六路彩灯循环控制器数电课程设计

一．设计目的及要求

1.1 课程设计的目的

1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。

2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。

3、掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用ewb 软件或multisim软件对电路仿真。

4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。

5、培养创新能力和创新思维。

1.2 要求

用中规模集成电路实现6路彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、移位寄存器等芯片集成，实现以下5种演示花型：

花型1： 6路彩灯同时亮；

花型2： 6路彩灯同时灭；

花型3：6路彩灯从左至右逐路点亮；

花型4：6路彩灯左侧三个全亮，同时右侧三个全灭；

花型5; 6路彩灯右侧三个全亮，同时左侧三个全灭；

要求彩灯亮、灭一次的时间可调，花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，花型5、花型1······且

电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，按钮断开彩灯熄灭。

二、设计方案的选择和电路框图

2.1 题目分析

我们设计的流水灯实际上是主要使用一个555定时器、一个74LS160，一个74LS42和两个74HC194，这四个芯片对,6个彩灯进行控制，产生循环控制的效果。

2.2题目设计

花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。用74HC194移位寄存器来实现。用74LS42译码器来实现对194的控制，实现194的清零，并行输入，以及右移。用74LS160十进制计数器控制42译码器的输出，555定时器根据滑动电阻的调节来实现输出时钟脉冲周期的不同从而控制160计数的快慢，也就实现了彩灯闪烁时间的可调。

2.3 结构框图

555时序电路74LS160计数部分

74LS42译码电路部分

74HC194移位寄存器部分

。

三、各单元电路的设计、计算和说明

3.1 555时序电路

在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。因此把555定时器接成多谐震荡器。R1、R2、C2为定时元件。

3.2 74LS160计数器电路域74HC42译码器电路部分

因为在试验中总共10种状态，需要一个10进制的计数器，因此采用74LS160十进制加计数器置数端A、B、C、D悬空；清零端接复位键，实现复位键设置；预置端，使能端接高电平有效；时钟脉冲输入端接555定时器输出端。

74HC42译码器为4—10线译码器，其输入端分别接160计数器输出端，来控制194的状态。

3.3 74LS194移位寄存器电路

74LS194为4为双向移位寄存器，有四个输出端。在实验中须驱动6个彩灯，所以用两个74LS194来完成对六路彩灯的控制。其时钟脉冲信号同样接555定时器输出端。

3.4复位键设计

四、整体电路图

五、所用元件及器材

1、芯片：555定时器 ,1块；74LS160,1块；74LS42，1块；74HC194，2块；

2、电阻：1kΩ，1个；滑动变阻器1KΩ，1个；

3、电容：10μF,1个；10nF，1个；

4、彩灯：红色，6个；

六、模拟仿真

七、课程设计的心得体会

在近一个星期的课程设计时间内，实在是令人感到忙碌，却又充实。而且在课程设计的期间，又是我们的考试复习阶段，所以我不得不在复习即将考试的科目的同时去查找自己所选项目的相关资料，根据设计要求去选用芯片构成电路。

在刚开始的时候，很多内容都看不明白，需要重新复习数电知识，这是一个复习的过程，也是一个深入理解的过程，我不但更加了解芯片的功能，而且也会去更加注意细节。知其然，更要知其所以然。这样才能更好的完成数电课程设计，交出一份令人满意的答卷。

在最终连接电路的时候也出现了许多问题，不得不停下手来，再次回头去查看资料，翻看课本，重新学习，这也是一个巩固的阶段，他使我的数电掌握得更加牢固。而在连线的过程中，

更由不得一丝马虎，任何一点粗心都可能导致实验的失败。

再次感谢老师的辅导以及同学的帮助。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，由此看来实践的重要，短短几天的课程设计，学到了很多的东西，最重要的是我自己动手把我学习的知识用于实践，做出成功的作品，这才算真正学习到了东西。总之，这次实验我收获颇多。实践是获得知识的一种最好的手段！