霓虹灯控制电路设计说明

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霓虹灯控制电路设计

霓虹灯控制电路设计

霓虹灯控制电路设计一、设计指标要(一)设计一电路控制四组八个发光二极管(二)按照一定的要求进行亮灭变化二、设计构成及元件(一)四组八个发光二极管及八个限流电阻(二)四片74LS374八D三态输出寄存器,每片控制一组二极管发光(三)两片74LS161四位二进制可预置同步递增计数器构成八位二进制计数器,控制二极管发光变化规律(四)一片NE555定时器和若干电阻、电容构成矩形波发生器提供计数器和寄存器脉冲(五)2764E P R O M三、设计方案(一)根据以上的电路要求和元件的选择,要控制四组八个发光二极管进行亮度的变化,所以先要清楚二极管作为一个整体进行规律的亮度变化有两种接法:共阴极和共阳极。

(二)给定中元件NE555定时器和若干电阻,电容构成矩形波发光器,我们知道NE555工组成结构:若干电阻,电容,两个比较器,一个锁存器。

主要通过改变一个电阻的大小来改变输出脉冲的频率。

(三)两片74LS161四位二进制计数器构成八位计数器,通过计数器作用可以不断的产生有规律的二进制数组。

用到一片2764存储器,丛存储器的作用可知道,这里用存储器用来存放一些让霓虹灯有规律发光的程序。

4片74LS374八d寄存触发器,分别用来寄存计数器产生的二进制组。

然后由这些寄存的二进制组去接四组八个发光二极管,这样的话就会产生一系列规律霓虹灯。

四、单元元件及电路分析:1:555定时器分析:VCC端接+5V的电压,在555定时器中有两个比较器C1和C2,其中还有输入信号,与+5的电压提拱的电压在比较器中进行比较。

根据比较的电压和C1和C2的参考电压不同,因而锁存器的置0或是置1的信号发生在两输入信号的不同电平。

这样就行成施密特触发器,然后再将输出电压经RC积分回路接回输入端就行了,最后根据C1的充、放电时间的微、积分环节的出输出3端的不同的T出现在不同的波形,使的NE555定时器产生以T 为周期的脉冲。

T=(R1+2R2)CIn22:两片74LS161四位二进制制接成的一片八位二进制计数器:首先一片74LS161的四位二进制计数器我工作原理是在它的所控制端都为高电平均1的时候才会进行计数工作,而且它从一开始计数到计数完后会自动清零,同时进位端CO会产生高电平所以要把两片74LS161接成一片八位二进制计数器,首先第一片的74LS161所有控制端都接高电平1,进位端CO接在第二片的74LS161的控制T和P 上,也就是说当第一片计数完后,第一片自动清零,CO进位产生1,也就相当于第二片的74LS161的所有控制端开始接1,第二片开始计数。

霓虹灯电路设计课程报告

霓虹灯电路设计课程报告

目录绪论 (1)1 结构设计与方案选择 (2)2 霓虹灯控制电路方案及选择 (2)2.1 霓虹灯控制电路系统结构 (2)2.2 方案设计 (2)2.2.1 设计思路 (2)2.2.2 采用74LS195芯片的霓虹灯控制电路 (5)2.2.3 采用两片D触发器组成的异步计数器霓虹灯控制电路 (6)2.3 两种方案的比较 (7)2.4 方案一的介绍 (8)2.4.1 74LS195芯片介绍 (8)3电路调试 (9)3.1 调试中出现的问题及解决措施 (9)3.2 调试运行结果 (9)结束语 (11)参考文献 (12)摘要霓虹灯:夜间用来吸引顾客,或装饰夜景的彩色灯,所以用“霓虹”这两种美丽的东西来作为这种灯的名字。

