八路彩灯显示电路.doc

《八路彩灯显示电路.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、......八路彩灯显示电路摘要：每逢过年过节都要在门口上搞些彩灯，以显示浓厚节日气氛。那么在当代舞台上彩灯的闪烁更引人注目，使人们心情有一种特别快乐感。彩灯装置多种多样，在这里我们设计这样一种彩灯——八路彩灯显示。该设计是八路彩灯的设计，首先是对总体方案的选择与设计，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。最后在M

2、ultisim中实现该电路图的功能。仿真结果表明：完全符合设计需要，实现了实验的要求。关键词：八路彩灯；电路设计；仿真...专业........目录1设计任务与要求32总体方案的设计33单元电路的设计及仿真43.1555计时器43.220循环计时器6...专业........3.3彩灯花样输出电路94总电路的设计及仿真105结论与心得156参考文献15...专业........1设计任务与要求设计一个八路彩灯，而且每路都有八盏灯显示的控制装置。其彩灯变化情况如下：（1）八路彩灯的每路八盏灯同时依次亮，时间

3、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0.5S，然后同时整个灭，时间间隔0.5S。而这个过程要重复四遍。2总体方案的设计由设计任务与要求可知，本设计有三个阶段，第一阶段八路彩灯依次亮，第二阶段八路彩灯依次灭，第三阶段八路彩灯同时亮，同时灭。前两阶段的时间间隔为1秒，第三阶段的时间间隔为0.5秒。通过计算，循环一个周期需要20秒。彩灯第一阶段和第二阶段的花色变化是以1秒为单位，需要设计时钟脉冲产生电路，以555定时器构成的多谐振荡器组成。第三阶段的0.5秒间隔可以通过分频

4、计数器实现。完成一个周期需要20秒的时间，所以需要设计20进制循环控制电路和彩灯花样输出电路。而彩灯花样输出电路由移位寄存器74LS194和相关逻辑电路实现。原理框图如图2-1所示。多谐振荡器20进制循环控制器...专业........移位计数器74LS194彩灯显示输出图2-1八路彩灯显示原理框图本次设计实现分为三个部分，即多谐振荡器、移位计数器74LS194、彩灯显示输出。经过分析，使用多谐振荡器完成计数脉冲的输出，得到一个周期性的矩形脉冲。控制模16分频计数器来实现所需要脉冲的信号。然后一路送到20

5、进制循环控制电路，一路送到74LS194移位寄存器。从而完成对八路彩灯电路的控制，最后使用彩灯显示输出来实现实验的设计要求。设计的初稿借鉴了书和网上的东西。虽然使用Multisim软件不是十分的熟练，但是还是在软件中找到了所需的芯片以及各元器件。主要的参考元件：555定时器、74LS163、74LS194、74LS09、74LS04、74LS32和与非门。3单元电路的设计3.1多谐振荡器多谐振荡器是由555计时器构成，555计时器是一种集成电路芯片，常被用于定时器、脉冲发生器和振荡电路。555...专业.

6、.......可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。如下图3-1555计时器的电路原理图：图3-1555计时器的电路原理图555计时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为接地端；2

7、脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V围使用

8、。555定时器工作时过程分析如下：...专业........5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。当VI1>2/3VCC，VI2>1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。当VI1<2/3VCC，VI2>1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触