课程设计---流水灯

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1、课程设计摘要课程主要设计目的是通过某一电路设计的综合，了解一般电路综合设计过程、设计要求、应该完成的工作内容和具体的设计方法。通过设计培养学生综合运用所学的知识与技能分析和解决问题的能力，并巩固和扩展学生的课堂知识。在设计完成后，将设计的电路进行焊接、调试以加强动手能力。在此过程中大力提高毕业生的技术水平，培养新一代既有理论、又有动手能力的实用性人才，以适应国家建设和发展的需要。课程设计主要以能力培养为主，在独立完成设计及制作任务的同时注意多方面能力的培养与提高，主要包括以下方面：独立工作能力和创造力，综合运用专业及基础知识解决实际工程技术问题，查阅

2、图书资料、产品手册和各种工具书，写技术报告和编制技术资料，实际动手能力。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。本流水灯采用555芯片来构成多谐振荡器，从而产生1HZ的时钟脉冲信号，采用多功能双向移位器74LS194来实现彩灯的左右移动，借助于两块芯片的级联，组成拥有8位输出的功能电路，可以有效的完成所有的任务。关键字：流水灯555多功能双向移位寄存器74LS19412课程设计第一章方案设计1.1设计目的及任务要求1.1.1设计目的Ø了解并掌握数字电子技术课程所学的基础知识。Ø通过对基础知识的掌握，学会用其进

3、行基本的电路设计。Ø熟悉常用集成数字芯片，并掌握其结构组成、工作原理及逻辑功能，进一步学会使用其进行电路的设计。Ø了解并熟悉数字电子技术设计的基本思想、方法和原理。Ø培养学生在遇到难题时，学会用科学的方法分析和解决问题。Ø培养学生的综合设计能力、严谨认真的工作作风和实事求是的工作态度。1.1.2任务要求Ø开关打开后，八个LED彩灯循环点亮。Ø取合理材料、原件。Ø对原件的功能参数熟练掌握。Ø不断调试焊接电路，最终得到实验的正确结果。Ø认真的完成实验报告，将实验的过程详细的记录。Ø深刻体会本次实验的意义。12课程设计1.2电路设计原理方框图频率为1HZ的

4、555多谐振荡器将两块74LS194芯片级联实现8位输出的控制电路彩灯显示电路第二章单元模块设计2.1振荡电路设计主要用来产生时间基准信号（脉冲信号），因为流水灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的震荡器，其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。电路图如图1所示。图112课程设计2.2循环电路设计主要用来实现八个彩灯的循环点亮，本设计采用两个74LS194双向移位寄存器的级联来实现彩灯电路的循环控制。74LS194的逻辑符号及引脚排列芯片控制端和工作状态的关系表/CRM1M0CP工作状态0×××异步

5、清零100×保持101↑右移110↑左移111×并行输入12课程设计74LS194是4位双向移位寄存器，它具有并行输入、并行输出、左移和右移。74LS194的操作主要由两个工作方式控制端M1、M0来决定，当M1M0＝00时，为保持状态。当M1M0＝01时，进行右移操作。当M1M0＝10时，进行左移操作。当M1M0＝11时，进行置数操作。在后三种操作中，都是同步的，即必须有时钟信号，在时钟信号的上升沿到来时，进行左移、右移操作和置数操作。此外，芯片为异步清零，只要当CR端为低电平有效时，即实现清零，而与脉冲无关。2.3整体电路图第三章电路参数设置和元件

6、介绍3.1电路参数的设置电阻设置情况和器件的设置都跟原器件提供一致。12课程设计3.2   元件清单序号名称规格数量1NE5551274LS19423LED绿色84电阻1kΩ15电阻100kΩ16电容1μf17电容0.01μf1第四章主要芯片介绍4.1555定时器u555特点1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制

7、的负载。12课程设计4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。5.静态电流最大值VCC=5V,RL=∞=6mA VCC=15V,RL=∞=15mAu工作原理它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为和。C1和C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，

8、同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接。12课程设计Vco是控制电压