数字逻辑课程设计—彩灯控制器电路设计

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数电彩灯控制课程设计

数电彩灯控制课程设计

数电彩灯控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路基础知识,掌握基本逻辑门电路的功能和原理;2. 学习并掌握触发器、计数器等时序电路的工作原理及应用;3. 掌握数电彩灯控制电路的设计方法,能运用所学知识分析和解决实际问题。

技能目标:1. 能够正确绘制和识别数字电路图,进行基本逻辑门电路的搭建和测试;2. 学会使用触发器、计数器等时序电路进行数字信号的控制,具备一定的编程能力;3. 能够运用所学知识,独立设计并实现一个简单的数电彩灯控制电路。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路的兴趣,激发学生探索电子技术领域的热情;2. 培养学生的团队协作意识和创新精神,提高学生的实践能力;3. 引导学生认识到科技对社会发展的作用,增强学生的社会责任感和使命感。

课程性质:本课程属于电子技术领域,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:初三学生,具备一定的物理和数学基础,对电子技术有一定的好奇心,喜欢动手实践。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,引导学生主动探索、积极实践。

在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决,提高学生的综合素质。

二、教学内容1. 数字电路基础知识:逻辑门电路(与门、或门、非门等),逻辑函数及其化简方法。

教材章节:第二章“数字逻辑基础”2. 时序电路原理:触发器(RS触发器、D触发器等),计数器(二进制计数器、十进制计数器等)。

教材章节:第三章“时序逻辑电路”3. 数电彩灯控制电路设计:彩灯控制电路原理,电路图绘制,元器件选型及电路搭建。

教材章节:第四章“数字电路应用”教学大纲:第一周:数字电路基础知识学习,进行逻辑门电路实验。

第二周:学习逻辑函数及其化简方法,巩固数字电路基础知识。

第三周:时序电路原理学习,触发器与计数器电路分析与实验。

数字逻辑课程设计报告多路彩灯控制器完整版

数字逻辑课程设计报告多路彩灯控制器完整版

数字逻辑课程设计报告多路彩灯控制器HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称:电子工程学院学生姓名:崔欢(13)专业名称:集成电路设计与集成系统班级:电路1102实习时间:2013年6月3日—— 2013年6月14日多路彩灯控制器的设计一、课程设计题目(与实习目的)(一)、题目:多路彩灯控制器(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

5.锻炼动手能力,排错能力。

二、任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。

因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。

(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;选做:实现快慢两种节拍的变换。

(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。

三总体方案的设计整体电路分为四个模块,第一个模块时钟信号的产生;第二个模块实现节拍控制;第三个模块实现花型的控制;第四个模块实现实现花型的演示。

这种方案将整个设计电路的功能模块化,设计思想比较简单。

元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。

这么设计的出发点是:电路设计模块化,易于检查电路,对后面的电路组装及电路调试都很方便,花型控制电路简单,花型也比较简单。

彩灯控制器课程设计

彩灯控制器课程设计

彩灯控制器课程设计一、课程目标本节“彩灯控制器课程设计”旨在通过实践操作和理论学习,实现以下知识目标、技能目标和情感态度价值观目标:1. 知识目标:- 学生能理解彩灯控制器的基本原理和电子元件功能。

