流水灯电路的设计——电子线路CAD

《电子线路CAD》课程论文

题目：流水灯电路的设计

1 电路功能和性能指标

该电路设计的是流水灯，通过电路的控制电路中的二极管可以流水作业一个接一个的循环闪烁。

2 原理图设计

2.1原理图元器件制作

（1）原理图元器件的制作如图一所示

图一

（2）操作步骤

自制的元器件为发光二极管

a 新建集成库工程

b 给这个工程添加一个新的原理图

c 做一个三角形的图（place->IEEE symbols)

d 放置两个引脚

（3）要注意的地方就是引脚放置时候要看清楚引脚的方向摆放，有叉的一头应该接外部电路。

2.2 原理图设计

1 原理图的操作步骤：新建一个PCB工程，然后给工程添加一个新的原理图，命名该工程为流水灯，并保存这个工程，然后开始作图

2 作图完毕后，如下图图二

图二

3 Messages对话框内容截图如下

步骤：Project->compile->system->messages->修改到没有错误即可

图三

4 生成项目元器件库步骤

点击design compiler-然后navigator-接着design-最后生成原理图库

图四

5、应该要注意的地方

Message信息框出来之后有错误的情况下，可以逐个点击错误来修改，这样会使整个过程更加简单

2.3 原理图报表

1、生成的原理图网络表如图五图六

步骤：design->Netlist For Project->Protel

6、对生成的报表要仔细观察

3 PCB设计

3.1元器件封装制作

1 自制二极管的封装

图七

2 封装的制作方法

在工作界面点击Place 放置一个圆环，之后放置焊盘并保存。然后给画的元器件添加封装。

3.2 PCB设计

１、PCB的设计步骤

先建立一个PCB文件命名后保存->ｕｐdate PCB->设置物理边界及电气边界2、电源、地线不同宽度

连线后->双击线，在出现的菜单上设置线的宽度

3、生成的PCB图如图八

图八

4、该项目的封装库，如图九

图九

5、文档目录截图如图十

图十

６、物理边界及电气边界应该设置合适的大小

3.3 PCB设计后处理

１、补泪滴操作如图十一

步骤：在PCB界面点Tools->Teardrops\

图十一

2、敷铜操作如图十二

步骤：在PCB界面点放置敷铜按钮，打开敷铜属性对话框进行设置。

图十二

３、生成ＰＣＢ信息报表

步骤：在ＰＣＢ操作界面执行“Report Board Information”菜单命令，将打开PCB信息对话框，采用默认参数。单击“Report”，系统将自动生成报表。如图十三、十四、十五、十六。

图十三图十四

图十五

图十六４、生成网络状态报表

如图十七

图十七

心得体会

课设的安排给了我们实践的机会，很感谢。总之我学会了许多。首先说道布线，布线就是在布局之后，通过设计铜箔的走线图，按照原理图连通所有的走线。显然，布局的合理程度直接影响布线的成功率，往往在布线过程中还需要对布局作适当的调整。布线设计可以采用双层走线和单层走线，对于极其复杂的设计也可以考虑采用多层布线方案，但为了降低产品的造价，一般应尽量采用单层布线方案。结合自己做过双面板和四层板的设计。编程其实最开始我感觉是一种痛苦，但一短时间下来，确实苦中作乐。 学习能力的提高毕竟能给人带来成就感。它让我重新认识了CAD，是理论与实践结合的产物，终于达到成功。再此感谢老师和同学的帮助，给了我们动力。让我们把零散的知识整合起来，加强了对知识的灵活运用，进一步对CAD有了更深的理解。做任何事情都会遇到困难，但不要沮丧，等你冲出重围就是成功。

5 参考文献

[1] 刘会衡. 印刷电路板设计实用教程成都：西南交通大学出版社2016

[2] 谈世哲. Protel DXP 2004 电路设计基础与典型范例[M]. 北京：电子工业出版社，2007.

[3] 薛楠. Protel DXP 2004 原理与PCB设计实用教程[M]. 北京：机械工业出版社，2012.

[4] 陈学平. Protel DXP 2004 快速上手[M]. 北京：人民邮电出版社，2005.

[5] 陈兆梅. Protel DXP 2004 SP2印刷电路板设计实用教程[M].2版. 北京：机械工业出版社，2012.

