多功能流水灯.doc

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电子课程设计报告
课程设计名称: 　 　 　　　
课程设计题目： 　 　 　 　
学 院 名　称： 　　 　 　　　　　　 　
专业: 　 一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理,５5５定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲,设计过程中需要了解相关芯片(ＮE５55、CC4510）的具体功能,引脚图,真值表,认真布局,在连接过程中更要细致耐心。
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第一章 设计要求及系统组成
设计要求
功能要求
设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定的时间到来时,如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等,可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能，利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
２、设计原理及方案:见脉冲与数字电路实验指导书。
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１．2系统组成
原理框图如下:　
振荡源
分频电路
控制电路
计数
驱动
译码
　　 　 　 　　 　　
图1- 等功能流水灯原理框图
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第二章　系统设计方案选择
设计方案
方案一：
本方案是从网络上找到的一电路。设计的多功能流水灯原理电路图如下图所示。原理电路图由振荡电路、译码电路和光源电路三部分组成。脉冲发生器是由ＮＥ555与Ｒ2、R３及C３组成的多谐振荡器组成，主要为灯光流动控制器提供流动控制的脉冲。流动速度可通过电位器ＲP进行调节。灯光流动控制器由一个十进制计数脉冲分配器ＣD4017和若干电阻组成。CＤ4017的CP端受脉冲发生器输出脉冲的控制，其输出端(Q0~Ｑ9)将输入脉冲按输入顺序依次分配。输出控制的脉冲，其输出控制脉冲的速度由脉冲发生器输出的脉冲频率决定。1２个电阻与CD4０17的10个输出端Ｑ0～Ｑ9相连,当Q0~Q9依次输出控制脉冲时6个发光二极管按照接通回路的顺序依次发光,形成流动发光状态，实现正逆向流水的功能。电源电路采用电容降压,二极管整流和稳定管稳压的供电方式,直流工作电压由稳压管的稳压值决定。本电路所采用的电源为５V。
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本方案基本实现了控制彩灯的流向,通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器实现正、逆流水功能等，但未达到实现自控、手控等功能。
　　　　 2．1方案二：
本方案是在通过与同组人的共同研讨分析及挑选下得到的一电路。本电路通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能,利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能,基本达到设计要求。
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第三章　设计方案及工作原理
:
3．:
  　图3．　５５5组成的多谐振荡器
　 　定时器由一块时基集成电路ＮE555和C1、C2、R１、R2等组成（其中Ｃ1为延时充电电容,C２为抗干扰隔离电容,R1、R２为延时充电电阻，而R2又为放电电阻)。通电后，因电容C1两端电压不能突变,2脚的电压为低电平,集成块NE５55的内部触发器被置位,3脚输出高电平。同时,由于电源经电阻R1和R2向C2充电,使6脚和2脚的电压不断提高,当电位上升到ＶＣC的2/3时,集成块NＥ555的内部触发器被复位，3脚的输出电压翻转为低电平。同时集成块ＮE55５内部的放电管导通,即7脚通过内部的放电管和1脚相通,C２上储存的电荷就通过R2、7脚放电，使６脚和2脚的电压不
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断下降,当电位降低到ＶCＣ的１/３时,集成块NE５55的内部触发器被置位。同时集成块NＥ555内部的放电管截止，7脚被悬空，电源又通过R1、R2向C２充电,使6脚和2脚的电压不断提高……如此,周而复始,形成振荡。输
出端的高电平维持时间取决于电容Ｃ2的充电时间常数,输出端的低电平维持时间取决于电容C2的放电时间常数。由于R2≥R1,故可以认为ｆ放≈f充,目的是减小彩灯熄亮交替的时间间隔的差异。如用作其他情况，需要调整Ｒ１、R2、C2的参数。综上分析，３脚始终处于高电平和低电平的二进制变化状态,故此电路又称为无稳电路。
当５５5定时器组成自激多谐振荡器时，输出的矩形脉冲的周期为:T＝*(R1+R2)＊C。高电平暂稳态的持续时间为：T1＝＊(R1＋Ｒ2)；低电平的暂稳态持续时间为：T２=0．7R2*C。占空比: