三种图案霓虹灯控制器_课程设计说明书(编辑修改稿)

三种图案霓虹灯控制器_课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

重复 转换 ，鉴于单片机 P0口地址为 8 位，所以看做是 00000101 和 00001010的转换 ，每次 转换一次 ，整个状态重复六次；对于第二个状态，则看作是00000111,00001011,000001101， 00001110 的循环转换 ， 每次装换一次， 整个状态重复三次；第三个状态则看作 00001111 的循环 左 移，每次移动一位，整个状态重复两次。 对于各个图案的循环我们通过 for(。 )循环控制， 对于整个大循环则通过 while(1)循环实现。 针对每一步的延迟１秒，以及灯变化的人眼分辨时间则通过执行一个武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 5 timems(int)来实现，编程过程中我们通过调试 timems(int)部分的程序，以达到人眼能清楚分辨 LED灯的明暗变化和各个图案转换之间的１秒间隔的要求。 编程后经检查无误，编译生成一个 hex 文件，导入到 protues 里的单片机 进行仿真检验。 原理图 图 1 单片机设计电路图 小组方案：门电路法 ： 对于设计要求的图案，摇摆图案（ 0101←→ 1010） 采用具有数据选择功能的 74LS151芯片 和 双时钟 4 位二进制同步可逆计数器 74LS193 来实现； 对于第二种 暗点循环图案（ 0111→ 1011→ 1101→ 1110→ 0111） ，采用二进制译码器 74LS139 和 双时钟 4 位二进制同步可逆计数器 74LS193 来实现 ； 而对于第三种逐个点亮和逐个熄灭的图案（ 0000→ 1000→ 1100→ 1110→ 1111→ 0111→ 0011→ 0001→ 0000）则采用具有移位寄存功能的 74LS199 芯片来实现；对于循环次数的要求则是通过 74LS193和 74LS194 芯片实现；而图案转换间的 1秒间隔则采用 555 定时器构成的单稳态触发器来实现；整个系统使用的时钟脉冲则通过 555 定时器构成的多谐振荡器来实现。 ： 武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 6 图 2 门电路法电路原理图 芯片 原理图 74LS151 为互补输出的 8 选 1 数据选择器，引脚排列如图所示： 图 3 74LS151 引脚图 选择控制端（地址端）为 C～ A，按二进制译码，从 8 个输入数据 D0～ D7 中，选择一个需要的数据送到输出端 Y， G 为使能端，低电平有效。 武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 7 （ 1）使能端 G＝ 1 时，不论 C～ A 状态如何，均无输出（ Y＝ 0， W＝ 1），多路开关被禁止。 838 电子 （ 2）使能端 G＝ 0 时，多路开关正常工作，根据地址码 C、 B、 A 的状态选择D0～ D7 中某一个通道的数据输送到输出端 Y。 如： CBA＝ 000，则选择 D0 数据到输出端，即 Y＝ D0。 新艺图库 如： CBA＝ 001，则选择 D1 数据到输出端 ,即 Y＝ D1，其余类推。 74LS151 功能表 : 表 1 74LS151 功能表 4LS139 为两个 2 线－ 4 线译码器，共有 54/74S139 和 54/74LS139 两种线路结构型式，当选通端（ G1）为低电平，可将地址端（ A、 B）的二 进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 若将选通端（ G1）作为数据输入端时， 139 还可作数据分配器。 74LS139 的逻辑功能表如表 2 所示，引脚图如图 8 所示： 表 2 74LS139 逻辑功能表 武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 8 图 3 74LS139 引脚图及逻辑图 74LS199 的逻辑功能表如下表所示： 表 3 74LS199 逻辑功能表 武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 9 方案比较 经过仿真验证，个人与小组两种方案都能很好的实现三种霓虹灯图案的控制，各有各的优缺点，对于个人方案即单片机控制的移位法 和编码法 ，器件线路简单，连接方便，只需搭建单片机最 小电路，编写控制程序并导入即可实现，调试与改善电路都较为方便，方法也更为智能化，但是考虑到若将此设计应用于批量生产与应用，则单片机成本较为昂贵，而且颇有大材小用的味道；而对于小组的门电路法，采用 74LS 系列集成芯片、555 定时器和一些逻辑门电路搭建，成本较低，有利于设计的批量生产和应用推广，但是由于芯片较多，线路较为复杂，所以存在着连接、检查、调试与改善电路时较为繁琐的缺点，同时占用空间也较大，导致成品内部结构较为复杂。 武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 10 3. 部分电路 及程序 设计 部分电路说明 1）按键复位 按 键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、 RST 也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 电路图如图 图 按键复位电路 2）振荡电路 单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全称叫晶体振荡器，它结合单片机内部电路产生单片机所需。