CD4017流水灯电路设计

CD4017流水灯电路设计 摘要：随着LED技术的不断发展以及LED在低功耗、长寿命、环保等方面的优势，LED应用领域逐渐增多。同时，许多国家在看到LED巨大的市场潜力后，纷纷出台各项鼓励措施大力推动LED在各领域中的应用。目前，LED的应用已经从最初的指示灯应用转向更具发展潜力的显示屏，景观照明、背光源、汽车车灯、交通灯、照明等领域，LED应用正呈现出多样化发展趋势。 本次毕业设计就是用小功率LED作为发光体替代实验室中价格昂贵的钠光灯或白炽灯。并利用555定时器、可变电阻普通电阻、电解电容以及普通电容构成可调驱动电路，驱动CD4017计数器构成的译码电路，使LED依次循环发光，从而组成循环流水灯。 关键词： CD4017 555定时器 LED

目录 设计任务和要求 (3) 1.引言 (4) 2.总体设计方案选择与说明 (5) 2.1 方案选择 (5) 2.2 电路工作原理： (5) 3.单元硬件设计说明 (5) 3.1 555定时器 (6) 3.2 自激多谐振荡器 (10) 3.3 十进制计数／分频器CD4017 (11) 3.3.1 CD4017内容说明： (11) 3.3.2 CD4017十进制计数器内部电路图： (12) 3.3.3 CD4017时序波形图： (13) 3.3.4 CD4017引脚图如下： (14) 3.3.5 CD4017引脚功能： (14) 3.4 发光二极管（LED） (15) 3.4.1 LED 特点 (13) 3.4.2 LED光源的特点 (16) 3.5 元件明细表 (17) 4.软件说明 (18) 4.1 Protel99简介 (18) 4.2 Proteus简介 (19) 5.安装调试方法 (19) 5.1 安装方法 (19) 5.2 调试方法 (20) 6.总结 (20) 7.致谢 (21) 8.参考文献 (22) 附录一 (22) 附录二 (24) 附录三 (25) 附录四 (26)

三极管流水灯电路设计

三极管流水灯电路设计 王雅 20111041105；韦梦娜 20111041107 摘要：3组12只LED流水灯是特别针对电子装配与调试技能设计出来的，值得学习和电路分析。本文分析了该流水灯电路的特点及其电路工作原理的说明。 关键字：3组12只LED流水灯；电路设计；循环。 1 引言 随着科学技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。各种小套件层出不穷，功能多样。本文所设计的电子制作可以说是电子初学者学习电子的最佳入门制作！其制作方式容易，趣味横生，更能提高初学者的动手能力！让初学者在制作学习中感受电子技术带来的乐趣！ 2 系统的功能描述 这款3组12只LED流水灯具有制作容易、有趣易学的特点，电路焊接成功后，装入电池，即可正常工作，3组12只发光二极管便会被轮流点亮，不断的循环发光，达到流动的效果。 3 设计原理 3.1 电路工作原理说明： 本电路是由3只三极管组成的循环驱动电路。每当电源接通时，3只三极管会争先导通，但由于元器件存在差异，只会有1只三极管最先导通。这里假设V1最先导通，则V1集电极电压下降，使得电容C2的左端下降，接近0V。由于电容两端的电压不能突变，因此此时V2的基极也被拉到近似0V，V2截止，V2的集电极为高电压，故接在它上面的发光二极管LED5-LED8被点亮。此时V2的高电压通过电容C3使V3基极电压升高，V3也将迅速导通，因此在这段时间里，V1、V3的集电极均为低电压，因此只有LED5-LED8被点亮，LED1－LED4、LED9-LED12熄灭。但随着电源通过电阻R3对C2的充电，V2的基极电压逐渐升高，当超过0.7V时，V2由截止状态变为导通状态，集电极电压下降，LED5－LED8熄灭。与此同时，V2的集电极下降的电压通过电容C3使V3的基极电压也降低，V3由导通变为截止，V3的集电极电压升高，LED9-LED12被点亮。接下来，电路按照上面叙述的过程循环，3组12只发光二极管便会被轮流点亮，不断的循环发光，达到流动的效果。改变电容C1、C2、C3的容量可以改变循环速度，容量越小，循环速度越快。电源使用2节5号干电池即可。 3.2元件清单： 3.3 电路图

基于单片机的LED流水灯设计

基于单片机的LED流水灯设计 设计任务 1掌握MCS-51系列8051、8255的最小电路及外围扩展电路的设计方法 2了解单片机数据转换功能及工作过程 3设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示4完成主要功能模块的硬件电路设计 5用proteus软件完成原理电路图的绘制 一设计方法 本课题使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED 的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到