- 学生能掌握彩灯控制器的电路连接和编程方法。

- 学生了解彩灯控制器在生活中的应用及其重要性。

2. 技能目标:- 学生能运用所学知识,独立完成彩灯控制器的组装和编程。

- 学生能够通过小组合作,解决在制作彩灯控制器过程中遇到的问题。

- 学生能够运用彩灯控制器设计出具有创意的灯光效果。

3. 情感态度价值观目标:- 培养学生对电子科技的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。

- 培养学生合作、分享、尊重他人意见的良好品质。

- 增强学生的环保意识,让学生认识到节能环保的重要性。

本课程针对初中年级学生,结合电子技术、计算机编程等学科知识,注重实践与理论相结合。

通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际操作中,培养创新思维和动手能力。

课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习成果。

“二、教学内容”作为标题标识,再开篇直接输出。

二、教学内容根据课程目标,本节“彩灯控制器课程设计”的教学内容将从以下三个方面进行组织:1. 理论知识:- 介绍彩灯控制器的基本原理,包括电路组成、工作原理等。

- 讲解常用电子元件的功能及在彩灯控制器中的应用,如电阻、电容、二极管、三极管等。

- 分析编程控制彩灯的基本方法,涉及编程语言基础和逻辑控制。

相关教材章节:第三章《电子元件及应用》、第四章《数字电路基础》、第六章《编程语言入门》。

2. 实践操作:- 指导学生进行彩灯控制器的组装,熟悉电路连接和调试。

- 带领学生进行编程练习,掌握控制彩灯亮灭、闪烁、颜色变化等基本操作。

- 组织学生进行小组合作,设计具有创意的彩灯控制器项目。

实践操作内容与教材第七章《实践项目:彩灯控制器》相呼应。

3. 应用拓展:- 探讨彩灯控制器在生活、节日装饰、舞台灯光等领域的应用。

数电课程设计--彩灯控制器

数电课程设计--彩灯控制器

电气工程学院数字电子电路课程设计报告书目录一、课程设计的题目与要求课程设计题目要求 (2)二、所需实验器材所需实验器材 (2)三、题目分析与原理设计1、总体思路 (3)2、各个模块的实现 (3)3、真值表 (4)四、各个模块的制作1、23进制计数器的实现 (5)2、5-32译码器 (5)3、控制电路的实现 (6)4.总体电路图的实现 (7)五、仿真结果1、奇数灯依次灭 (8)2、偶数灯依次灭 (8)3、所有灯按照序号灭 (8)六、心得体会 (9)七、参考文献 (10)一、课程设计的题目与要求课程设计题目:彩灯控制器题目要求:1.有十只LED,L0……L92.显示方式:①先奇数灯依次灭②再偶数灯依次灭③再由L0到L9依次灭3.显示间隔可自定。

二、所需实验器材三、题目分析与原理设计1、总体思路按课程设计题目来看,要求实现彩灯的23 种状态(开始灯全部亮1种状态,奇数的灯依次灭5种状态,然后所有的灯再全部亮1种,偶数的灯依次灭5种,然后所有的灯全部亮1种,然后所有的灯按照序号从L0到L9依次灭10种状态,总共23种),此处可以用一个23 进制的计数器实现,从0 到22 种状态来控制这23 种状态(00000-10110),然后把计数器用译码器译成可以实现的高低电平。

再写出这23 种状态和计数器数字对应的真值表,计算出逻辑式,便可实现题目要求的彩灯控制。

由上分析可知需要一个23进制的计数器,然后需要一个5-32译码器,然后在由门电路连接LED灯。

总体设计思路图如下所示:2、各个模块的实现(1)23 进制计数器:用2 个74161N(异步清零,同步置数的功能)扩展成23进制计数器,采用并行进位方式、整体置数。

因为计数器需要23种状态(00000-10110),所以,我先用两片74161连接成256(16*16)进制计数器,然后在输出为10110(22)时,用与非门来控制两计数器的LDN端清零,同时清零信号可以作为进位信号输出。

数字电子课程设计可编程彩灯控制器的设计与制作3

数字电子课程设计可编程彩灯控制器的设计与制作3

数字电路课程设计报告书——可编程彩灯控制器的设计与制作学院:班级:学号:姓名:可编程彩灯控制器的设计与制作一、设计任务及主要技术指标和要求:用彩灯(LED发光二极管)构成一个发光矩阵,也可以连接成其他各种形状,用来显示各种图案和字符。

要求用LED设计安装一块8*8或16*16的发光矩阵板及其驱动功放电路,用RAM或EPROM存放待显示的图案或字符,设计循还显示字符或图案的控制电路,控制字符或图案按要求显示。

二、选定方案的论证及整体电路的工作原理:1、555多谐振荡器由555定时器和外加的两个电阻R1、R2和一个电容C1构成的多谐振荡器如图所示电容充电时间T1T1=0.7(R1+R2)C电容放电时间T2T2=0.7R2C电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C输出波形占空比qq=(R1+R2)/(R1+2R2)多谐振荡器为整个电路提供脉冲信号。

2、74161计数器74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,他可以灵活的运用在各种数字电路,以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能,:管脚图介绍:时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP,CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出CR CP LD E P ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф ФФ Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1<74LS161功能表>从74LS161功能表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。

