流水灯课程设计().docx

訪安培華辱院数字电子技术课程设计报告(彩灯控制器)sinasniiiggygriaaAnTwranairamsFnnMflAi"188^81IS诵I1RSU1专业:电子信息工程班级:7B1211学号:123025姓名:白旭飞年月:2014-6-28一、 设计要求以8或10个指示灯作为显示器件,能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮,如此周而复始,不断循环。打开电源时控制器可口动清零,〜2S范围内。用计算机画岀设计电路图,进行仿真分析验证其正确性。写设计说明书一份(画总原理框图以及说明主要工作原理,单元电路的设计和元器件的选择,画岀完整的电路图和元器件明细表,收获、体会及建议)二、 设计的作用,目的1•作用利用控制电路可使彩灯(例如霓虹灯)按一定的规律不断的改变状态,不仅可获得良好的观赏效果,且可以省电(与彩灯全亮和比)。目的用NE555芯片,74LS151芯片,74LS163芯片,74LS194,以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。三、 设计的具体实现系统概述接通电源时,555占空比可调振荡器产生Is单位的脉冲,脉冲送到下一个模块74LS151计数器,目的实现模5计数器,达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163o进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮,并实现循环,完成实验要求。总体思路先用555定时器用来生成Is标准单位cp脉冲,把脉冲给计数器74LS151,通过74LS151形成模5加法计数器,再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄存器输入端,Qo,Q-Q2和Q接彩灯然后连接儿个逻辑门,把74LS194接成环形计数器。就能实现基本电路要求。方案设计总体电路共分三大块。第一块实现时钟信号的产生;第二块实现灯亮灭情况的演示;第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制。1单元模块的设计与组成占空比可调振荡器555集成电路是8脚封装,双列直插型,如图1(A)所示,按输入输出的排列可看成如图1(B)所示。其小6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(拥,是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有0和1两种状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DTS),它是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(族),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。-(B)图1(A)=Ra=714,Rb=714,C=1uf实现单位Is的脉冲cp,将它输岀的脉冲加到74LS151的cp端脉冲设计电路74LS161目的实现模5计数器,达到每五秒生成-个脉冲输向下一个芯片D3DfiDATASELECT**********Og1234567I8DATAINPUTSD2D1DATAINPUTSSTROBEGNDGDOOUTPUTS图2实现模5计数器,用它的后五个状态,把D0DQ2D3预置到1011端,OC与通过非门于LD相连,CO端输出到下一个芯片74LS194的cp端。移位寄存设计电路74LS194门的:用其输出端对三个彩灯分别进行循环循环控制16丨丄5|14丨 13|T 心4Vdd Qi4QsCPSiSo) CC40194(74LSI94)C^^丄丨可引4| 5|引7|列把CR接高电平,SR接到Q3端,实现环形计数器,D0DQ2D3预置1000,SL置空,接红灯Qi接黄灯Q2和Qs通过一个或非门接一个绿灯,CP接上一个芯片来的脉冲,要实现开启电路时红灯亮,述要向电路送数,QoQiQ2Q3通过同或门接到Si端,So接高电平,当开启电源时,Q0Q1Q2Q3通过同或门向Si端输入高电平,达到SiSo都为高电平,这样就像芯片送数1000,红灯亮,这是QoQiQ2Q3通过同或门向Si送低电平,这时芯片就会1000—0100—0010—0001->1000->0100->0010->0001实行循环,这样三个灯就会在5s为单位的脉冲控制下依次点亮并循环。4•,以及内部构造图。^cc Rd图4mmrn⑤VccVqYnVco)CB555GNDVl2VoRdLd[2jtiluj其工作原理:它含有两个电压比较器,一个基木RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KQ的电阻器构成分压,它们分別使高电平比较器C1同和比较7 1端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为-Vcc和-Ucc。Cl和C2的输3 32出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过兰Va时,触3发器复位,555的输岀端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通