“流水”效果了。 二方案论证与比较 2.1循环移位法 在上个程序中我们是逐个控制P1端口的每个位来实现的，因此程序显得有点复杂，下面我们利用循环移位指令，采用循环程序结构进行编程。我们在程序一开始就给P1口送一个数，这个数本身就让P1.0先低，其他位为高，然后延时一段时间，再让这个数据向高位移动，然后再输出至P1口，这样就实现“流水”效果啦。由于8051系列单片机的指令中只有对累加器ACC中数据左移或右移的指令，因此实际编程中我们应把需移动的数据先放到ACC中，让其移动，然后将ACC移动后的数据再转送到P1口，这样同样可以实现“流水”效果。具体编程如下所示，程序结构确实简单了很多。 2.2查表法 上面的两个程序都是比较简单的流水灯程序，“流水”花样只能实现单一的“从左到右”流方式。运用查表法所编写的流水灯程序，能够实现任意方式流水，而且流水花样无限，只要更改流水花样数据表的流水数据就可以随意添加或改变流水花样，真正实现随心所欲的流水灯效果。我们首先把要显示流水花样的数据建在一个以TAB为标号的数据表中，然后通过查表指令“MOVC A，@A+DPTR”把数据取到累加器A中，然后再送到P1口进行显示。具体源程序如下，TAB标号处的数据表可以根据实

LED流水灯设计

单片机课程设计报告 LED流水灯的设计 专业： 姓名：学号： 姓名：学号： 姓名：学号： 2015年月日

目录 LED流水灯的设计0 第一章绪论1 设计目的1 设计任务1 设计方法1 第二章设计内容与所用器件1 基本功能1 LED彩灯错误!未定义书签。 循环移位法2 第三章硬件系统设计2 单片机时钟电路2 第四章软件设计2 汇编语言和C语言的特点及编程 2 LED显示原理3 第五章系统调试与存在的问题4 程序下载4 硬件调试5 软件调试5 总结5 参考文献 6 LED流水灯的设计 [摘要]:当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。 单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中。单片微型计算机是微型计算机称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示，并实现循环的速度可调。 [关键字]:单片机技术；系统设计；LED流水灯

第一章绪论 设计目的 通过本次课题设计，应用《单片机原理及应用》等所学相关知识及查阅资料，完成简易LED流水灯系统设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 设计任务 在本次课程设计中，主要完成如下方面的设计任务： 1、掌握MCS-51系列8051的最小电路及外围扩展电路的设计方法； 2、了解单片机数据转换功能及工作过程； 3、设计LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示； 4、完成主要功能模块的硬件电路设计。 设计方法 本课题使用STC89C52RC单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。 如果要让接在口的LED1亮起来，那么只要把口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在口的LED1熄灭，就要把口的电平变为高电平；同理，接在～口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。 由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 第二章设计内容与所用器件 基本功能 利用STC89C52RC作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示。 可选器件 51系列单片机、电容C104、、18?和1K的电阻、LED灯、按键、晶振等。 总体框架图

流水灯电路的制作

流水灯电路的制作 一、概述： 随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。 多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，制作过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。 二、电路原理图 三、电路工作原理 多功能流水灯原理电路图如上图所示。原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。本文选用的脉冲发生器是由NE555与R2、R3及C1组成的多谐振荡器组成。主要是为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲，灯光的流动速度可以通过电位器R3进行调节。由于R3的阻值较大，所以有较大的速度调节范围。灯光流动控制器由一个十进制计数脉冲分配器CD4017和若干电阻组成。 CD4017的CP端受脉冲发生器输出脉冲的控制，其输出端(Q0~Q9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。输出控制的脉冲，其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。10

个电阻与CD4017的10个输出端Q0~Q9相连，当Q0~Q9依次输出控制脉冲时10个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光，形成流动发光状态，即实现正向流水和逆向流水的功能。电源电路所采用的电源为。 四、板的设计 五、元器件清单 六、电路的组装与调试 1、电路的组装方法和步骤 （1）筛选元器件。对所有购置的元器件进行检测，注意它们的型号、规格、极性，应该保质量。 （2）按草图在PCB板上组装并焊接。 要求：①元器件布局整齐、美观，同类型元器件高度一致；

用单片机控制的LED流水灯设计(电路、程序全部给出)

1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz 工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要

花样流水灯设计

单片机课程设计 2014年 6月 15日 课 程 单片机课程设计 题 目 花样流水灯 院 系 电气工程及其自动化系 专业班级 1112班 学生姓名 温亿锋 学生学号 201111631227 指导教师 张瑛

一丶任务 设计一款以AT89C51单片机作为主控核心，按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。 二丶设计要求 通过发光二极管显示不同的花样（至少有六种花样），并且可以通过按键来控制流水灯的速度。 三丶设计方案 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED流水灯循环系统的设计，来达到本设计的要求。其硬件构成框图如下图所示，以单片机为核心控制，由单片机最小系统（时钟电路、复位电路、电源）、按键控制电路、LED 发光二极管和5V直流电源组成。 单片机流水灯循环控制系统硬件框图 此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路，实现流水灯花型的切换功能；单片机的P3.7引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制，即实现了快慢两种节拍实现花型的变换；单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成流水灯电路，显示流水灯循环情况。 四丶系统硬件设计 4.1 直流稳压电源电路