数字彩灯控制器课程设计

数字彩灯控制器课程设计

数字彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字彩灯控制器的基本工作原理,掌握其电路组成和功能。

2. 学会使用数字彩灯控制器进行简单的编程,以实现不同的灯光效果。

3. 掌握数字彩灯控制器相关术语和概念,如:亮度调节、模式切换、定时控制等。

技能目标:1. 能够独立完成数字彩灯控制器的组装和调试。

2. 能够运用所学的编程技巧,设计并实现个性化的彩灯效果。

3. 能够通过实际操作,解决数字彩灯控制器使用过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新精神和实践能力。

2. 培养学生团队合作意识,学会在团队中发挥个人作用,共同完成任务。

3. 增强学生对科技与生活的联系的认识,体会科技带来的便捷和美好。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生处于好奇心强、求知欲旺盛的年级,喜欢探索新事物,具备一定的电子技术基础。

教学要求:教师应注重启发式教学,引导学生主动探究,培养学生的实践操作能力。

同时,关注学生的个体差异,提供个性化的指导和支持,确保课程目标的达成。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和创新实践中。

二、教学内容1. 数字彩灯控制器基础知识:介绍数字彩灯控制器的基本原理、电路组成及其功能,关联课本第三章内容。

- 原理:微控制器的基础知识,数字信号与模拟信号转换。

- 电路组成:微控制器、电源模块、驱动模块、按键和显示模块等。

- 功能:亮度调节、模式切换、定时控制等。

2. 数字彩灯控制器编程技巧:学习控制器编程方法,设计不同的灯光效果,关联课本第四章内容。

- 编程环境:介绍控制器编程软件的使用方法。

- 编程技巧:基础编程语法,灯光控制指令的使用。

- 效果设计:实现追逐、闪烁、渐变等灯光效果。

3. 实践操作:动手实践,组装和调试数字彩灯控制器,关联课本第五章内容。

- 组装:按照电路图组装控制器,熟悉各个模块功能。

数字逻辑课程设计—彩灯控制器电路设计说明

师大学计算机与信息工程学院《电子技术综合课程设计》报告设计题目彩灯控制器电路设计指导教师萍萍职称讲师姓名XXX学号2012110****日期2014年6月24日彩灯控制器电路设计计算机与信息工程学院 12级计算机与科学技术(非师) XXX 2012110****指导教师萍萍讲师摘要本文介绍了8路彩灯控制器功能的实现,主要通过计数器74LS161和移位寄存器74LS194两个芯片,同时借助了04芯片共同实现花型变化这个功能。

关键词 74LS161;74LS194;彩灯控制器电路1 设计任务及主要技术指标和要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。

要求彩灯组成二种花型,花型Ⅰ——由两边到中间对称性依次亮,全亮后仍由两边向中间依次灭,花型Ⅱ——由中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭。

并且要求两种花型交替出现。

2引言8 路彩灯控制器主要通过 74LS161计数器送数使得74LS194移位寄存器左移右移,使得在输出端控制灯亮灭形成花型。

3工作原理电路利用移位寄存器 74LS194 的不同状态的改变,用74LS161控制串行输入。

8个并行输出端接到彩灯上,当双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0时,进行左移;十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。

可以利用它的Q3对74LS194进行控制。

74LS161是四位二进制同步加数器,除了有二进制加法计数功能外,还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能,如表一所示表一74LS161功能表从图一可知当CR、LD、P、T等于1时74LS161实行计数功能,记录16个状态。

74LS194 是一个4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等如表二所示表二75LS194功能表在彩灯控制电路设计中只用了74LS194左移右移功能,来实现彩灯的花型,双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0 时,进行左移,十六位计数器 74LS161可以从0000到1111进行计数。

《数字逻辑电路》彩灯控制电路实训报告

《数字逻辑电路》彩灯控制电路实训报告1 整机设计1.1 设计要求1.1.1设计任务利用所学的数字逻辑电路的相关理论知识设计并制作一个彩灯控制电路。

1.1.2性能指标要求1. 具有控制彩灯右移、左移、全亮及全灭等功能;2. 彩灯移动至少有 4 种速度;3. 可以实现循环左、右移;4. 彩灯的布图形状随意。

1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理彩灯控制电路利用移位寄存器(SN74LS194N)、定时器(NE555)和控制逻辑电路等元件相互配合,通过控制移位寄存器的状态和定时器的脉冲信号,实现彩灯的亮灭和移动效果。

