数电课程设计__16路彩灯循环电路

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1、课程设计任务书一．设计要求及主要技术指标…………………………………………………4二、实验任务、要求及提示………………………………………………………4三、设计方案的选择和电路框图……………………………………………5四、设计原理……………………………………………………………………6五、各单元电路的设计、计算和说明……………………………………………6六、整体电路图…………………………………………………………………8七、所用元件及器材……………………………………………………………9八、芯片功能………………………………………………………………

2、……10九、课程设计的心得体会………………………………………………………21十、参考文献……………………………………………………………………21二、实验任务、要求及提示2.1设计一个十六路彩灯循环电路，使其满足以下要求：（1）16路彩灯输出显示。19（2）彩灯的闪烁按一定规则变化(至少三种以上)，可通过输入开关设置彩灯闪烁的规律。（3）电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯熄灭。（4）可设定彩灯的闪烁时间，彩灯闪烁的时间可通过实验箱上的开关输入。彩灯图案变换的设计以4个彩灯为例，第一种图案变换：彩灯左右摆动，

3、状态图为：0101→1010；第二种图案变换：暗带移动，状态图为：0111→1011→1101→1110；第三种图案变换：彩带一条一条亮，然后再一条一条熄灭，状态图为：0000→1000→1100→1110，上述变化可以用环形计数器、扭环形计数器实现。当然，也可以是：彩灯从右到左，然后从左到右逐个点亮；彩灯从右到左点亮，然后从左到右逐个依次熄灭，全亮全灭；彩灯两边同时亮2个逐次向中间移动移动再散开，彩灯两边同时亮4个，4亮4灭。三、设计方案的选择和电路框图1.1.1方案一：利用单片机来设计彩灯循环显示电路已经成为主流，单片机的优点时

4、设计简单，容易实现，只需一个简单的程序就可以完成复杂的功能，彩灯的各种漂亮的显示都是有赖于单片机的快速发展和应用，在我们的生活中单片机的应用会越来越多，分量会越来越重，各个方面都将有单片机发展的一席之地。下面是实现该功能的框图：图1.1.1.方案一原理框图193.1题目分析设计的流水灯实际上是主要使用一个74LS191，两个74LS138，和一个555定时器这四个芯片对16个LED进行控制，产生循环控制的效果。3.2题目设计用附加电容、电阻把555定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。两个74LS138扩展成4-16线译码器，与LE

5、D向接。74LS191作为计数器。3.3结构框图如图1.555时序电路74LS191计数部分74LS138译码电路部分LED显示部分图1结构框图1.2方案选择经过比较，方案一需要很多的硬件知识和计算机编程，而且单片机电路我们了解的不是狠多，对于数字部分列举了二个方案，方案三较简便，仅利用一个芯片的逻辑功能就实现了数字显示部分的功能，变化接法就可实现自热序列。根据不同的接法可以实现课程设计中的各个要求是较理想的选择，所以我选择了第三个方案。四、设计原理设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器具有多路输出。19该

6、电路由555定时器、74LS191计数器和138译码器组成。74LS191计数器的时钟信号由555振荡电路提供，改变555的振荡频率，即句改变计数器的快慢，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输人至138译码器，由138译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制138译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。显然，不同的计数器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变，在计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。五、各单元电路的设计、计算和说明（一）555时序电路

7、在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。因此把555定时器接成多谐震荡器。R1、R2、C2为定时元件。图9、555时序电路（二）74LS191计数部分因为在试验中需要一个16进制的计数器，因此采用74LS191加减计数器。我们可以改变计数器的加减来控制LED亮灭的方向。置数端A、B、C、D分别置0。4脚接地，11脚为异步置数控制端，地电平有效，接高电平。14脚接脉冲信号，同555定时器的OUT脚向接。通过单刀双掷开关来控制74LS191计数器的加减。19图10、74LS191计数器电路（三）74LS138译码电路与LED显示

8、部分74LS138为3—8线译码器，只有8个输出端，而在实验中须驱动16个LED，所以用两个74LS138扩展成4—16线译码器。扩展接法如上图6。扩展后形成的四个输入端分别同74LS191计数器的QA、QB、QC、QD相接。通过改变