设计制造彩灯控制电路
1 整机设计
1.1 设计要求
(1)设置外部操作开关,具有右移、左移、全亮、全灭等功能,控制彩灯亮点;
(2)彩灯亮点移动时间隔1秒;
(3)彩灯布图形状随意;
(4)让自己学习号码的位编码点亮相应的灯,可以实现左右循环,按键控制,按键控制灯的亮灭速度。
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,即左右移动,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;设计制造8路彩灯控制器。
1.1.2性能指标要求
彩灯可实现循环左移、右移、全亮、全灭等基本功能,以及预置数的扩展功能。
1.2 整机实现的基本原理和框图
1.2.1基本原理
由555组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清理端实现全亮、全灭功能;8盏彩灯的预置由两组4位8个拨码开关控制;通过两个拨码开关选择S1,S0状态,分别实现左右移动、保持和预置灯的功能。
1.2.2总体框图
2 各功能电路实现原理及电路设计
多谐振荡器由555组成,主要用于产生脉冲信号。555定时器是一种结合模拟和数字功能的中型集成器件。一般称为555,采用双极工艺制作CMOS除单定时器外,还有相应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围很宽,可以在5~16V最大负载电流可达200mA,7555可在3~18V最大负载电流4mA,因此,它的输出是可与的TTL。CMOS或模拟电路电平兼容。555定时器成本低,性能可靠。多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲产生和变换电路只需要几个外部电阻和电容器。按下操作键后,可以看出输出端有高低电平交替,时间间隔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电源整流滤波器输入7805稳压,输出端连接10uF电容器进一步滤除纹波,得到5V稳压电源,LED作为指示灯。
两片74LS194芯片实现彩灯的左右移动功能。
3 调试过程
调试:
(1)装配后不要先上电,芯片不要急着安装在芯片座上,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,不正确上电时会爆炸。
(3)确认芯片不在芯片座上,快速连接电源并断开,观察电源指示LED是否亮起。如果不亮,先检查一下。LED检查整流二极管是否检查整流二极管是否安装反向,然后确认稳压芯片管脚是否正确。如果没有问题,检查导线是否短路或断路。(建议的顺序也可以自行调整)
如果上述操作后不亮,可以上电测试变压器输出是否正确,交流6V,如有异常,断开变压器后续电路再次测量,如仍不正常,说明变压器未连接或断裂。
如果变压器输出正常,则测量整流输出电压是否正确,应为8.4V左右,如果不正确,断开稳压芯片稳压芯片的输入端。如果仍然不正常,则表明整流电路有问题。检查桥梁和二极管。
如果整流输出正常,稳压芯片的输出电压应为正5V,如果不正确,断开稳压芯片稳压芯片的输出端。如果仍然不正常,则表明稳压芯片有问题。检查管脚后,可更换芯片。
如此时正常,芯片的电源输入应正常。
(4)待电压试验正常后,将芯片放入芯片座中,进行上电试验。
4 电路测试
4.1 测试仪器和设备
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灯具基本上可以实现实验所需的全亮、全灭、左移、右移、保持、预置和改变灯具的频率,但闪烁时间间隔存在误差。
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