1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计1. 脉冲产生电路使用NE555定时器芯片,NE555工作在脉冲发生器模式下,产生可调节频率的方波脉冲信号。

通过调节电阻和电容值,可以调节脉冲的周期。

2. 移位寄存器电路使用74LS194N移位寄存器芯片,它可以存储和移动数据。

在这里,我们将其配置为移动模式,用于控制彩灯的移动和亮灭。

3 制作与调试过程用 Altium Designer 软件画出电路原理图和 PCB 图;根据提供的电路设计图和所需元件清单,准备好所需的电子元件和工具;将元件按照电路设计图的连接方式焊接在电路板上。

确保焊接的连接正确并且没有短路;仔细检查电路的连接,确保所有元件都正确连接,并且没有接触不良或短路现象;将电路连接到电源上,确保电源的电压和电流符合元件的额定值,并确保极性正确。

逐步测试电路的各个功能模块,首先测试脉冲产生电路,确保它能够产生可调节周期的脉冲信号;然后测试移位寄存器电路,确保它能够正确存储和移动数据。

4 电路测试4.1 测试仪器与设备示波器;信号发生器;万用表。

4.2 功能测试使用开关,测试彩灯控制电路对按键的响应,观察LED指示灯的状态。

5 实训结论本次实训中,我们设计了一个彩灯控制电路,包括脉冲产生电路和移位寄存器电路。

通过功能测试,我得出了以下结论:1. 彩灯控制电路可调周期的脉冲产生电路,使用NE555定时器芯片实现。

数电课程设计彩灯循环控制电路设计

数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。

1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。

1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。

1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试,初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。

1.5巩固所学理论,提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。

2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。

3.3控制电路具有8路以上输出。

3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。

VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。

U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间,来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内,用74HC154来实现计数器输出数字的译码,从而使对应灯亮起。

彩灯控制器数电课设(保证优秀)

目录1.理论设计 (2)2.方案设计 (2)方案比较 (2)整体方案设计 (2)3.工作原理 (3)原理方框图 (3)主要工作原理 (3)4.各主要电路设计及部件工作原理 (3)循环控制电路(JK触发器、74LS138) (3)脉冲及降频电路(555、JK触发器) (4)计数显示电路 (5)上电复位电路 (6)5.原理总电路图 (7)6.元器件清单 (8)7.调试过程及测试数据 (8)7.1 各主要功能块的单独调试 (8)7.1.1 CD4511与数码管的调试 (8)7.1.2 555与降频器的调试 (8)循环部分和非门的调试 (9)两个74LS160的调试 (9)7.2 调试总结果分析 (10)8.课设总结 (10)9.参考文献 (10)1.理论设计以10进制计数器74LS160为主要器件,加之以循环控制电路、脉冲电路、显示电路、复位电路等,即可实现题目所述的功能:打开电源时,控制器可自动清零,从接通电源时刻起,自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始,不断循环。

2.方案设计比较方案一:可以用74LS153、74LS160及NE555加以必要的电路来实现。

此电路的特点在于:电路简单、器件使用少、构思奇妙。

方案二:以JK触发器和译码器作为循环控制部分,加必要的门电路,结合74LS160、7448便可实现。

此方法较为普通。

在设计过程中,考虑第二种方案简单易行、思路清晰,综合考虑,故采用方案二。

用JK触发器、74LS138、NE555、74LS160、7448、共阴数码管、电阻、电容以及必要的门电路设计一个控制电路。

(a)循环控制电路:两个JK触发器构成四进制(00-01-10-11)计数器电路、外接译码器74LS138和必要的门电路来循环控制4种显示状态,同时外加4个发光二极管作为显示四种状态的指示灯;(b)脉冲及降频电路:由NE555构成多谐振荡器产生时钟脉冲,JK触发器构成降频电路(c)计数显示电路:采用两个10进制计数器74LS160、7448、共阴数码管构成显示电路(d)上电复位电路:10uF电解电容、510欧姆电阻构成复位电路,用于两个74LS160和JK触发器的清零3.工作原理原理方框图图2-1 总体方框图主要工作原理本系统重要部分为循环控制部分,循环控制部分中的JK 触发器会产生一个四进制循环状态,通过74LS138译码后会产生4个控制状态,这4个控制状态将分别控制74LS160的工作状态,74LS160在脉冲的作用下经7448译码后便可以显示出4组数字。

