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1、訪安培華辱院数字电子技术课程设计报告（彩灯控制器）sinasniiiggygriaaAnTwranairamsFnnMflAi"188^81IS诵I1RSU1专业：电子信息工程班级：7B1211学号：123025姓名：白旭飞年月：2014-6-28一、设计要求1.以8或10个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。2.打开电源时控制器可口动清零，每个指示灯被点亮的时间和同约为0.5S〜2S范围内。3.用计算机画岀设计电路图，进行仿真分析验证其正确性。4.写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计和元器件
2、的选择，画岀完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议）二、设计的作用，目的1•作用利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可获得良好的观赏效果，且可以省电（与彩灯全亮和比）。2.目的用NE555芯片,74LS151芯片，74LS163芯片，74LS194,以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。三、设计的具体实现1.系统概述接通电源时，555占空比可调振荡器产生Is单位的脉冲，脉冲送到下一个模块74LS151计数器，目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163o进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮
3、，并实现循环，完成实验要求。2.总体思路先用555定时器用来生成Is标准单位cp脉冲,把脉冲给计数器74LS151,通过74LS151形成模5加法计数器，再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄存器输入端，Qo,Q-Q2和Q接彩灯然后连接儿个逻辑门，把74LS194接成环形计数器。就能实现基本电路要求。3.方案设计总体电路共分三大块。第一块实现时钟信号的产生；第二块实现灯亮灭情况的演示；第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制。2.1单元模块的设计与组成1.占空比可调振荡器555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图1(A)所示，按输入输出的排列可看成如图1(B)所示。其小
4、6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入；2脚称触发端(拥，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo),它有0和1两种状态,由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DTS),它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(族)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。鵲器150kOhm0.01uF-F4.7uFT卜图1(B)图1(A)把它接成占空比可调振荡器VCC=Ra=714,Rb=714,C=1uf实现单位Is的脉冲cp,将它输岀的脉冲加到74LS151的cp端2.脉冲设计电路
5、74LS161目的实现模5计数器，达到每五秒生成-个脉冲输向下一个芯片D3DfiDATASELECT15141312111Og1234567I8DATAINPUTSD2D1DATAINPUTSSTROBEGNDGDOOUTPUTS图2实现模5计数器，用它的后五个状态，把D0DQ2D3预置到1011端，OC与通过非门于LD相连，CO端输出到下一个芯片74LS194的cp端。1.移位寄存设计电路74LS194门的：用其输出端对三个彩灯分别进行循环循环控制16丨丄5
6、14丨13
7、T心4VddQi4QsCPSiSo)CC40194(74LSI94)C^kSrpoDip2DsSi.V
8、s^丄丨可引4
9、5
10、引7
11、列把CR接高电平，SR接到Q3端，实现环形计数器，D0DQ2D3预置1000,SL置空,接红灯Qi接黄灯Q2和Qs通过一个或非门接一个绿灯，CP接上一个芯片来的脉冲，要实现开启电路时红灯亮，述要向电路送数，QoQiQ2Q3通过同或门接到Si端，So接高电平，当开启电源时，Q0Q1Q2Q3通过同或门向Si端输入高电平，达到SiSo都为高电平，这样就像芯片送数1000,红灯亮，这是QoQiQ2Q3通过同或门向Si送低电平，这时芯片就会1000—0100—0010—0001->1000->0100->0010->0001实行循环，这样三个灯就会在5s为单
12、位的脉冲控制下依次点亮并循环。4•主要芯片介绍1.555定时器如图4为555计时器的引脚图，以及内部构造图。^ccRd图4mmrn⑤VccVqYnVco)CB555GNDVl2VoRdLd[2jtiluj其工作原理：它含有两个电压比较器，一个基木RS触发器，一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KQ的电阻器构成分压，它们分別使高电平比较器C1同和比较71端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为-Vcc和-Ucc。Cl和C2的输332出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过兰Va时，触3发器
