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1、数字电子课程设计——多功能流水灯学院：电子信息工程系专业、班级：自动化班目录一、设计任务与要求2二、总体框图2三、选择器件：3四、功能模块12五、总体设计电路图：15六．课程设计心得体会16七、出现的问题16八、参考文献17多功能流水灯一、设计任务与要求1．要求彩灯有单向流水效果。2．彩灯的流向可以改变。可以正向流水，也可以逆向流水。灯流动的方向可以手控，也可以自控，自控往返变换时间为5秒钟。3．彩灯可以间歇流动，10秒钟间歇一次，间歇时间为一秒。4.彩灯的流速以人眼看清为准。二、总体框图（一）设计思路：彩灯流水控制电路，其主
2、要部分是实现定时功能，即在预定的时间到来时，产生一个控制信号来控制彩灯的流向,间歇等,可利用中规模集成器件可逆计数器和译码器来实现正,逆流水功能,利用组合电路实现自控,手控方向控制等.利用555定时器组成一个多谐振荡器，发出连续脉冲，作为计数器的时钟脉冲源。彩灯流向可以改变，应该选用加减计数器，但考虑到加减计数器无法实现时间间歇，所以不考虑。计数器的输出接寄存器以实现流水的效果。如图（1－1）所示：振荡器计数器寄存器驱动电路图（1－1）：多功能流水灯总体框图用74LS161N芯片16进制同步计数器及非门、四输入与门实现8个彩灯
3、间歇1秒的功能，用74LS194N双向移位寄存器。来实现正向逆向流水的功效。三、选择器件器件名称数量功能说明74LS161一片计数器数码显示管一个显示74LS161N的输出结果555定时器一片构成多谐振荡器74LS04五片非门74LS20一片双四输入与非门灯泡九个显示输出信号D触发器一个反转信号(一)555定时器（1）555内部简介：国产双极型定时器CB555电路结构图。它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管TD三部分组成。VH是比较器C1的输入端V12是比较器C2的输入端。C1和C2的参考电压VR1和
4、VR2由VCC经三个五千欧电阻分压给出。在控制电压输入端VCO悬空时，VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。如果VCO外接固定电压，则VR1=VCO,VR2=1/2VCO.RD是置零输入端。只要在RD端加上低电平，输出端v0便立即被置成低电平，不受其他输入端状态的影响。正常工作时必须使RD处于高电平。图(1－2)中的数码1—8为器件引脚的编号。图（1－2）555定时器逻辑符号555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便地构成脉冲产生和整形电路。图（1－3）555定时器内部结构图(2)基本功能当
5、时，，输出电压为低电平，VT饱和导通。当时，时，时，C1输出低电平，C2输出高电平，，Q＝0，，饱和导通。当、、时，C1、C2输出均为高电平，基本RS触发器保持原来状态不变，因此、VT也保持原来状态不变。当、、时，C1输出高电平，C2输出低电平，，Q＝1，，VT截止。555定时器功能表输入输出阈值输入(vI1)触发输入(vI2)复位()输出()放电管T××00导通11截止10导通1不变不变表（1）555定时器逻辑功能表（二）74LS04D：当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平。因此输出与输入的电平之间
6、是反向关系，它实际上就是一个非门。（亦称反向器）。在一些实用的反向器电路中，为了保证在输入低电平时三极管可靠地截止，常将电路接成图2-1的形式。由于接入了电阻R2和负电源VEE,即使输入的低电平信号稍大于零，也能使三极管的基极为负电位，从而使三极管能可靠地截止，输出为高电平。当输入信号为高电平时，应保证三极管工作在深度饱和状态，以使输出电平接近于零。为此，电路参数的配合必须合适，保证提供给三极的基极电流大于深度饱和的基极电流。74LS04为六反相器，输入是A，输出是Y，6个相互独立倒相。供电电压5V，电压范围在4.75~5.2
7、5V内可以正常工作。门数6，每门输入输出均为TTL电平（<0.8V低电平 >2v高电平）,低电平输出电流-0.4mA,高电平输出电流8mA。其逻辑符号、逻辑功能表、内部结构、管脚图分别如下：图1-11：74LS04的内部结构表（4）：74LS04功能表图1-12：74LS04的逻辑符号图1-13：74LS04的管脚图（三）74LS20为双四输入与非门，其逻辑符号，逻辑功能表，管脚图，内部原理图如下图：74LS20是常用的双4输入与非门集成电路，常用在各种数字电路和单片机系统中，他的cmos版本是74hc20,下面我给大家介绍一
8、下这个芯片的相关资料，下面是管脚图：<74HC20,74ls20引脚图>这个74LS20芯片的功能很简单，就是包含两个4输入与非门，内含两组4与非门第一组：1,2,4,5输入6输出。第2组：9,10,12,13输入8输出。74LS20功能表ABCDY111100XXX1X0X
