成产生脉冲信号，通过一些门电路将信号分离，用移位寄存器74LS194分别控制三种灯的点亮和熄灭，用一片74LS161和一片数据选择器74LS153组成数据产生器，产生的信号作为移位寄存器的右移输入信号，用一片74LS161和一片74LS138作为数据发生器，产生的数据作为移位寄存器的S0和s1的控制信号，控制数据左移，右移和保持的功能。
设计电路图
图1 总体方框图
图2 原理图
本电路主要有四部分组成，分别是由555定时器组成的脉冲输出电路，由脉冲输出电路作为移位寄存器的输入数据，由灯信号控制信号控制器，用来控制移位寄存器的左移和右移；由移位寄存器部分实现灯的左移和右移。
由555定时器所产生的脉冲信号，被用作移位寄存器和计数器74LS151的触发信号，计数器74LS161的输出端Q0和Q1作为数据选择器的选择信号，因此有在数据选择器的数据输入端接入的信号就被送到移位寄存器中，作为移位寄存器的输入信号，移位寄存74LS194在脉冲信号的作用下将信号吸收进来，实现数据的传递，即可实现灯的追逐现象。
三个移位寄存器的状态是由计数器74LS161和一个74LS138译码器控制，而三排灯的状态又决定了计数器的触发，74LS161被设计为一个五位计数器，这是因为三个移位寄存器的状态有五个，74LS161的输出控制74LS138译码器，即可产生八个信号，再由真值表，可得出移位寄存器工作状态的控制信号的最简逻辑函数表达式，将译码器的响应信号取出，经门电路即可成为移位寄存器的控制信号，控制器处于置数，左移或右移的状态。
移位寄存器的输出连接发光二极管，即可将输入的信号表示出来，视觉上形成追逐图案。
3、单元电路设计

应用由555定时器的多谐振荡器设计时通过调节R1，R2和C1的大小调节振荡频率以达到1HZ的秒钟连续脉冲由555构成的多谐振荡器电路如图3所示：
图3 由555定时器构成的多谐振荡器
根据555定时器的功能表可知到由555定时器构成的多谐振荡器，接通电源后，电容C被充电，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器被复位，同时发电BJTT导通，此时V0为低电压，电容C通过R2和T放