循环彩灯设计报告

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1、电子技术课程设计报告循环彩灯的设计学院：机械与电子工程学院年级专业：学号：2010012345姓名：指导教师：侯俊才完成时间：2013.01.13成绩：中国陕西杨凌3摘要随着现代生活水平不断提高，日常生活、节日娱乐及科研中的循环彩灯设计及装饰扮演越来越重要的角色。为实现多路彩灯的循环多花样显示，本次设计以+5V电源供能，采用555定时器组合构成多谐振荡电路提供脉冲信号，由74LS161集成块进行数据选择，三块74LS138集成块依次输出低电平，对小灯进行选择开关控制亮灭。利用D触发器实现74LS138集成块的单独工作。本设计实现了8路彩

2、灯依次亮、奇数灯亮及偶数灯亮三种循环显示方式，且通过改变555定时器中的电阻阻值可实现循环彩灯的频率可调。设计电路在Protues中成功运行，且效果良好，证明本次循环彩灯电路设计是可行的，有效的。关键词：循环彩灯；555定时器；74LS161数据选择器；74LS1383目录1设计任务41.1设计目的和意义41.2电路要求42系统设计42.1总体方案设计42.2方案论证与对比42.3具体电路设计52.3.1振荡电路设计52.3.2计数器、译码器设计62.3.3显示电路设计72.4系统总体电路92.5系统所用元器件93系统调试与仿真103.

3、1多谐振荡电路的调试103.2彩灯循环显示功能的调试104总结104.1本系统的优缺点104.2心得体会11参考文献1231设计任务1.1设计目的和意义为了提高运用所学数电模电的理论知识、分析问题、解决问题的能力，掌握电子电路的设计方法，熟悉电路在Protues中的组装、运行、调试的方法，使得理论与实践相结合，提高处理实际问题的能力以及动手能力，设计频率可调的多路循环彩灯电路，实现多路彩灯的多方式显示，满足日常生活及节日娱乐的装饰。1.2电路要求（1）设计可调预制序列发生器，用于控制彩灯的循环显示；（2）循环频率可调。2系统设计2.1总

4、体方案设计根据设计要求，提出两种方案如图1、图2所示：计数器555多谐振荡器LED灯显示图1总体设计方案一计数器555多谐振荡器LED灯显示译码器图2总体设计方案二2.2方案论证与对比2两种方案均采用555定时器组成多谐振荡电路提供震荡脉冲，但方案一利用计数器产生的脉冲控制彩灯的循环显示，此方案只能实现LED灯的依次循环显示；与此相比，方案二利用计数器产生的脉冲控制译码器，利用多块译码器可实现LED灯的多种方式循环显示，增添效果显示。综上所述，本次设计采用方案二。2.3具体电路设计2.3.1振荡电路设计主要用来产生时间基准信号（脉冲信号

5、）。因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的振荡器，其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。输出信号的时间参数是： T==0.7（R1+R2）C=0.7R2C其中，为VC由上升到所需的时间，为电容C放电所需的时间。R

6、1=R2=10K,C=47uF,T=1S如下图所示为在Protues里仿真时的实际连接电路。其中端口3为输出端，使用的时候只要将端口3接到CLK端即可。图3震荡电路设计22.3.2计数器、译码器设计图474LS161的管脚图管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC.  (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)图574LS161时序波形图2表174LS161功能表输   入输  出CRCPLDEPETD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00ФФФФФФФФ00001↑

7、0ФФdcbadcba1↑10ФФФФФQ3Q2Q1Q01↑1Ф0ФФФФQ3Q2Q1Q01↑111ФФФФ状态码加1从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻

8、辑关系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。由此可见，当74LS161有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高