对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。本项目直流稳压电源为+5V。 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图为稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围：4.0V---5.5V，所以通常给单片机外接5V 直流电源。此处用3节1.5V的干电池供电。 4.2 单片机最小系统 要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成，单片机最小系统如图所示。 时钟电路：本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz 石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。

基于51单片机的流水灯设计说明

基于51单片机的流水灯设计 一．基本功能 利用AT89c51作为主控器组成一个LED流水灯系统，实现8个LED 灯的左、右循环显示。 二．硬件设计 图1.总设计图

1.单片机最小系统 1.1选用AT89C51的引脚功能 图2. AT89C51 XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。 XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。 RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得部特殊功能寄存器容均被设成已知状态。 P3：端口3是具有部提升电路的双向I/O端口，通过控制各个端口的高低电平了实现LED流水灯的控制。

1.2复位电路 如图所示，当按下按键时，就能完成整个系统的复位，使得程序从新运行。 图3.复位电路 1.3时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。 在AT89C51芯片部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚X1，输出端为引脚X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用12MHz的石英晶体。

图4.时钟电路 2.流水灯部分 图5.流水灯电路 三．软件设计 3.1编程语言及编程软件的选择 本设计选择C语言作为编程语言。C语言虽然执行效率没有汇编语言

流水灯电路的设计

流水灯电路的设计 引言 在数字电路中，由于中规模集成电路功能强大、种类繁多，得到了广泛的运用。很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能，例如流水灯电路就可以用移位寄存器构成移存型计数器的输出端接8个LED灯组成。 一单向单灯循环 单向单灯循环电路是使8个LED灯轮流点亮，并向一个方向循环。所以可采用具有右移功能的寄存器CT74LS195来实现。电路图如图1。 图1 单向单灯循环电路 选用CT74LS195四位寄存器两片，将I片的端接II片的串行输入端，II片的端接I片的串行输入端。在端，当并行置入信号出现时，在L4--L8端并行置入1000 0000，随后使端为1，此时在移存脉冲的作用下，实现循环移位，依次点亮L1--L8的LED灯。 二双向双灯循环 要实现双向双灯循环，则需要选用具有双向移位功能的寄存器，故选用74LS194四位双向移位寄存器两片，将其级联起来。I片左移串行输入Lin端接II片的Qa(L5)，II片的右移串行输入Lin端接I片的(L4)，构成一个八位的移存型计数器，如图2所示。其在移存脉冲作用下的工作过程见表1。

图2 双向双灯循环电路 由表1可见，它完成一次循环需要12个脉冲。选用四位二进制计数器74LS163一片，将它接成12进制计数器，使它与寄存器同步变化。由工作表可见，在第7个脉冲后电路由右移变为左移，可利用计数器端的变化作为寄存器工作方式的控制信号：当=0时，实现右移，控制信号S0S1=10； =1时，实现左移，控制信号S0S1=01。 工作过程如下：首先使寄存器和计数器清零，随后计数器开始计数。利用计数器开始计数的前两个状态0000和0001产生1信号加到寄存器I的的Rin端，由于此时=0，寄存器处于右移移位状态，随着计数的进行当=1时，寄存器由右移变为左移，当计数器计到1101时，产生并行置数信号，将0010送到计数器输出端，使计数器按12进制计数，以后的工作过程按表1重复进行。 表1 双向双灯循环工作过程

流水灯电路

流水灯电路的制作与测试 【知识目标】 ●理解时序逻辑电路的基本概念及分类。 ●掌握同步和异步时序逻辑电路的分析方法。 ●理解计数器的逻辑功能及原理。 ●掌握寄存器电路的基本工作原理，理解移位寄存器的逻辑功能。 【技能目标】 ●能用触发器制作与调试各种同步计数器。 ●能用集成计数器制作任意进制的计数器。 ●熟悉集成移位寄存器逻辑功能和各控制端的作用，能构成实用电路。 ●多种方法实现流水灯电路，且进一步完善流水灯功能。 任务一用移位寄存器构成流水灯电路 一、分析任务 在一些数字系统中，有时需要系统按照事先规定的顺序进行一系列的操作。这就要求系统的控制部分能给出一组在时间上有一定先后顺序的脉冲，再用这组脉冲形成所需要的各种控制信号。 二、相关知识 在数字系统中，常常需要将一些数码、运算结果和指令等暂时存放起来，然后在需要的时候再取出来进行处理或运算。这种能够用于存储少量二进制代码或数据的时序逻辑电路，称为寄存器。 寄存器用于暂时存放二进制代码，它是数字系统中重要的部件之一。寄存器的主要组成部分是具有记忆功能的双稳态触发器。一个触发器可以存储一位二进制代码，所以要存放n位二进制代码，就需要n个触发器。 按照功能的不同，可将寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两大类。 1. 数码寄存器 数码寄存器具有寄存数据和清除原有数据的功能。现以集成四位数据寄存器74LSl75来说明数据寄存器的电路结构和功能。74LSl75是用D触发器组成的四

