8挡音量控制器

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1、指导教师评语：成绩：一、设计目的设计一个8挡音量控制器，使用两个按键对音量进行控制，并且设计的控制器达到设计要求。二、设计要求1、用两个按键控制音量，一个用于增加音量，一个用于减小量；2、音量控制分为8档，每按键一下，增加或减小一档；3、音量增加（减小）到最大（最小）时，继续按音量增减开关无效，即音量被保持，不在继续增（减）；4、开机时自动恢复音量到最小状态；5、数码管显示音量的大小值，并随着音量的变化即时改变；三、总体设计音量调节及开关关译码器计数器DA转换器数字显示器数值比较器四、各部分电路设计1、音量调节及开关机键音

2、量调节键使用式开关，上部接高电平，下部接地。音量调节键控制计数器的加减计数功能。不按键时，开关始终输出低电平。每按键一次，开关输出由高电平变为低电平再变为高电平，计数器实现计数功能。开关机键使用单刀双掷开关，开机接电源，关机接地。开关机键控制计数器的CR端。为使用方便，该键经过非门接入CR端。1、计数器计数器使用74LS192，当清零端CR为高电平“1”时，计数器直接清零，CR置低电平则执行其他功能。当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CPD接高电平，计数脉冲由CPU输入；在计数脉冲上升沿进

3、行加法计数。执行减法计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD输入。每次关机时给CR一个高电位的脉冲信号，实现74LS192的清零，开机后74LS192从零开始计数，从而完成要求的每次开机音量恢复到最小的功能。这个设计利用了计数器可逆加减计数的功能，在输入端给间歇的高电位脉冲（使用者想要加减音量时按一次加减音量键即是给出了一个高电位脉冲）使74LS192输出二进制编码。2、数值比较器数值比较器使用74HC85。集成74HC85是4位数值比较器，输入端包括A3~A0与B3~B0，输出端为FA>B、FA

4、=B，以及扩展输入端为IA>B、IAB、IAB=IA

5、档位，所以必须在74LS192输出信号等于7时锁定输入信号，于是就用到了数值比较器74HC85，并给A设初值0111，当74HC85输入的B值等于0111时74HC85在FA=B端送出一个高电位脉冲，结合或门可以实现的功能是：当74LS192输出的值小于0111时输入由加按键的输入信号有效，当74LS192输出的值等于0111时，加计数输入信号被锁定，加按键的无效，从而实现所要求功能，即加到最高档位的时候不能再增加音量。同理，当74LS192输出值等于0000时，减计数输入信号被锁定，减按键无效。1、数字显示器该数字显示器

6、是用7448直接驱动阴极的半导体数码管。2、译码器译码器使用74HC138，74HC138是3线—8线译码器，该译码器有3位二进制输入A2、A1、A0，它们共有8中状态的组合，即可译出8个输出信号Y0~Y7，输出为低电平有效。74HC138主要是为了将74LS192的三位输出信号进行译码，在相应位上输出低电平。因为74HC138输出低电平有效，所以在每个输出端应加一个非门使输出高电平使其能够打开转换器中的电子开关。1、DA转换器D/A转换器主要是为了将数字信号转换成模拟信号，以实现对信号的放大和数字控制。每个档位与前个档位

7、的输出电压大致成二倍关系。五、设计的整体电路图设计的整体电路图见附图六、设计总结一、设计过程中遇到三个主要问题：1、我在对输入信号编码使其能实现在任意挡位上增减时遇到问题，开始考虑用两片寄存器，但实现起来太繁杂而且只能顺序由小到大增加档位，由大到小减小档位，不能实现任意档位上的加减。与同学讨论过程中发现十进制计数器74LS192可以实现所要求的功能，于是使用74LS192来实现档位的控制。2、但使用74LS192时又出现另一个问题，就是当执行记数功能的时候，CPU和CPD必须有一个作为脉冲的输入端另一个置零，我的解决方法是

8、增加两个SR锁存器和两个或门，具体连接见图④，即当CPU作为脉冲输入时，CPD被置高电平，当从CPD输入脉冲时不但解除了自身的高电平而且同时将CPU端置高电平，实现CPU和CPD输入的条件，为下一步的输入作好了基础。3、控制音量增加到最大不能再增加也遇到了问题，开始不知道如何实现，最后考虑到74LS19