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师大学计算机与信息工程学院
《电子技术综合课程设计》报告
设计题目彩灯控制器电路设计
指导教师萍萍职称讲师
姓名XXX
学号2012110****
日期2014年6月24日
彩灯控制器电路设计
计算机与信息工程学院12级计算机与科学技术(非师) XXX 2012110****
指导教师萍萍讲师
摘要本文介绍了8路彩灯控制器功能的实现,主要通过计数器74LS161和移位寄存器74LS194两个芯片,同时借助了04芯片共同实现花型变化这个功能。

关键词74LS161;74LS194;彩灯控制器电路
1 设计任务及主要技术指标和要求
设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。

要求彩灯组成二种花型,花型Ⅰ——由两边到中间对称性依次亮,全亮后仍由两边向中间依次灭,花型Ⅱ——由中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭。

并且要求两种花型交替出现。

2引言
8 路彩灯控制器主要通过74LS161计数器送数使得74LS194移位寄存器左移右移,使得在输出端控制灯亮灭形成花型。

3工作原理
电路利用移位寄存器74LS194 的不同状态的改变,用74LS161控制串行输入。

8个并行输出端接到彩灯上,当双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0时,进行左移;十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。

可以利用它的Q3对74LS194进行控制。

74LS161是四位二进制同步加数器,除了有二进制加法计数功能外,还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能,如表一所示
表一74LS161功能表
从图一可知当CR、LD、P、T等于1时74LS161实行计数功能,记录16个状态。

74LS194 是一个4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等
如表二所示
表二75LS194功能表
在彩灯控制电路设计中只用了74LS194左移右移功能,来实现彩灯的花型,双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移,S1=1,S0=0 时,进行左移,十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。

利用十六位计数器74LS161的功能实现自动循环。

4电路组成部分
图一彩灯控制电路图
5设计步骤及方法
1.1 8个彩灯分为两部分
8路彩灯分为4个一组,用两个74LS194来实现,两种花型分别为从两边到中间对称性依次亮,全亮后任由两边向中间依次灭,第二种为从中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭,所以通过对花型的分析可知, 其中一个双向移位寄存器74LS194 的功能是先右移后左移即先是S1=0,S0=1,后变成S1=1,S0=0.而另外一个功能则是先左移后右移即先是S1=1,S0=0,后变成S1=0,S0=1根据分析,画出图表,如表三表四所示
1.2 第一部分彩灯的设计
表三74LS194(1)工作关系
根据彩灯所设计的花型写出74LS194中Q0Q1Q2Q3灯亮灭的各个状态,根据194功能表写出SLSR的值由表可看出161中Q3与194中S1是一致的与S0相反,而当74LS161中Q3等于0时,74LS194中SR右移与74LS194中Q3相同,当74LS161中Q3等于1时,74LS194中SL左移与194中Q0相同。

所以电路图中74LS161的Q3通过非门与74LS194中S0连在一起,与S0直接连在一起,74LS194中Q0取反与SL连在一起,Q3取反与SR连在一起。

1.3 第二部分彩灯的设计
表四74LS194(2)工作关系
根据彩灯所设计的花型写出74LS194中Q0Q1Q2Q3灯亮灭的各个状态,根据194功能表写出SLSR的值由表可看出161中Q3与194中S0是一致的与S1相反,而当74LS161中Q3等于0时,74LS194中SL左移与74LS194中Q0相反,当74LS161中Q3等于1时,74LS194中SR右移与194中Q3相反。