位数据寄存器。它的逻辑图和管脚排列图如图7-11所示。 (a)逻辑图 (b)管脚排列图 图7-11 四位集成数码寄存器74LS175 74LS175的功能表见表7-11，CP 是时钟端，CR 是异步清零端，D 0～D 3是数据输入端，Q 0～Q 3是数据输出端。其功能如下。 表7-11 74LS175的功能表 ①异步清零。只要CR ＝0，就可使输出端清零，而与时钟无关。清零后，将 CR 接高电平，数据才能正常存人。 ②并行输入/输出。在CR ＝1的前提下，(将需要存人的四位二进制数据送到数据输入端D 0～D 3)，在CP 脉冲上升沿的作用下，将D 0～D 3的数据并行存入Q 0～Q 3，同时也可取出存人的数码的反码。 ③记忆保持。当只CR ＝1且CP ＝0时，各触发器保持原状态不变，数据寄存器处于保持状态。 无论寄存器中原来的内容是什么，只要送数控制时钟脉冲CP 上升沿到来，加在并行数据输入端的数据D 0～D 3将立即被送入寄存器中，有 32103210Q Q Q Q D D D D

流水灯设计与总结报告

流水灯设计与总结报告 摘要：近年来，随着电子技术和微型计算机的发展呢，单片机的档次不断提高应用领域也不断扩大，已在工业控制、尖 端科学、智能仪器仪表、日用家电汽车电子系统、 办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到广泛 的应用，成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。关键字：单片机，流水灯 需求分析： 随着现代社会的发展，人们越来越追求审美和新颖，而流失灯就是其中一种，以前简单的照明工具变得越来越多样化，流水灯的千姿百态给人一种视觉冲动，现在不管大街小巷我们都可以随处可见这种变幻万千的流水灯，而这种流水灯我们可以产用子电路去设计，我们可以用控制器和状态译码器来实现灯光的流水效果，但是现在我们可以用单片机AT89C51来实现，因为其相对于电子电路有明显的优越性，控制硬件电路比较简单，软件方面也不复杂，而且功能作用并不低于电子电路设计的。由于它的小巧方便，我们采用单片机来做流水灯。 设计系统

1.复位电路部分 为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。手动按钮不仅具有上电复位的功能，还可以通过按按键的方法实现复位，（如上图所示按S22）此时电源VCC经两个电阻分压，在RST端产生一个复位高电平。 2．时钟电路部分 时钟电路为单片机工作提供基本时钟，它是计算机工作的心脏，它控制着计算机的工作节奏。时钟电路一般由晶体震荡器和电容组成。

流水灯设计

辽宁工程技术大学 专业课程综合训练项目说明书题目：__________ 流水灯设计_________ 课程名称：单片微型计算机原理与应用 班级: 机电14-4 学号: 1407060405 姓名: 董立春 指导教师：苏畅 完成日期：2016,11

、设计题目 流水灯设计 二、设计内容 循环点亮LED，用单片机控制8个LED发光二极管完成如下所示的功能： XXXXXXXX XXXXXXXO XXXXXXOO XXXXXOOO XXXXOOOO XXXOOOOO XXOOOOOO X0000000 00000000 学号压缩的BCD码表示 注：“X”表示灭，“0”表示两亮，每一行为一次显示状态，每两个显示状态间隔0.5s, 10 三、综合训练要求 设计说明书（2000?5000字）1份 四、评分标准 补充评分要求：对综合训练项目中，能够采用开发板调试，或软件仿真的形式实现功能，将视难易程度及能够按时提交情况酌情提分，但不超过每个综合项目满分10分的标准 五、指导教师评语 该生设计的过程中表现_____________，设计内容反映的基本概念及计算 _________ ，设计方案_________ ，说明书撰写__________ ，答辩表现 __________ 。 成绩： ______________

指导教师 ______________ 日期

目录 1流水灯设计简介 1.1 流水灯工作原理?‘ 1.2 课程基本知识点., 2硬件电路设计. 2.1 硬件电路基本结构 2.2 各部分电路功能.， 3软件设计. 3.1 程序流程图设计.‘ 3.2 汇编语言程序..… 4结论.. 参考文献

