彩灯控制器课程设计报告

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1、数字逻辑课程设计报告姓名：李星村学号：2013040203027选课号:33一、设计题目及要求设计题目：彩灯控制器一要求：1.有四只数码管，La2.显示方式①先奇数灯依次灭②再偶数灯依次灭③再巾L。到L3依次灭3.显示间隔0.5S,1S可调二、设计过程及内容（包括：设计方案、器件选型、电路图）1.总体设计思路：将该过程分为10个状态，前5个状态为全亮奇数灯LI、L3依次灭一偶灯L0、L2依次灭，后5个状态为所有彩灯亮->L0-L5依次灭。该电路主要由三部分组成，即分频器、计数器以及彩灯控制器组成。其中，分频器中用控制端M控制频率的高低，分别用183进

2、制与T触发器以及相应的组合电路对732hz分频，实现显示时间的变换，产生时间信号T信号；计数器中，采用一个5进制计数器；在彩灯控制器中，通过计数器进位控制的T触发器，控制两片3-8线译码器交替工作，进而使得奇偶灯亮灭和所有灯亮灭的交替。可控分频器计数器彩灯控制器1.具体步骤:(1)分频器用183进制计数器对输入信号频率为732hz分频，可以得到4hz的频率，在进位输出端加一个T触发器T1，不仅是频率降为原来的一半，而且也调整了占空比。得到2hz的频率信号。电路图如下：veevecveeI5V-U3：：：：::::::74F160A*so-I3VOS.

3、Lrr注释：由于器件和实际中没有T触发器原件，故采用74LS74,D触发器搭建的T触发器。再用控制端M控制频率时，当M=1时，上面所得输出端与T触发器T2如下图连接，频率变为上次频率的一半，即lhz，显示时间间隔为Is;当M=0时，可直接利用，即它的频率为2hz，显示时间间隔为0.5s。电路图如下:彷真波形：当M=1时:Sf°]41保存Ext.TriggerI拔触H--MtcMb比例5V4>v示波薄xsci频率控制端MVKey=SpaceL时醜比例通港_A5.000V5.000V0.000V通遍A比例5VAX0.00050.000S所得分频T信号频率

4、为lhz，即显示时间为Is。当M=0时：74S7时间0.000s0.000s0.000s通遇A5.000V5.000V0.000VT2T2-T1...S3Ext.Trigger保存时发边s-IfWl:频率控制墦M通追B比例5V/Div通道A比例5V/Div示波器-XSCI所得分频T信号频率为2hz,即显示时间为0.5s。时间油比例1s/Div(2)计数器我所采用的计数器是一个5进制的计数器，其中通过计数器的进位输出控制T触发器是否工作进而实现译码器转化。所以计数器采用74LS163的4bite计数器，用置数法计1011-1111五个状态。具体方法是：

5、在计数器进位输出端后加一个T触发器，使得计数器计数时T触发器输出Q=0,计数器记完第5个数时，T触发器输出端翻转，Q为1。利用T触发器的交替工作，实现对后面的彩灯控制器的控制。注释：由于器件和实际中没有T触发器原件，故采用74LS74,D触发器搭建的T触发器。其电路原理图如下：veet—qa-ob-^&ttll信•考>CLH74LS1(nDU5A---1PR--1D-•••1QU:■>1CLK•.-^lCLR4LS4D74LS04D：其彷真波形如下:注释：上面信号为分频器产生时间信号T信号；下面为T触发器输出端Q信号。（3）彩灯控制器彩灯控制器是巾两

6、片74LS138,3-8线译码器组成的。巾于译码器输出均是低电平有效，通过计数器输出到译码器时产生的有效位为Y3、Y4、Y5、Y6、Y7有效。该电路的工作原理是：通过计数器输出端C来控制T触发器，触发器输出Q控制译码器的工作。当C=1(Q=0)时，第一片译码器工作，实现从全亮到奇数灯依次灭再偶数灯依次灭的过程；当0=O(Q=1)时，第二片译码器工作，实现所有灯按顺序依次灭的过程。故其中Y3有效代表全亮状态，第一个译码器工作时Y4有效代表L1灭，Y5存效代表L3灭，Y6右效代表L0灭，Y7存效则是L2灭；第二个译码器，Y4有效代表L0灭，Y5有效代表L

7、1灭，Y6有效代表L2灭，Y7有效则是L3灭。①令第一片译码器的Y3、Y4、Y5输出端用与非门后，输出与第二个译码器Y3输出端反相后相或，输出接入控制L0亮灭。②令第一片译码器的Y3输出端反相后，输出与第二个译码器Y3、Y4输出端与非后相或，输出接入控制L1亮灭。③令第一片译码器的Y3、Y4、Y5、Y6输出端与非后，输出与第二个译码器Y3、Y4、Y5输出端与非后相或，输出接入控制L2亮灭。④令第一片译码器的Y3、Y4输出端与非后，输出与第二个译码器Y3、Y4、Y5、Y6输出端与非后相或，输出接入控制L3亮灭。电路图如下：丼仿真波形如下:3.总电路当M

8、=1时，即T信号频率为1HZ，周期为Is彷真波形为:当M=O时，即T信号频率为2HZ，周期为0.5s仿真波形