彩灯控制电路的设计与制作
1 整机设计
1.1 设计要求
(1)设置外部操作开关,它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能;
(2)彩灯亮点移动时间间隔取1秒;
(3)彩灯的布图形状随意;
(4)让自己学号的后2位编码后点亮相应的灯,能实现循环左、右移,按键控制,同时按键控制彩灯亮灭速度。
1.1.1设计任务
两片74LS194移位寄存器构成核心部件,74LS194的S0、S1控制彩灯循环的方向,即左移右移,控制端MR可实现清零功能;一片555构成多谐振荡器输出时间脉冲;设计制作一个8路彩灯控制器。
1.1.2性能指标要求
彩灯能实现循环左移,右移,全亮,全灭等基本功能,和预置数的扩展功能。
1.2 整机实现的基本原理及框图
1.2.1基本原理
由555构成的多谐振荡器输出时间脉冲提供给74LS194;通过1个拨码开关控制2个74LS194的清零端,实现全亮、全灭功能;通过两组4位共8个拨码开关来控制8个彩灯的预置;通过2个拨码开关来选择S1,S0的状态,分别实现彩灯的左右移动、保持和预置的功能。
1.2.2总体框图
2 各功能电路实现原理及电路设计
由555构成的多谐振荡器主要用来产生脉冲信号。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。一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽,可在5~16V工作,最大负载电流可达200mA,7555可在3~18V工作,最大负载电流可达4mA,因而其输出可与TTL。CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低,性能可靠,只需要外界几个电阻、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。按一下运行键后,可看见输出端是出现高低电平交替,时间间隔是由电路中的电容和电阻决定。
电源电路采用7805集成稳压器作为稳压器件, 220V电源整流滤波后送入7805稳压,在输出端接一个10uF电容进一步滤除纹波,得到5V稳压电源,LED作为指示灯。
两片74LS194芯片来实现彩灯的左右移功能。
3 调试过程
调试:
(1)装配好后先不要上电,芯片不着急安装到芯片座,先用万用表测试电源输出是否短路。
(2)再次确认电解电容的极性是否正确,不正确上电时会炸。
(3)确认芯片不在芯片座上,快速接通电源,并断开,观察电源指示LED是否亮起。若不亮,先检查LED是否装反,再检查整流二极管是否装反,之后确认稳压芯片管脚是否正确,若均无问题,再检查导线是否有短路或断路。(建议顺序,也可自行调整)
上述操作后如果还不亮,可以上电测试变压器输出是否正确,交流6V,若不正常,断开变压器后续电路再测,如果仍不正常,说明变压器没接好或坏了。
如果变压器输出正常,再测整流输出电压是否正确,应该为8.4V左右,若不正确,断开稳压芯片的输入端后再测,若仍不正常,说明整流电路有问题,检查桥路及二极管。
如果整流输出正常,再测稳压芯片的输出电压,应该为正5V,若不正确,断开稳压芯片的输出端后再测,若仍不正常,说明稳压芯片有问题,检查管脚后,可换芯片。
如果此时正常,芯片的电源输入应该正常。
(4)待电压测试正常后,将芯片装入芯片座,上电测试功能。
4 电路测试
4.1 测试仪器与设备
万用表,5V直流电源。
4.2 功能测试
接通电源后电源指示灯正常点亮,其他8个LED灯基本能实现实验要求的全亮、全灭、左移、右移、保持、预置和改变亮灯的频率等功能,但是闪烁时间间隔有些误差。
纷传 点击用微信打开即可,过程有点繁琐请见谅。
需要完整的资料可在我的资源里下载,也可以加入我的纷传圈子,里面有资源压缩包的百度网盘下载地址及提取码。