八路彩灯控制器课程设计Word格式.docx
- 文档编号:14767573
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:158.72KB
八路彩灯控制器课程设计Word格式.docx
《八路彩灯控制器课程设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《八路彩灯控制器课程设计Word格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(1)可以控制8路彩灯。
(2)彩灯点亮方式既可以向左(逆时针)移动,也可以向右
(顺时针)移动,还可以左右交替移动。
(3)起始状态可预置
(4)移动速度和左右交替速度均可调节。
2.2电路万框图
图1彩灯控制方框图
第3章电路
附录1所示为彩灯控制器电路图。
它的主要元器件均彩
CMOS数字电路,驱动部分采用晶体管VT,因此具有电路简洁、工作可靠、控制形式多样,使用安全方便的特点•
3.1电路功能结构组成
整机电路包括以下功能单元:
整机的核心是两个CD40194
级联组成的8位双向移位寄存器,控制8路彩灯按一定规律闪亮。
(1)S1、S2、SB组成的预置数控制电路,它控制8位移存
器的初始状态,即8路彩灯的起始状态。
⑵D5、D6等组成时钟振荡器,它为寄存器提供时钟脉冲。
(3)D3、D4、S3等组成的移动方向控制电路,它控制移位
寄存器作左移、右移或左右交替移动。
⑷VT1〜VT8以及SSR1〜SSR8组成的8路驱动执行电
路,它在移位寄存器输出状态的控制下,驱动8路彩灯H1〜H8分别点亮或熄灭。
(5)电源部分由试验台直接提供+6V电压。
3.2整机简要工作原理
IC1和IC2级联组成8位双向移位寄存器,在D5、D6产生的时钟脉冲CP的作用下循环移位运动,如图3所示。
双向移存器的8个输出端Q1〜Q8分别经晶体管VT1〜VT8控制8个发光二极管H1〜H8。
当某Q端为”T时,与该Q端对应的VT接通相应的彩灯H的电源,使其点亮。
当某Q端为“0时,对应的VT截止切断相应彩灯H的电源而熄灭。
由于Q1〜Q8的状态在CP作用下不停地移位,所以点亮的彩灯便在H1〜H8中循环流动起来。
彩灯的初始状态由S1和S2预置,预置好后按一下SB将预置数输入,其输出端Q1〜Q8的状态(也就是彩灯H1〜H8点亮的情况)而等于预置数,而后在CP的作用下移动。
彩灯移动的方向由S3控制,也可以选择左移”、右移”或左右交替。
”
3.3门电路多谐振荡器
多谐振荡电路不仅可以由晶体管或NE555时基电路组成,而且也可以用两个CMOS门电路组成(如图2),CMOS门电路输入高电阻抗高、更容易获得较大的时间常数,尤其适用于低频时钟振荡电路,在图中所示中,D5、D6等组成多谐振荡器,产生秒信号脉冲,振荡周期T=0.15s〜0.67s(R调节),如下图所示,当B点由“0变为“1时,由于电容器C3、C4(两个电解电容反极性相接构成一个无极性大电容)的两端电压不能突变,C点也为“1,‘普通Ra使D5输入端为“1。
随着C1、C2的充放电,C点也为“1;
普通Ra使D1输入端为“1。
随着C1、C2的充放电,C点电位逐渐下降,当降至CMOS门电路的阀值(约3V)此循环形成振蒎,振荡周期T=2.2(RB+RP)*C=SRA
图2多谐振荡电路
R20是补偿电阻,可提高振荡频率的稳定度。
3.4控制电路
控制电路包括预置电路、移动方向控制电路和移动速度控制
电路等。
3.4.1预置数控制电路
预置数控制电路由两个四位地址开关S1、S2和按钮开S组成,用于设置移存器的初始状态,即彩灯的起始状态。
每个地址开关中包含四只开关,附录1所示电路图中的接法,开关闭合时为“1”开关断开时为“0”可根据要求设置。
移存器的两个状态控制端ST1、ST0分别由或门D1、D2控制。
当按下预置数开关SB时,“1龟平(+6V)加至D1、D2输入端,D1、D2输出均为“1”使ST1、ST0=“1T,设置好的预数并行进入移存器,如图3所示。
Q1Q2Q3Q4Q5QSQ7Q8
1U4h|rJ
STI
ST2
1
PlP2Ft3P^P5P5P7PS
图3预置数状态
例如,设置P1〜P8为“111001100'
,按下SB时,Q1〜Q8便成为“111001100,H1、H2、H3、H6、H7亮,H4、H5、
H8灭。
当松开SB时,ST1、ST0工“1,移存器便在CP作用下使预状态移动。
3.4.2移动方向控制电路
前面已介绍过,移存器移动方向由ST1、ST2的状态决定。
为了实现左右交替移动。
电路设计了一个由反相器D3、D4等组成的超低频多谐振荡器,并由选择开关S3控制。
1当S3将D3输入端接地时,多谐振荡器停振,使ST0、ST1状态呈“10,移动器右移,如图4(a)所示。
2当S3将D3输入端接+6V时,多谐振荡器仍停振,但不同的是ST0、ST1状态为“01”,移存器左移,如图4(b)所示。
3当S3悬空时,多谐振荡器振,使ST1、ST0状态在“01”和“10之间来回变化,移存器便左移与右移交替进行。
电位器
RP用于调解振荡周期、改变左右移动的交替时间,效替时间可在2.5秒至7.5秒左右的范围内选择。
C3、C4两电解电容反向串联,等效为一个无极性电容。
D3、D4的输出端分别经或门