嵌入式课程设计流水灯

流水灯编程 实验目的: 掌握GPIO端口的基本控制方法 掌握硬件电路仿真方法。 实验内容: 1、复习流水灯的工作原理。 2、按教材上 3、4节的内容或实验指导书2、1节的内容创建好项目,生成可执行文件。 3、阅读LED示例程序代码。 4、软件模拟,无误后下载到实验板上运行,观察效果。 5、通过硬件仿真的方式调试程序。分析LED_Init、main这2个函数中每一行代码的作用。 6、修改程序使得灯改变一次状态的时间间隔为0、02、0、01、0、1、0、3、0、5、1、2秒。 7、修改程序使得灯闪动的方向反向。 8、修改循环亮灯的程序,使每次亮灯的起始位置依次下移。 选做进阶版 1.用左边4个灯闪烁代表绿灯,右边4个灯闪烁代表红灯,8个灯 全亮代表黄灯。模拟交通信号灯运行(绿灯10秒,红灯20秒, 绿到红过渡时黄灯3秒) 2、将自己的学号编码用LED灯效果展示出来。 实验原理:

电路中有L0,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7共八个发光二极管,当引脚LED_SEL输入为1,对于A、B、C、D、E、F、G、H引脚,只要输入为1,则点亮相连接的发光二极管。 A~H引脚连接STM32F108VB芯片的PE8~PE15,程序初始化时,对其进行初始设置。引脚LED_SEL为1时,发光二极管才工作,否则右边的数码管工作。注意,LED_SEL连接于PB3,该引脚具有复用功能,在默认状态下,该引脚的IO不可用,需对AFIO_MAPR寄存器进行设置,设置其为IO可用。 实验过程及结果描述: 按实验内容的步骤一步一步的来。重点描述实验内容的6、7、8还有选修进阶的1、2、 要实现改变灯状态的时间间隔,只需改变delay_ms这函数的里面的参数即可,例如时间间隔改为0、02秒就将参数改为20,1秒就将参数改为1000,(delay_ms()函数里面参数的单位为ms)其它以此类推。通过参数的改变可以瞧到灯状态改变的时延相应的改变了。 改变灯的闪动方向则将light左移或者右移位数的值赋给light,例如循环一次左移一位,则light=light<<1,右移则就是light=light>>1;这里又涉及到当左移(右移)到最左(右)一位时,再次亮灯时的起始位置设置的问题,这里就可以设置当左移(右移)到最左(最右),设置一个判断语句当左移(右移)到左(右)端点时,将初始值赋给题目要求的位置即可。 实验结果:灯的移动方向改变。每次循环完一次之后通过改变赋给初

硬件控制LED流水灯示意图

CD4060资料 引脚定义： 1.O3-O13，即计数器输出端 2.9 时钟输出端10 反向时钟输出端 11时钟输入端 3.2 重置开关即可以外接VDD 4.详细请看datasheet 74LS138资料 1.为3 线－8 线译码器 2.A0~A2：地址输入端TA （E1）：选通端 /STB（/E2）、/STC（/E3）：选通端（低电平有效） /Y0~/Y7：输出端（低电平有效） A0~A2对应Y0——Y7； A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平

真值表 输入输出 STA /STB /STC A2 A1 A0 /Y0 /Y1 /Y2 /Y3 /Y4 /Y5 /Y6 /Y7 ×H ××××H H H H H H H H ××H ×××H H H H H H H H L ×××××H H H H H H H H H L L L L L L H H H H H H H H L L L L H H L H H H H H H H L L L H L H H L H H H H H H L L L H H H H H L H H H H H L L H L L H H H H L H H H H L L H L H H H H H H L H H H L L H H L H H H H H H L H H L L H H H H H H H H H H L CD4060和74LS138控制八路LED流水灯循环电路示意图 Multisim12模拟

模拟存在又一个LED无法正常工作情况，待改进。。。

流水灯电路的设计——电子线路CAD

《电子线路CAD》课程论文 题目：流水灯电路的设计

1 电路功能和性能指标 该电路设计的是流水灯，通过电路的控制电路中的二极管可以流水作业一个接一个的循环闪烁。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 （1）原理图元器件的制作如图一所示 图一 （2）操作步骤 自制的元器件为发光二极管 a 新建集成库工程 b 给这个工程添加一个新的原理图 c 做一个三角形的图（place->IEEE symbols) d 放置两个引脚 （3）要注意的地方就是引脚放置时候要看清楚引脚的方向摆放，有叉的一头应该接外部电路。

2.2 原理图设计 1 原理图的操作步骤：新建一个PCB工程，然后给工程添加一个新的原理图，命名该工程为流水灯，并保存这个工程，然后开始作图 2 作图完毕后，如下图图二 图二 3 Messages对话框内容截图如下 步骤：Project->compile->system->messages->修改到没有错误即可 图三 4 生成项目元器件库步骤 点击design compiler-然后navigator-接着design-最后生成原理图库