所以电路图中74LS161的Q3通过非门与74LS194中S1连在一起,与S0直接连在一起,74LS194中Q0取反与SL连在一起,Q3取反与SR连在一起。

1.4 循环的设计
在解决自动循环的问题用74LS161计数器的高电位Q3控制功能既要左移又要右移的74LS194的控制端S1,S0,在74LS161(1)中Q3的前8个状态是右移,而后8个状态则变成左移.S0通过一个非门接到Q3上,而S1直接接到Q3可以实现,而74LS194的左移右移则通过非门连在自身Q3,Q0上可实现循环。

在74LS161(2)中Q3的前8个状态是左移,而后8个状态则变成右移.S1通过一个非门接到Q3上,而S0直接接到Q3可以实现,而74LS194的左移右移则通过非
门连在自身Q3,Q0上可实现循环
6电路总体说明
给电路接入电源,然后给两个双向移位寄存器74LS194,十六位计数器74LS161芯片接入持续CP,并且把74LS161中P,T,LD接电源,三个芯片的CR接开关,方便进行清零操作,然后就可以得到题目要求的效果。

7设计所用器材
数字电路实验箱1 台;74LS161芯片2片;74LS194芯片2片;74LS04 芯片2片;面包板1块;导线若干。

8 设计其他花型的彩灯控制器
1.1 第一种花型
花型Ⅰ——由中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭,花型Ⅱ——从两边到中间对称依次亮,亮完后从两边到中间依次灭。

彩灯电路图和工作关系表如下
图二彩灯控制电路图
表五先由中间到两边依次亮,再从中间到两边依次灭的花型(真值表)
表六由两边到中间依次亮,再由两边到中间依次灭的花型(真值表)
1.2 第二种花型
花型Ⅰ——从两边到中间对称依次亮,亮完后从两边到中间依次灭,花型Ⅱ
——由中间到两边对称性依次亮,全亮后仍由中间向两边依次灭。

彩灯电路图和工作关系表如下
图三彩灯控制电路图
表七由两边到中间依次亮,再由两边到中间依次灭的花型(真值表)
74LS161(1) S1 S074LS194(1) S L S R花型Q3 Q2 Q1 Q0Q0 Q1 Q2 Q3
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1
0 1
0 1
0 1
1 0 0 0
1 1 0 0
1 1 1 0
1 1 1 1
Χ1
Χ1
Χ1
Χ1
向右依次亮
0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1
0 1
0 1
0 1
0 1 1 1
0 0 1 1
0 0 0 1
0 0 0 0
Χ0
Χ0
Χ0
Χ0
向右依次灭
1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0
1 0
1 0
1 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 1 1
1 1 1 1
1 Χ
1 Χ
1 Χ
1 Χ
向左依次亮
1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0
1 0
1 0
1 0
1 1 1 0
1 1 0 0
1 0 0 0
0 0 0 0
0 Χ
0 Χ
0 Χ
0 Χ
向左依次灭
表八先由中间到两边依次亮,再从中间到两边依次灭的花型(真值表)
9小结
通过整个电路设计与制作的整个过程,掌握了对流水灯的设计,组装与调试方法。

在流水灯实验设计当中遇到的首要问题有三个:一是电路的总体设计问题;二是电路的连接问题;三是电路的调试问题。

在电路刚开始设计时感到毫无头绪,就从网上查找了好多关于这方面的资料,有了一点思路,知道了用74LS161、74LS194芯片,我又从书上找到74LS161、74LS194的功能表,初步设计的电路图。

在连接电路图中因为导线头可能接触不良,并且好多导线交叉在一起容易短路,造成测试的时候灯闪的不是设计的花型,并且在测试期间花型的在从左往右移动中会跳过某个该亮的灯,接着再次循环。

经过仔细查找发现是导线与面模板接触的有问题。

最终重新连接才使得灯花型出现。

经过这次设计彩灯控制电路,最让我感触的是自己完成的作品自己会从心底里激动,只有自己专心学习,勤于思考才能学到属于自己的知识。

最后感萍萍老师在整个过程中的指导,使我们顺利完成了实验,她严谨治学的工作态度使我受益匪浅,得到了很多收获。

对此,我向您表示衷心的感。

参考文献
[1] 余孟尝编《数字电子技术基础简明教程》(第三版).高等教育
[2]王永军,景华编《数字逻辑与数字统计》(第三版).电子工业.
[3]毕满清编《电子技术实验与课程设计》(第二版). 机械工业.
10。

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