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1、数字电子技术基础自主设计实验实验名称:自动循环交替8路彩灯控制系统院系：********专业：***************班级：*******学号：**********姓名：傅程姓名***班级******学号*********实验日期****节次****教师签字成绩实验名称:自动循环交替8路彩灯控制系统1,实验目的:设计能输出指定循环花型彩灯的控制电路2,总体设计方案或技术路线:总体设计方案：以移位寄存器为核心器件,设计8路彩灯控制系统。要满足以下要求：a,实现花型I：由中间到两边对称地依次点亮，全亮后仍然由中间向两边依次熄灭。b,实现花型II:分成两半,从左自右顺次点亮,再顺次
2、熄灭。c,实现花型I,II的自动交替。d,能够实现手动开关清零。利用555定时电路组成一个多谐振荡器，发出连续脉冲，作为移位寄存器和计数器的时钟脉冲。设计原理图如下：驱动译码移位寄存器译码显示控制电路技术路线：①花型电路：由74LS194双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）：当S0=0，S1=1时，实现左移功能，把DSL的数移到Q3，Q3的数移到Q2，Q2的数移到Q1，Q1的数移到Q0。当S0=1,S1=0时，实现右移功能，把DSR的数移到Q0，Q0的数移到Q1，Q1的数移到Q2，Q2的数移到Q3。②花型变换控制电路：由一片74LS161（两种花型每种显示一遍）计数器。74
3、LS161芯片用的是同步置数，并清零。74LS161可预置四位二进制计数器(并清除异步)。③时钟信号电路：555定时电路组成一个多谐振荡器。3,实验电路图:花型电路：左边4个灯的花型电路：右边4个灯的花型电路：花型变换控制电路：时钟信号电路：总的电路：RA=10KΩ,RB=47KΩ,RC=20KΩ,C1=1μF,C2=0.01μF4,仪器设备名称、型号和技术指标:a,EEL-69型模拟、数字电子技术实验箱b,“集成运算放大器应用”实验插板c,直流稳压电源d,芯片：74LS161,74LS194,74LS00,555定时器74LS161管脚图：74LS194管脚图：74LS00管脚图
4、：5,理论分析或仿真分析结果:①理论分析:由电路图：计数器有16个状态，连接到Q3，前8个状态Q3=0，后8个状态Q3=1。在前8个状态时，左边计数器S0=1,S1=0（右移），右边计数器S0=1，S1=0（右移）。列出理论数据（设输出已清零）：CP左边四个灯（Q0Q1Q2Q3）右边四个灯（Q0Q1Q2Q3）110001000211001100311101110411111111501110111600110011700010001800000000这实现了花型II。之后8个状态时，左边计数器S0=0，S1=1（左移），右边计数器S0=1，S1=0（右移）。列出理论数据:CP左边四
5、个灯（Q0Q1Q2Q3）右边四个灯（Q0Q1Q2Q3）9000110001000111100110111111012111111111311100111141100001115100000011600000000这实现了花型I。之后8个状态时Q3又变为0，实现了花型的自动切换和循环。清零开关置于低电平时，输出清零。①仿真结果:仿真电路图(RA+RB=10KΩ,与非门等效的非门直接用非门表示):555组成的多谢振荡器输出波形:花型II:花型I:之后的花型成周期循环,花型I和花型II交替循环6,详细实验步骤及实验测量数据记录:按照实验电路图进行实验电路图连接，连接无误后接通电源，观察花
6、型变化，并写出状态转换表：CPQ0Q1Q2Q3Q0’Q1’Q2’Q3’0000000001100010002110011003111011104111111115011101116001100117000100018000000009000110001000111100110111111012111111111311100111141100001115100000011600000000调节RB的大小，观察其对输出结果的影响并记录:RB调小时,彩灯的闪烁频率变快.频率变快后,左四盏灯较右四盏灯有很小很小的时间延迟,并不是完全同步的.7,实验结论:经过微小改动,使得满足设计要求的”自
7、循环交替8路彩灯控制电路”成功实现,实验获得圆满成功.8,实验中出现的问题及解决对策:实验找电路连接好后,花型不正确,经查是左侧74LS194连线有误，Q3先非再接DSR，Q0先非再接DSL，花型变成正常（仿真时并没有出现该错误）。实验中RB,RC,C1参数设计不太对，导致闪烁频率太高，无法看见花型（常亮）。改正后，闪烁变慢。闪烁频率变快后，左四盏灯与右四盏灯出现很小很小的延迟，这主要是因为左边电路比右边电路复杂得多，门电路更多产生的。9,本次实验的收获和体会、对实验
