智能抢答器 数字密码锁 八路花样灯控制器的设计

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1、八路花样灯控制器的设计一·任务要求设计一个八路花样灯，控制器，其具体要求如下：　基本功能：（1）有一个时钟电路。（2）有八个LED发光二极管输出电路。（3）至少16种花样灯变化的控制。增加功能：（1）64种以上变化花样灯控制。二·实验目的1.巩固和加深对电子电路的基本知识的理解，提高综合运用本课程所学的知识的能力。2.培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册，图表和文献资料的自学能力。3.通过电路的方案分析，论证和比较，设计计算选取元件，电路组装，调试等环节初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。-92-4.学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能

2、力和进行数字电路实验的基本技能三·总体方案分析题目，通过分析问题和初步的整体思考，设计出如下方案：整体功能的实现需要以下三个模块来实现：花型的演示及控制模块，节拍控制模块，时钟信号的产生。时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由两个74ls194（双向移位寄存器）来实现，花型的控制功能由第一个74ls161（四位二进制同步计数器）产生分频信号控制置数及左右移，所置入数有另外两片74ls161控制。设计总框图如图所示：四·元器件及其数量及其简介-92-元件名称 数量 74SL161 3 74LS194 2块 74LS32 2块 74LS04 1块 555-VI

3、RTUAL 1块 发光二极管 8个 4.174ls161-92-4.274ls1944.3555定时器　　　　　　　　-92-五·工作原理及部分花型的实现图1脉冲产生首先，花型控制电路利用555时钟电路（如图1所示），产生周期T=0.7(R1+2R2)C.=2.94ms脉冲，脉冲如图2波形1所示将脉冲输入U3，即第一块74LS161，利用其分频作用从QD3产生原脉冲16分频的脉冲（如图2波形14所示），-92-将16分频脉冲输入由U2，U4组成的计数模块，计数模块的8个输出端依次接入74LS194的置数端；同时将QD3与RCO3产生的进位信号相加后（如图2波形41所示）

4、输入两块74LS194的S1端,将QD3取非再与RCO3相加后(如图2波形36所示)输入两块74LS194的S0端.由图1可看到，当S1和S0都取1时，移位寄存器处于置数状态，S1=0，S0=1时右移，S1=1，S0=0时左移，进入正常工作状态后的74LS194，应是先置数，右移8位再左移7位，当这一周期完成的同时计数部分恰好加一，使74LS194下一次输入的数改变，如此类推，可产生次变化。　　工作方式控制电路产生移存器所需的各种控制信号。由于控制信号的选择与花型变换有关，本次设计花型变换如下：　　　　花型1：置入10000000右移8次，左移7次。　　花型2：置入0100

5、0000右移8次，左移7次。　　　　花型3：置入11000000右移8次，左移7次。　　　　花型4：置入00100000右移8次，左移7次.............花型：置入11111111右移8次，左移7次-92-移存器输出状态编码表状态 花形1 花形1 … 花形256 置数s1=s0=1 10000000 01000000 … 11111111 右移 01000000 00100000 …-92- 11111111 S1=0，S0=1 00100000 00010000 .. 11111111 00010000 00001000 … 11111111 00001

6、000 00000100 … 11111111 00000100 00000010 … 11111111 00000010 00000001 …-92- 11111111 00000001 10000000 … 11111111 10000000 01000000 … 11111111 左移 00000001 10000000 … 11111111 S1=1，S0=0 00000010 00000001 …-92- 11111111 00000100 00000010 … 11111111 00001000 00000100 … 11111111 00010

7、000 00001000 … 11111111 00100000 00010000 … 11111111 0100000-92-0 00100000 … 11111111 六.单元电路设计见图1，3，4，6.七·总体电路图八·关键波形图见图2，5九·-92-调试过程中遇到的问题及其解决的方法在电路设计中，我们选择了很多方案，开始时主要是朝着改变74LS194的SL和SR出发，为此大费周章增加使用了74LS153进行电路组装，之后发现虽能基本达到变化花样数，而且某些花样很有代表性，但是其总体变化规律性