八路彩灯控制器电路设计图,要求用移位寄存器为核心元件,组成两种花形,每种连续循环两次

3 工作原理
3.1 系统方案
3.11 方案一
彩灯控制器电原理图如下图所示.ICl、IC2由555接成多谐振荡器.IC3由4位2进制计数器74LS93接成16进制计数器,其4个输出端可分别输出对计数脉冲的2、4、8、16分频信号.IC4是双D触发器74LS74,在这里接成两位2进制加法计数器.IC5是双4选l数据选择器74LSl53,这里只用了它的一组4选1数据通道.IC6是
3位单向移位寄存器74LSl64,它是产生移动灯光信号的核心器件.
驱动电路用8只三极管组成8路射随器作缓冲放大,去触发作电流开关的8只双向可控硅,以控制彩灯
发光.
电路的十5V电源由220V／9V变压器降压,经D1一D4桥式整流,7805稳压后给控制电路供电.

电路工作原理
从ICl⑧脚出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到IC3的⑩脚；另一路作为移位时钟脉冲加到IC6的⑧脚.调节RWl改变ICl的振荡频率,可以改变灯光的移动速度,以得到不同的动态效果.
IC2、IC4、IC5共同组成了一个电子开关.IC2输出的计数脉冲经IC4两位二进制计数,在IC4的两个输出端共可得到“00”一“11”4个逻辑状态.这4个状态作为IC5的4个数据通道选择信号,对应从IC3输送到IC5的QA、QB、QC、QD4个分频信号.其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关.当IC4输出为“00”时,选通IC5的⑧脚；为“01”时,选定IC5的⑤脚…….调节RW2改变IC2的输出脉冲周期,可以改变开关的切换时间,用以选择每种花样出现时间的长短.
从IC5第⑦脚输出的数据信号送到IC6的输入端,在时钟脉冲作用下,数据在IC6的8位并行输出端从Q0一Q7顺序移动.这一移动的8位控制信号经功率驱动电路去推动8路彩灯,就出现了8路4花样自动循环切换的流水彩灯.
3.12 方案二
彩灯控制电路如下图所示,彩灯由发光二极管模拟替代,该电路由555定时器,7490计数器和74138译码器组成.7490计数器的时钟信号由555振荡器提供,改变555振荡器的频率,即可控制彩灯闪烁的快慢.计数器输出信号输送至74138译码器,由138译码,根据计数器输出不同的计数结果,即可控制138译码器译码得到不同的输出信号,决定控制彩灯的循环变化.显然,不同的计数器与译码器电路得到的是不同的彩灯循环控制结果.若译码器不变,在计数器的控制端输入不同的控制信号,进行不同的技术,则在输出端可见不同的彩灯循环输出.
3.13 方案三
彩灯控制电路如图所示,图中SE9201为双极和CMOS兼容工艺的大规模集成电路,采用DIP－18脚双列直式塑封结构.该电路外围元件少,外接一只电位器RP与电容器C2,其阻容值就决定了内部振荡器的时钟频率.通常电容器取0.1－0.22μF,电位器为1MΩ,通过改变其电阻值就可以改变闪光快慢,待调到理想闪光频率时再换用同阻值的固定电阻器.集成电路有B1—B4四个花样选择端,通过其与不同电平连接,可组成众多变化的闪光花样.Q1—Q8共八个输出端,可驱动八路彩灯,SE9201使用电源为3—8V,典型值为5V.
这里的B1—B4相连,以实现四点追逐和全亮间隔闪光双循环的基本花样,当然,也可在次端口接入一个控制器,不停地变换闪光方式.

方案二电路原理图

方案三电路原理图
方案一的电路图较之二和三来相对复杂,用的元器件较多；方案二电路图简单,用到的元器件少,但花样少,不同的花样需换用不同的计数器与译码器,形式较为呆板；方案三用的元器件少,电路图简单易于维修组装与调试,且花样丰富多彩,四个选择端可任意连接组成多达27种花样,故采用方案三!
4 元器件的选择
IC选用SE9201型彩灯专用集成电路.VD1—VD4采用N4004—1N4007型等硅整流二极管；VD5选用5V,0.5W稳压二极管,如2CW21B,HZ5C—2型或5.1V,0.5V稳压二极管,如2CW53—5V1,1N5231,1N5231B,1N5993,2CW5231,UZ—5.1B型等；VS1—VS8选用普通小型塑封单向晶闸管,如2N6565,MCR100—8,BT169型等,每路彩灯功率可达100W左右.R1采用RI—1W型金属膜电阻器,其余电阻可选用RTX—1/8W型碳膜电阻器.RP可用WH5小型碳膜合成电位器,它用可以调节彩灯循环点亮的速率.C1采用CD11—16V型电解电容器,C2用CT1型瓷介电容器.
5 元器件的简要说明
5.1 SE9201的控制方式
SE9201具有8种基本花样：①四点追逐；②弹性张缩；③跳马右旋；④跳马左旋；⑤依次亮同时灭；⑥同时灭依次亮；⑦左右扩张；⑧全亮间隔闪光.
下表提供27种花样自动变换方式,自动全循环时,每种花样闪光次数除全亮间隔闪光四次外,其他花样都八次.而双循环和全循环的每种花样的闪光次数都为自动转换次数的一半.
SE9201集成电路花样的控制方式
次序B1B2B3B4灯 光 变 换 花 样
1低 低低悬空四点追逐
2高低低悬空弹性张缩
3低高低悬空跳马右旋
4高高低悬空跳马左旋
5低低高悬空依次亮同时灭
6高低高悬空同时灭依次亮
7低高高悬空八种花样自动循环
8高高高悬空全亮间隔闪光
9低低B3、B4相连四点追逐和依次亮同时灭双循环
10高低B3、B4相连弹性张缩和同时灭依次亮双循环
11低高B3、B4相连跳马右旋为主间隔8种花样自动转换
12高高B3、B4相连跳马左旋和全亮间隔闪光双循环
13低低B2、B4相连四点追逐和跳马右旋双循环
14高低B2、B4相连弹性张缩和跳马左旋双循环
15低高B2、B4相连依次亮同时灭为主间隔8种花样自动转换
16高高B2、B4相连同时灭依次亮和全亮间隔闪光双循环
17低低B1、B4相连四点追逐和弹性张缩双循环
18高低B1、B4相连跳马左右旋循环
19低高B1、B4相连依次亮同时灭和同时灭依次亮双循环
20高高B1、B4相连全亮间隔闪光为主间隔8种花样循环
21低B2、B3、B4相连四点追逐为主间隔8种花样循环
22高B2、B3、B4相连弹性张缩和全亮间隔闪光双循环
23低B1、B3、B4相连四点追逐和同时亮依次灭双循环
24高B1、B3、B4相连跳马右旋和全亮间隔闪光双循环
25低B1、B2、B4相连四点追逐和跳马左旋双循环
26高B1、B2、B4相连依次亮同时灭和全亮间隔闪光双循环
27B1B2B3B4相连四点追逐和全亮间隔闪光双循环
6 制作与调试
除EL1—EL8外,所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将 其装入大小合适的塑料或木盒之内.如驱动大功率的电路,则需选用大功率的晶闸管,对于开机时正常,工作一段时间后出现某一路或几路灯光常亮的故障,一般是由于采用质量差的晶闸管或器件温升过高而造成,解决方法是更换质量较好的晶闸管或加散热器.