图四 5、应该要注意的地方 Message信息框出来之后有错误的情况下，可以逐个点击错误来修改，这样会使整个过程更加简单 2.3 原理图报表 1、生成的原理图网络表如图五图六 步骤：design->Netlist For Project->Protel 6、对生成的报表要仔细观察

3 PCB设计 3.1元器件封装制作 1 自制二极管的封装 图七 2 封装的制作方法 在工作界面点击Place 放置一个圆环，之后放置焊盘并保存。然后给画的元器件添加封装。 3.2 PCB设计 １、PCB的设计步骤 先建立一个PCB文件命名后保存->ｕｐdate PCB->设置物理边界及电气边界2、电源、地线不同宽度 连线后->双击线，在出现的菜单上设置线的宽度 3、生成的PCB图如图八

流水灯控制系统的设计正文

黄河科技学院毕业设计说明书第1页 1 绪论 1.1 课题背景及目的 今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，数字逻辑电路的发展也日趋迅速，通常流水灯的设计会选择单片机编程，虽然单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，但是，选择单片机更大的增加了设计费用，并且对设计者的编程语言要求高，而在数字电路中，中规模集成电路以其功能强大、种类繁多，得到广泛应用。很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能。如本文所设计的流水灯电路，就是利用中规模集成电路的功能扩展，将移位寄存器构成移存型计数器，将其输出端接到多个LED指示上。利用数字电路来控制灯的状态，并显示设计结果。其主要的电路原理：整个流水灯电路由时钟产生，流水程序控制驱动及功率控制元件电源供给电路等电路组成。 1.2 课题研究方法 常见的流水灯控制系统中，是使用微机控制，设备复杂，成本较高；另外应用单片机控制，虽然简单，但系统智能化及传输可靠性低，且对语言的编程能力要求较高，均不理想。为了提高系统可靠性、实用性，从而研究了一种基于模拟电子技术和数字电子技术的循环控制系统。这种设计不仅仅应用到流水灯的控制，也在工业生产中提高自动化循环控制得到利用。为了发光二极管形成流水效果，将电源加在555定时器中，定时发送脉冲，通过CD4017循环计数，由CD4066控制开关，使发光二极管逐个接受高电平，循环亮起，设计中，选用四种颜色的发光二极管，从而形成更好的流水效果。 1.3 基本要求设计方案 （1）设计一个彩灯控制电路，使其能够产生一个控制信号控制彩灯实现灯光变换的功能。 （2）该彩灯控制电路，在完成基本变化的基础上，可以实现彩灯的流向性，间歇性变化的要求，从而使彩灯更加丰富化。

用单片机控制的LED流水灯设计电路程序全部给出

. 1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一.. . 亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 3.软件编程 单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实

流水灯电路课程设计

流水灯电路课程设计

河南机电高等专科学校 电子技术课程设计报告设计课题：流水灯电路课程设计 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 成绩：

二○一三年十二月五日 流水灯电路 一、设计任务与要求 1.设计任务 设计一流水灯电路，使8个彩色发光二极管逐个亮、灭，扭动滑动变阻器改变发光二极管点亮的时间。 该流水灯电路实现以下功能： （1）八路彩灯从上到下逐次渐亮，间隔长短由滑动变阻器连入电路的阻值控制。 （2）八路彩灯从下到上逐次渐灭，间隔长短由滑动变阻器连入电路的阻值控制。 二、方案设计与论证 流水灯电路原理图：

从原理图可以看出，如果我们想让接在V0口的D1亮起来，那么我们只要把V0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在V0口的D1熄灭，就要把V0口的电平变为高电平就可以；同理，接在V1～V7口的其他7个D的点亮和熄灭方法方法同D1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将D2～D8依次点亮、熄灭，依始类推，8只D变会一亮一暗的做流水灯了。 实现8个D流水灯程序用中文表示为：V0低、延时、V0高、V1低、延时、V1高、V2低、延时、V2高、V3低、延时、V3高、V4低、延时、V4高、V5低、延时、V5高、V6低、延时、V6高、V7低、延时、V7高、返回到开始、程序结束。

