循环流水灯设计报告

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1、彩灯循环控制电路的设计与制作题姓名:学#:电子设计报告张雪峰学院：电子信息工程学院专业：完成时间:2017年目录彩灯循环控制电路的设计与制作3一、设计任务及要求3二、电路设计思路32.1脉冲电路设计42.2移位寄存器74LS19482.3彩灯电路设计8三、电路图93.1脉冲发生电路93.2脉冲调试电路93.3移位寄存器及显示电路103.4开关控制电路113.5电路总览11四、过程记录124.1明确电路类型124.2了解电路相关模块124.3使用仿真软件进行仿真124.4面包板实际仿真124.5焊接电路

2、12五、出现的问题和解决措施125.1软件设计调试过程及遇到问题135.2而包板调试过程及遇到问题135.3焊接过程中遇到问题13六、总结13摘要这次电赛培训布置的任务是实现用三排针开关控制四组LED灯的顺时针或逆时针点亮。多组彩灯按照一定的顺序点亮构成的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用,例如广告牌，霓虹灯等。本次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來实现4个彩灯的左移、右移两种点亮方式。与生活中的实际应用紧密相关。本文就本次设计的电路设计思路、设计电路图、过程记录、出现

3、的问题和解决措施、结果等方面来进行介绍，最后对本次课程设计进行总结。关键词：循环彩灯数字逻辑电路彩灯循环控制电路的设计与制作一、设计任务及要求1.在给定的电路板上设计制作，4位LED放置在电路板四个顶点处。2.要求4位LED灯可以顺时针、逆时针循环点亮。3.用一个3脚排针做开关，控制顺、逆时针两种循环点亮状态。4.电路要留有15CM的电源引线，用以检测时接+5V电源。5.如电路需用到时钟信号，请用自制电路产生，检测时不提供外源时钟信号。二、电路设计思路根据设计要求，使用移位寄存器来实现电路的循环，其设

4、计电路可以实现以下功能:1）彩灯右移依次点亮：0111—1011—1101—1110；2）彩灯左移依次点亮：0111—1110—1101—1011；本次方案的设计框图如下图所示:脉冲发生移位存彩灯显器器示图2.12.1脉冲电路设计2.1.1＞设计方案一使用三极管无稳态多谐振荡器电路作为脉冲信号发生器。也就是说，两个三极管屮，一个饱和，另一个截止，而且不断交换。这种电路没有一个稳定的状态，叫做无稳态电路，无稳态电路的用途也很广，如汽车的转弯灯等。此电路之输出并不会固定在某一稳定状态，其输出会在两个稳态(

5、饱和或截止)之间交替变换，因此输出波形似近一方波。如图即为无稳态多谐震荡器电路，图屮两个三极管Ql、Q2在“Q1饱和/Q2截止”和“Q1截止/Q2饱和”，二种状态周期性的互换，其工作原理如下：(1)如图3当VCC接上瞬间，QI、Q2分别由RBI、RB2获得正向偏压，同时Cl、C2亦分别经RC1、RC2充电。图2.3当VCC通电瞬间(1)由于QI、Q2的特性无法百分之百相同，假设某一三极管Q1之电流增益比另一个三极管Q2高，则Q1会比Q2先进入饱和(ON)状态，而当Q1饱和时,C2由QICE极经VCC、

6、RB2放电，在Q2BE极形成一逆向偏压，促使Q2截止(Q1导通，由于c、c极之间此时是通的，所以c极处电位接近于负极(我们的图中是接地，就是接近于0V),由于电容C2的耦合作用，Q2基极电压接近于负极一不会产生基极电流，即Ib=0A-＞则Q2e、c之间断开(开关作用))同吋C1经Rc2及Q1的BE极于短吋间内完成充电至VCC。QON图2.4C2放电，Cl充电回路(2)QION、Q2OFF的情形并不是稳定的,当C2放电完后(T2=0.7RB2C2秒(t=0.7RC)),C2由VCC经RB2、Q1C-E

7、极反向充电，当充到0.7V时，此时Q2获得偏压而进入饱和(ON),C1由Q2CE极，Vcc、RBl放电，同样地，造成QIBE极逆偏压。Q1截止(OFF),C2经RC1及Q2B・E极于短吋间充至VCC。图2.5Cl放电，C2充电回路(1)同理，C1放完电后(T=0.7RB2C1秒)，Q1经RB1获得偏压而导通，Q2OFF如此反覆循环下去。如图6所示波形。周期T=Tl+T2=0.7RBICl+0.7RB2C2,若RB1=RB2=RB、C2=C1=C,丄二一」则T=1.4RBCf=T1.4RbC。图2.62

8、丄2、设计方案二使用555定时器组成的多谐振荡器作为脉冲信号发生器。多谐振荡器的优点是在接通电源Z后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。而用555定时器设计的多谐振荡器也有很多优点，由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的彫响很小。接通电源后，电容C1被充电，当VC上升到2/3VCC时，使输出电压为低电平，同时放电三极管T导通，此时电容C2