七彩循環(huán)燈課程設(shè)計(jì)

七彩循環(huán)燈課程設(shè)計(jì)七彩循環(huán)裝飾燈能按要求或快或慢地循環(huán)發(fā)出紅、綠、黃、藍(lán)、紫、青、白七色光，從而起到商業(yè)宣傳和美化環(huán)境的作用，給城市增添了熱鬧氣氛。該控制器由變壓器，整流電路，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器，計(jì)數(shù)器和開(kāi)關(guān)電路等組成。該電路根據(jù)三基色原理，采用紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光二極管，通過(guò)混色作用（紅、綠、紅+綠=黃、藍(lán)、紅+綠=紫、綠+藍(lán)=青、紅+綠+藍(lán)=白）來(lái)產(chǎn)生七種色彩。

電路總體功能及設(shè)計(jì)

整體電路仿真

電路各部分具體功能及設(shè)計(jì)

1整流濾波電路

橋式整流電路采用四個(gè)二極管D1～D4互相接成橋式結(jié)構(gòu)。橋式整流電路的工作原理可分析如下。圖3橋式整流電路圖及波形圖

2

.調(diào)色時(shí)鐘脈沖發(fā)生電路

多諧振蕩器由555定時(shí)器和電阻、電容元件構(gòu)成。555定時(shí)器功能表如圖4所示。圖4555定時(shí)器功能表3.燈光變色控制電路

該部分電路以三基色原理為基礎(chǔ)，利用計(jì)數(shù)器74LS160的置數(shù)端LD實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，計(jì)數(shù)器從0001開(kāi)始計(jì)數(shù)，到0111時(shí)，通過(guò)與非門對(duì)LD端輸入一個(gè)低電平，從而使計(jì)數(shù)器重新從0001開(kāi)始計(jì)數(shù)。74LS160是4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，除了有二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)功能外，還具有異步清零、同步并行置數(shù)、保持等功能。74LS160的引腳排列圖和功能表如圖6所示，CR是異步清零端，LD是預(yù)置數(shù)控制端，D0，D1，D2，D3是預(yù)置數(shù)據(jù)輸人端，P和T是計(jì)數(shù)使能端，C是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)提供了方便。圖674LS160的功能表和引腳排列圖4.負(fù)載電路

負(fù)載電路主要由彩燈組成。當(dāng)74LS161的輸入端輸入由555振蕩器產(chǎn)生的脈沖時(shí)，輸出端依次輸出高電平時(shí),根據(jù)輸出高電平，二極管V1、V2、V3依次導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)彩燈也依次點(diǎn)亮，產(chǎn)生一種循環(huán)變化的效果。

3）隔離二極管D5的選擇:因?yàn)槎O管起到一個(gè)隔離作用，用普通二極管即可。4）降壓限流電阻R1的選擇:電阻R1分壓為18.4V左右，為保證穩(wěn)壓管不被燒壞，選擇電阻R1>18.4V/38mA=484Ω,所以選擇R1=500Ω。5）濾波電容的選擇：由于電容在閉合開(kāi)關(guān)K之前已經(jīng)充電完成，閉合開(kāi)關(guān)后，電容經(jīng)負(fù)載放電，放電時(shí)間常數(shù)為τ=RLC≥T(交流電源周期)，其中RL為負(fù)載電阻。在實(shí)際應(yīng)用中，通常選擇τ=RLC>（3~5）T/2。經(jīng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，=10.4KΩ~11.9KΩ。。考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%,則電容所承受的最高電壓為=（1+10%）=7.778V因此，選用標(biāo)稱值為100uF/50V的電解電容。器件名稱型號(hào)參數(shù)個(gè)數(shù)555定時(shí)器LM555CM－1同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161－1電阻R1500Ω1R220ＫΩ1R340KΩ1R4-R61KΩ3電容C1100μF1C210μF1C30.01μF1C40.68μF1變壓器T1—1元器件清單彩燈彩燈（藍(lán)）24V，8W1彩燈（綠）24V，8W1彩燈（紅）24V，8W1二極管2CZ11J1A，100V52CW7C38mA,5.