滑动变阻器 电源 图1—1 参考布局 三、单元电路参数计算与原理分析 原电路设计主要是有555定时器、滑动电阻、电容、二极管等元件 。参数计算主要是555定时器的参数计算。555定时器的内部电路包括以下几部分：一个有三个阻值相等的电阻〔5千欧〕组成的分压电器，两个电压比较器A1和A2，一个R —S 触发器，一个三极管T 和一个反相器。 三个等值电阻组成的分压器为两个电压比较器提供基准电压。电压比较器A1的基准电压为2/3Ucc,加在A1的负端；电压比较器A2的基准电压为1/3Ucc ，加在A2的正端。A1的正端为域值端6（TH ），A2的负端为触发端2（TH ）。在域值端6和触发端2外加输入信号与两基准电压比较，决定比较器的输出状态，用来启发电路。当域值端输入的电压大于2/3Ucc 时，比较器A1输出高电平，C1=1；当域值端输入的电压小于2/3Ucc 时，A1输出底电平，C1=0；。同理，当触发器输入的电压小于1/3Ucc 时，比较器A2输出高电平，C2=1；当触发器输入的电压大于1/3Ucc 时，比较器A2输出高电平，C2=0。两个比较器的输出作为R —S 触发器的输入信号，因而两个比较器的输出状态可确定触发器的状态。以上是555定时器的原理设计也是各参数的计算。555定时器原理图如下：

《LED流水灯的制作》课例设计

项目名称：LED流水灯的制作 一、学习项目确定 项目名称:LＥD流水灯的的制作 二、课例背景介绍 课程目标分析:《单片机应用技术》是电子技术应用专业的一门专业主干课程,旨在通过该课程的学习，使学生举办本专业的高素质劳动者和中级技术应用性人才所必需的单片机系统的设计、装配与调试所必备的知识与技能，其课程目标主要为： ?了解单片机的组成和工作原理。 ?能编写常见的单片机应用软件代码。 ?能使用单片机仿真软件进行辅助设计或仿真分析。 ?能依据原理图完成应用系统的实物装配。 ?了解单片机应用系统的开发流程。 ?能借助网络查找电子技术资料。 ?其它方面的综合职业能力如：合作、计划、沟通等能力。 项目分析:该项目是电子技术应用专业《单片机应用技术》课程的一个项目，本课例以制作LED流水灯为载体,选择AＴ89Ｃ51为主要元件，着重从应用角度制作一个具有一定功能的样品，涉及单片机及其外围电路设计、二极管单向导通、延时程序、数据传送指令、移位指令、转移控制指令等多个知识,要求学生会使用PＲOＴEUS软件进行仿真调试,这些对学生职业能力的培养都会有较强的作用。同时由于该项目综合有多个知识点及较全面的能力要求,故该项目可以作为本课程一个阶段性的综合项目。 学生能力基础分析:该项目是学生在学习《单片机应用技术》的第二个入门项目。学生已经学习过电子技术基础，对半导体器件的性质、集成电路的应用有了一定的认识与了解,同时通过电子装配的实训，在动手方面也已经有一定的基础，学生自身具备完成本项目的基础条件。在第一个项目“初识单片机”的基础上但学生首次利用单片机制作一个实物电路，一定要想方设法培养他们求知的欲望和钻研的兴趣。 前期知识与技能要求: 三、学习目标设定 依据本项目的内容特点、课程标准的要求,设定如下学习目标:

路流水灯控制电路资料

一、概述 随着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不断变化 闪烁。LED，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灯由于其丰富的灯光色彩建筑物已经成为一种时尚。 但目前市场上各式样的LED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。因此有必要对现有彩灯控制器进行改进。流水彩灯控制器在我们日常生活中有重要的应用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本次设计的流水彩灯控制器是其中较简单的，但这是复杂设计的基础。 设计要求： 1、在选择器件时，应考虑成本。 2、根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 技术指标： 1、用中规模计数器设计该12路流水灯控制电路； 2、要求每盏灯的点亮时间介于1s～1.2s之间； 3、要求用555定时器设计时钟脉冲，12路流水灯采用12个发光二极管代替。

二、方案设计 1原理框图 图1 12路流水灯设计原理图 该电路主要由555定时器、74LS161计数器和74HC154译码器和LED 发光二极管。由555定时器构成脉冲发生器，并由LED 发光二极管监视电路是否工作；将74SL161接成二进制计数器，74SL154的12个输出端依次与排成一排的12个LED 发光管相接。161芯片的QC 、QD 端接与非门然后与161的LOAD 端相接；且161的LOAD 端通过非门与154芯片的G1与G2相接。取74SL161的QD 、QC 、QB 、QA 接到74SL154的地址控制端D 、C 、B 、A ， 12个发光二极管按一定方向循环亮灭。 2各模块组成及功能分析 1、振荡电路：由一个555芯片与滑动变阻器，电阻和电容组成。周期可调，控制计数器。 2、计数器：由一个74LS161芯片与两个非门组成，输出信号至译码器，控制LED 灯的亮灭的顺序。 3、译码器：由一个74HC154芯片组成，为4-16译码器，输出来自555芯片的信号到LED 灯。 4、显示部分:由12个发光二极管和电阻组成，通过发光二极管的亮灭情况判断电是否达到设计要求。 555多谐振荡电路 74LS161计数部分 LED 显示部分 74HC154译码电路部分