三色跑灯控制器.doc

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1、赣南师院物理与电子信息学院课程设计报告书姓名：张联飞班级：电子科学与技术06级学号：060803036时间：2008年12月31日17论文题目三色跑灯控制器课程论文要求1.电路要有20个发光二极管，其中红色10个，绿色10个分为两排跑灯；2.两排跑灯中，任意时刻都只能有一个灯熄灭；3.跑灯在跑动时两排都是一个接一个熄灭；4.两排跑灯在跑动过程中，对应的一排两个灯不能同时熄灭，以保证可以看到三色灯；5.跑灯的跑动速度可调。17目录前言4一、方案设计与论证51.1方案一、用焊接电路板验证实验51.1.1用555产生的脉冲震荡信号控制发光二极管的亮灭。51.1.2用CD4017芯

2、片控制着发光二极管61.1.3具体的总的方案及电路图61.2方案二、用MAX+plusII软件进行仿真调试81.2.1设计原理和要求81.2.2CD4017引脚功能芯片81.2.3CD4017内部电路图及引脚图及其功能101.2.4在MAX+plusII软件中具体的的实验总电路图11二、方案选择（选方案二）12三、安装与调试步骤123.1安装步骤123.2调试13四、结论与心得134.1结论134.2心得体会14五、参考文献1517设计过程前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。在许多领域中控

3、制器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以用来做为各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见控制器在现代社会的应用是相当普遍的。焊接电路板比较用MAX+plusII软件来说成本高，不容易修改，等缺点。在三色跑灯控制电路中，规定了电路要有20个发光二极管，其中红色10个，绿色10个分为两排跑灯；两排跑灯中，任意时刻都只能有一个灯熄灭；跑灯在跑动时两排都是一个接一个熄灭；两排跑灯在跑动过程中，对应的一排两个灯不能同时熄灭，以保证可以看到三色灯；跑灯的跑动速度可调。设计主要要完成两排跑灯中，任意时刻

4、都只能有一个灯熄灭，跑灯在跑动时两排都是一个接一个熄灭；两排跑灯在跑动过程中，对应的一排两个灯不能同时熄灭。整个电路的设计借助于Multisim仿真软件以及数字电路相关理论知识，并在Multisim下设计和进行仿真，得到了预期的结果。主要使用了MAX+plusII软件及其实验箱来进行设计实验验证。17一、方案设计与论证1.1方案一、用焊接电路板验证实验1.1.1用555产生的脉冲震荡信号控制发光二极管的亮灭。根据设计任务要求设计一个跑动速度可调的一个双排20跑灯电路，并且两排不能相应的两灯同时熄灭。为了满足设计要求，我们可以用555时基电路集成块组成一个多谐振荡电路来产生脉

5、冲震荡信号，然后再用两块十进制计数器/分配器CD4017，分别用它10个输出端接上10个发光二极管，芯片555产生的脉冲震荡信号通过CD4017控制发光二极管的亮灭。555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。本课程设计中利用它构成多谐振荡器，即将Vi1和Vi2连在一起接成施密特触发器，然后再将Vo经RC积分电路接回输入端就可以了，为了减轻门G4的负载，在电容C的容量较大时不宜直接由G4提供电容的充、放电流。为此，在下图中将TD与R1接成一个反相器，它的输出V`O与VO在高、低电平状态上完全相同，由此接成多谐

6、振荡器。此电路中，电容上的电压VC将在VT+与VT-往复震荡，VC和VO的波形由VC的波形求得电容C的充电时间T1和放电时间T2各为17故电路的震荡周期为：T=T1+T2=（R1+R2）CLn2震荡频率为:f=1/T=1/[(R1+2R2)CLn2]故电路的震荡周期为：T=(R1+2R2)Cln2震荡频率为：f=1/T=1/(R1+2R2)Cln2通过改变滑动电阻器R2的参数即可以改变震荡频率。上图中改变范围的大小为：当滑动电阻器滑片滑上最下端时，频率最高，为fmax=1/Tmin=3HZ当滑动电阻器滑片滑向最上端时，频率最低，为fmin=1/Tmax=1HZ因此电路的震荡

7、频率为1～3HZ。1.1.2用CD4017芯片控制着发光二极管CD4017两片芯片的Q0～Q9输出端分别控制着发光二极管D1～D10及D11～D20的亮灭，14号脚接芯片555输出的脉冲信号，控制CD4017输出端Q0～Q9的高低电平，使每一时刻每个CD4017的输出端有一个高电平输出。171.1.3具体的总的方案及电路图在上图中，IC1为555时基电路，它组成多谐振荡器。IC2及IC3为十进制计数/分配器CD4017。当IC1产生的脉冲振荡信号输出给IC2，IC3的CLK端时，IC2及IC3便开始同步计数输出。I