《数字电子线路》课程设计.doc

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1、《数字电子线路》课程设计题目：学院：专业：班级：班级学号：姓名：指导教师：完成日期：2010年11月1日节日彩灯控制电路设计摘要：彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，应用前景较为广泛。彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8路彩灯或彩灯串；（2）既可以使彩灯向左移动，也可以使彩灯向右移动，还可以左右交替移动；（3）彩灯起始状态可以预置；（4）移动速度和左右交替速度可调节。关键词：彩灯控制器速度可调市电彩灯一.设计内容1

2、．系统设计框图经过多种设计方案的比较和论证，最终选择了以双向移位寄存器74LS194芯片为核心的设计方法。系统设计框图如下：图1-1（1）整个电路系统以双向移位寄存器为核心。（2）彩灯初值设定为0。（3）555定时器是多谐振荡电路，为全电路提供脉冲，通过调整充电电容及电阻的大小可以改变脉冲频率，脉冲频率决定彩灯移动的速度。（4）花样选择电路由74LS161的输出端决定74LS194移位寄存器是移位还是触发，于选择彩灯左移、右移、左右交替移动三种花样。555定时器用于定时的输出高低电平来选择左右交替移动的时间。

3、（5）彩灯控制电路由发光二极管、限流电阻组成。2.所用器件发光二极管八个，74LS194移位寄存器两片，74LS161一片，10uF电容0.01uF电容各一个，74LS04一片，NE555一片，330电阻一个，100K电阻两个。3．分模块电路原理分析（1）脉冲产生电路脉冲产生电路如图1-1图1-2脉冲产生电路由555定时器组成，将555芯片的第2脚和第6脚短接，构成多谐振荡电路，这时芯片输出引脚第3脚将输出频率稳定的脉冲信号。脉冲信号的频率可以通过调节充电电容和电阻的大小来改变。电容容值和电阻阻值的大小与输出

4、脉冲周期的关系可以由下式计算得出：T=T充＋T放=0.7（R1＋2R2）C那么通过调节R2的大小就可以改变输出脉冲的周期及频率。（2）移位寄存及初值设定电路移位寄存及初值设定电路如图1-2。图1-3。CEP与CET接高电平，pe与mr接低电平，使161正常工作，Q0输出CP的二分频，Q2输出的使八分频，Q3输出的是十六分频。其中，Q0使74LS194移位寄存器触发时ABCD的赋值，Q2是74LS194移位寄存器左移右移时的赋值，Q3是74LS194移位寄存器的控制端，决定74LS194移位寄存器是左移右移还是

5、触发。这里74LS161其计数的作用，所以没有赋初值，使其从0开始，从而电路也得到了一定的简化。（3）花样选择电路花样选择电路如图1-4。如图，八盏彩灯是共阴极接发，由一个电阻做限流电阻，保护电路。在前八个脉冲，由于Q3一直是低电平，两片74LS194移位寄存器均处在移位状况，这时，161Q0输出的值过了八个脉冲后，Q3由0变成1，，两片74LS194移位寄存器由触发态变为移位状况。上片74LS194移位寄存器左移1，下片74LS194移位寄存器右移1，呈对称分布，彩灯由中间到两边依次变亮的效果；再过四个脉冲

6、后，上片74LS194移位寄存器左移0，下片74LS194移位寄存器右移0，呈现出彩灯由中间到两边依次变暗的效果。在前八个脉冲，由于Q3一直是低电平，两片74LS194移位寄存器均处在触发态，这时，161Q0输出的值直接赋给了74LS194移位寄存器的P0P1P2P3,因为Q0=P0,Q1=P1,Q2=P2,Q3=P3,且非门保证了输入到P1.P3与P2.P0的值一直相反，所以可以在彩灯上看到相应的明暗变化，即为彩灯交替闪烁。当十六个脉冲后，161自动清零，再从头计数，如此往复，不会间断。图1-4全电路图如下

7、，如图1-5如图1-5Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0010011010111110110111111011111111111100011111001111110101111101111111100111111011111111011111111111100001110001110011101114.该电路彩灯闪烁的真值表如下；表1-1二、作品调试及仿真1.该电路图的PCB图如图2-1图2-12.时序仿真图2-23.调试调试时，为保证集成块安全，应把集成块全部拿下来，用万用表逐步测各管脚电压，

8、和理论值比较。三、作品设计制作总结1．设计总结在本次设计的学习和研究过程中我感觉受益很深，不但让我懂得了许多理论知识，更给了我一个理论联系实际的机会，让我学到了许多书上学不到的东西。总结这次设计，我经过自己的努力在参考资料不足的情况下独立将设计项目完成，这令人可喜的地方，但是在整个过程中依然暴露出了有许多不足：（1）在整个设计的时间分配上，出现了比较大的失误。在设计的初期，由于自己在方案选择上举棋不