D1、D2至UST1、STO端,当SB按下时,D1、D2输出均为“1”此时预置数输入。
图4移动方向示意图
343移动速度控制电路
时钟频率的高低决定了移存器的移动速度,时钟脉冲由反相器组成(详细见3.3节介绍)。
3.5双向移位寄存器
8位双向移位寄存器由IC1、和IC2级联组成,如图5所示。
IC1、IC2均可采用4位双向通用移寄存器集成电路CD40194,其性能较强,即可以左移,也可以右移;
即可以串行输入,也可以并行输出;
即可以串行输出,也可以并行输出。
CD40194有四个输出端Q〜Q4;
有四个并行数据输入商P1〜P4,一个左移串行数据输入端DL和一个右移串行数据输入端DR;
还有2个状态控制端ST1、ST0=“11”时,预置数并行输入移存器。
将两CD40194级联即可组成8位移位移位寄存器,电路中,IC1的第一位输出端(Q1)接IC2的左右移串行数据输入端DL,IC1的第四位输出端(Q4)接IC2的右移串行数据输入端DR、IC2的第一位输出端DR,两片CD40194的CP、ST1和ST0并联即可。
右移时数据按Q1—Q2—Q3—Q4—Q5—Q6—Q7—Q8的方向移动,Q8的信号又经右移串行数据输入端DR输入到Q1,形成循环。
左移时,数据按Q8JQ7JQ6JQ5JQ4JQ3JQ2JQ1的方向移动,Q1的信号又经左移串行数据输入端DL输入到Q8,形成循环。
QIQ203Q4
人卡A*
IC2
Q5Q6QZQ3Tf*牛
QIQ2ffiQ4
CT
7T1
理2
TST1:
3T2
图5双向移位寄存器
第4章组装及调试
组装前准备:
先备好所需工具(电烙铁、各元器件、万能表等)并检查元件有无损坏(本机元件可用万能表测出性能)准备工作完成后,开始捍接工作。
4.1振荡电路
先将振电路捍好,本电路采用二个门电路起振(D5、D6)电容参数为C5+C6=9.4u,各部分按电路图接法捍好。
然后用一个+6V直流稳压源直接到CD4069电源端,用一只发光二极管正极接到振荡电路输出端(D6非端),负极接地,此时二极管将会一闪一闪,此时为正常现象,再调一下RP2,二极管的闪
烁频率就会随调节而改变频率。
如果没有以上现象,查看RP2引脚有没有捍错和虚捍现象,直至电路达到上述效果为止。
此时振荡电路接近装调工作。
4.2方向控制电路
此电路较为简单,但突为重要,组装时应特别注意,这是本机功能控制的关健部位。
本电路由CD4069的二个反相器(D3、D4)和CD4071中的二个或门(D1、D2)等组成。
先捍好电容和电阻后,检查会不会起振,检查方法如同振荡控制电路。
再
将其与D1D2连接好,用万能表测D1、D2的输出端(即ST1、STO)端是否如图4所示相互变换,即(ST1和ST0)的值会不会随S3开头变化而达到停止振荡和起振,特别S3拔至悬空脚
时,二个数据会不会交替变换。
这用二个发光二极管代替表等效果更为显著,并调动RP1二个二极管变换时是否与RP1的变化而变化,如不会显示上述效果,检查方法与振荡电器一样,直至达到预设效果后,此电路完成组装工作。
4.3预置电路
此电路相对简单,接电路的接法接好后,先放置不理,因为
此电路要全电路捍接后才能有明显效果作用,调试也比较方便。
4.4显示电路
显示电路主要由晶体管VT(9014)和发光二极管代替彩灯H(文内便用H代称)组成:
先按电路的接法捍接后,用能表(X10档)黑表笔接各VT的基极,红表笔接H的负极,此时H亮,说明正常,红表笔接C极,黑表笔接e极,H会亮,正常,各个三极管接上二个方法依次测试。
如果出现问题(H不亮)要检查电路的接法和捍接是否虚捍,直至达到上述现象,此电路组装工作将近完成,并后并将e极依将接到双位移寄存器(用二片
CD40194级组成)的Q1〜Q8端(此检测法是按三极管持性和电路图连接所得出的)。
4.5移位电路
此电路由CD40194两块晶片级组成,是本机电路的核心;
捍接只需按电路图接好,并和预置电路连接装一个SB控制开头
和装上一个6V稳压晶片(7806)使整机稳定性提高。
接好后通电,在S1、S2预置你喜欢的初始状态,按SB、H1〜H8会同S1、S2所预置的状态相同(详情参考图5)松开键位SB,H1〜H8便开始循环点亮。
说明预电路和移位电路正常。
如无法达到以上功能,检查线路是否接对和虚捍问题,较对修改后仍无反应,万能表测78063脚电源是否正常,不正常。
则捍脱7806的3
脚,用万能表测电压是否正常(+6V),正常说明无问题,可能是把各式各集成块的电源极性接错,或某处短路,认真再检查几遍,如果仍不正常则只能更换CD40194(此障碍占极少数,只有极性接错后才会导致烧,否则不会双烧坏,此点最为重点)。
4.6整机调试和控制
全电路连接好后,通电让彩灯点亮,调节变速电路(振荡电
路)开关,按SB,为是否达到预置状态。
再拔动S3(交替、右移、左移)等位是否彩灯随之变化,说明正常;
最后拔到交替端
(悬空端)调节RP1交替的周期是否随调节变化而变化,会则正常(此时最好在调电路中调到最快时,效果会比较明显)。
电路达到上述工作后说明整机捍接成功。
如果中途遇到了不同的问题
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 八路 彩灯 控制器 课程设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)