八路彩灯显示电路

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸目录一设计题目1二设计目的1三设计分析1四总体设计1五各单元电路设计....................................3六实验、调试及测试结果分析..............................6七总结..............................................7共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸一设计题目八路彩灯显示电路二设计目的设计一个八路彩灯，

2、而且每路都有八盏灯显示的控制装置。彩灯变化如下：1.八路彩灯的每路八盏灯同时依次亮，时间间隔1秒，然后同时依次灭，时间间隔1秒。2.八路彩灯同时整个亮，时间间隔0.5秒，然后同时整个灭，时间间隔0.5秒。这个过程重复四遍。三设计分析根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。四总体设计1.基本原理由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现，通过控制S0和S1实现右移、左移和

3、送数，通过控制CLR＇控制清零。第一节拍为1右移，第二节拍为0左移，第三节拍全亮为置数1，全灭为清零。由于程序循环一次要20秒，故需要一个20进制的计数器控制循环。第三节拍时要求1秒内全灭全亮各一次，故脉冲信号频率比先前两节拍时脉冲频率要快一倍，而且要以相同频率控制CLR’。可以用一个16进制计数器产生脉冲信号，一路送到控制20进制的计数器，一路经逻辑电路送到移位寄存器。2.设计框图移位计数器74LS19420进制循环控制器多谐振荡器彩灯显示输出16进制分频计数器共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸图13.总逻

4、辑电路原理图图2共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸五各单元电路设计1时钟脉冲产生电路用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为:T=0.7(R1+2R2)C………………………(5-1)控制74LS161模十六计数器电阻值和电容值可设为：R1=1KΩ，R2=17.4KΩ，C=0.01μF由公式（1-1）计算得：T=0.2506S图32.多谐振荡器用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,控制74LS161模十六计数器，74LS161A输出2倍T的脉冲信号，

5、B输出4倍T的脉冲信号，大约为1S。共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸图43.20进制循环控制电路图54.具体实现：如果模N计数器的计数序列从最小0到最大数N-1，那么N是多余的，可用与非门检测N,当N出现时，与非门输出为低，用它控制清零端CLR’，将计数器清零。此处工作状态从00000~10011，检测10100（异步清零）。共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸5.彩灯花样输出电路：⑴运用到74LS194功能表输入输出功能/CRS1S0

6、CPSLSRD0D1D2D3Q0Q1Q2Q30×××××××××0000清零111↑××d0d1d2d3d0d1d2d3送数101↑×1××××1Q0nQ1nQ2n右移110↑0×××××Q1nQ2nQ3n0左移表1⑵通过20进制计数器的输出端的E、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表CLK时间／Ｓ节拍QEQDS0S1SRSL74LS194动作0１Ｈｚ脉冲B1第一节拍00101*右移112001023001034001045001056001067001078001081HZ脉冲B9第二节拍0101*0左移091001011011010111120101121301

7、011314010114150101共8页第8页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸1516010116２Ｈｚ　脉冲A17第三节拍1011**送１清零171011181810111910112019１０１１21１０１１2220１０１１23１０１１表2由上表得：Ｓ０＝ＱD＇Ｓ１＝ＱE＋ＱDCLR＇＝（ＱE*A+QE＇）进一步分析可知７４ＬＳ１９４脉冲控制：ＣＬＫ＝（ＱE*A+QE＇）*ＱE+B六实验、调试及测试