《电工电子技术》课程设计-彩灯循环控制电路的设计与制作

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1、武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：XXX专业班级：电气1106指导教师：罗惠谦工作单位：武汉理工大学自动化学院题目：彩灯循环控制电路的设计与制作初始条件：（1）8个彩灯能够自动循环点亮。（2）彩灯循环显示且频率快慢为1S。选作：设计具有控制彩灯左移，右移，全亮及全灭功能的电路要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果

2、分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料时间安排：6月27日~6月30日：明确课题，收集资料，方案确定7月1日~7月4日：整体设计，硬件电路调试7月5日~7月8日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：2013年6月27日武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书目录摘要11结构设计与方案选择21.1方案设计21.1.1方案一21.1.1方案二31.2方案的比较与选择42单元电路设计62.1脉冲产生电路62.2循环控制与移位寄存器电路72.3彩灯显示与全

3、灭控制电路82.4整体电路图与工作原理93搭建调试与检测103.1搭建103.2调试103.2.1调试方法103.2.2调试步骤123.2.3调试中故障及解决办法123.3检测13结束语14参考文献15附录1器件表16附录2芯片资料16附录2.174LS194的芯片资料16附录2.2NE555定时器的芯片资料17武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书摘要近年来，由于集成电路的迅速发展，在数字电路中，集成芯片使用频繁，在未来，集成度更高功能更完善的芯片会不断涌现，而流水彩灯因为价格低廉，易用且实用的特性也已经深

4、入平常生活，在商业街，医院，广告牌等随处可见。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，流水彩灯控制可用多种方法实现，并且工业设计原理简单实用，根据不同要求，使用不同芯片，可以实现花样繁多的显示种类，本次课程设计以已经学到的专业知识为基础，用简单的数字逻辑电路来实现8个彩灯的左移、右移、全亮、全灭等多种点亮方式。与生活实际应用紧密相关。设计以双向移位寄存器74LS198做主体控制电路，其脉冲产生由555定时器构成的多谐振荡器构成，控制发光二极管，实现了所需要的功能。本文就本次课程设计的设计框图、设计电路图、单

5、元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面来进行介绍，最后对本次课程设计进行了总结。关键词：数字逻辑电路循环彩灯控制双向移位寄存器18武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书彩灯循环控制电路的设计与制作1结构设计与方案选择1.1方案设计1.1.1方案一彩灯显示电路38线译码电路二进制双向计数电路脉冲信号输入电路全灭控制电路循环控制电路图1方案一的结构框图如上图，为方案一的结构框图，主体部分为双向计数电路，再辅以信号输入，译码，功能控制以及显示电路，就构成了彩灯循环控制电路。下面分别对每一个部分进行介绍：1)脉

6、冲信号输入电路：选用CMOS门电路组成一个简单的多谐振荡器，产生周期为1s的脉冲波。2)二进制双向计数电路：根据计数器的逻辑功能，改变它的工作模式，可以实现彩灯的左移，右移和全亮功能。3)38线译码电路：使用74LS138实现对计数的译码，通过3位二进制输入ABC,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。4)全灭控制电路：18武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书通过机械开关，断开彩灯的电源供应，从而达到全灭功能。5)循环控制电路：通过机械开关，改变信号输入从而改变计数器的工作模式，实现功能转换的目的。按上

7、述方案进行设计，原理图如图2所示。图2方案一的原理图1.1.2方案二脉冲产生电路移位寄存电路彩灯显示电路全灭控制电路循环控制电路图3方案二的结构框图18武汉理工大学《电工电子技术》课程设计说明书如上图，为方案二的结构框图，主体部分为移位寄存电路，再辅以信号输入，功能控制及显示电路，就构成了彩灯循环控制电路。下面分别对每一个部分进行介绍：1)脉冲信号输入电路：选用NE555定时器组成的多谐振荡器产生所需频率为1Hz的脉冲。2)移位寄存器电路：由一片74LS198的8位双向移位寄存器实现，通过构成环形计数器，从而达到

8、循环输出的目的。3)循环控制电路电路：通过机械开关对74LS198的工作模式以及清零端进行控制，实现移位寄存器电路输出转换的功能。4)全灭控制电路：通过机械开关，断开彩灯的电源供应，从而达到全灭功能。按上述方案进行设计，原理图如图4所示。图4方案二的原理图1.2方案的比较与选择通过仿真，方案一和方案二都能完成预定的功能。从方案的耗材方面考虑，方案二的电路用的集成电路块数较