霓虹是英文NEON的音译。

本文将对基础的霓虹灯电路进行设计,在多种设计方案中进行比较,筛选出最优方案,并对该方案进行分析和讲解。

之后本文对该方案的实际操作性进行验证,并总结归纳实际操作中遇到的问题,优化方案。

在最后,本文就本次课程设计的经历,进行了归纳总结。

关键词:电路设计霓虹灯控制电路设计1 设计任务及要求现有9只彩灯,红-绿-蓝-红-绿-蓝-红-绿-蓝―排成一条直线,试设计一控制电路,要求彩灯能实现如下追逐图案;红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁,每0.6秒往前进一步;蓝灯从后往前驱动点亮闪烁,每0.6秒进一步;霓虹灯控制工作状态按照上述2至3步自动重复循环,另外,还可以自行编制各种彩灯追逐图案。

2 霓虹灯控制电路方案及选择2.1 霓虹灯控制电路系统结构霓虹灯控制电路要实现定时闪烁功能,必然需要由一个脉冲信号发生器来发生规则的脉冲信号波形,然后通过一个控制电路,分送给不同的彩灯,使彩灯能够间隔闪烁,实现彩灯追逐的效果。

霓虹灯控制电路结构如图1-1所示。

图1-1 霓虹灯控制电路结构框图2.2 方案设计2.2.1 设计思路彩灯闪烁间隔为0.6秒,所以需要产生一个周期为0.6s的信号脉冲。

利用555芯片很容易就可以达到这一要求。

彩灯控制电路设计和应用

彩灯控制电路设计和应用

灯的起始状态和彩灯串的彩灯个数。

然后,由操作人员控制移位寄存器控制电路的控制开关SB、K,可以控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。

调节电位器可以改变彩灯移动的速度和彩灯左右交替移动的周期。

方框图如下所示:(一)八位双向移位寄存器的组合电路的工作原理1、电路组成:电路由二块C D40194和八个彩灯组成。

2、电路功能:控制八路彩灯3、电路的工作原理:IC1的Q3端与IC2的DSR端(右移输入端)相连接,IC2的Q3端与IC1的DSR端(右移输入端)相连接,扩展成一个首尾相连的八位右移移位寄存器。

同理,IC1的Q0端与IC2的DSL端(左移输入端)相连接,IC2的Q0端与IC1的DSL 端(左移输入端)相连接,扩展成一个首尾相连的八位左移寄存器。

两个CP端分别连接在一起,受时钟脉冲的控制;两个S0、S1端分别连接在一起,由S0S1控制移位寄存器的工作方式,八个输入端接到拨码开关的八个极上,由拨码开关预置输入端的状态,作为彩灯起始状态和彩灯串彩灯个数的预置端,移位寄存器的八个输出端接到八个彩灯上。

从而实现了控制八路彩灯。

(二)时钟脉冲产生电路1、电路组成:电路由二个三极管VT3和VT4及阻容元件组成。

2、电路功能:为八位双向移位寄存器提供脉冲信号。

3、电路的工作原理:刚通电时,由于VT3和VT4的参数存在着差异导致一个三极管先导通,另一个三极管截止,电路形成振荡,VT3和VT4不断地轮流导通和截止,形成振荡,产生脉冲,由三极管VT4的集电极输出脉冲送到移位寄存器的脉冲输入端。

RP3可以改变电路振荡的频率,从而改变了彩灯的移动的速度。

(三)移位寄存器的功能控制电路1、电路组成:由或门CD4071、开关SB和K、二个三极管和若干个阻容元件组成。

2、电路功能:控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。

3、电路的工作原理:当开关SB闭合时,或门CD4071输出为高电平,S0S1=11,移位寄存器处于并行输入状态,移位寄存器的八个输入端在时钟脉冲的到来后,并行输出。

PLC课程设计霓虹灯

PLC课程设计霓虹灯

课程设计说明书(论文)设计题目:所属学院:专业:姓名:学号:班级:起讫时间:指导教师:黑龙江职业学院PLC课程设计任务书学生姓名孔德心专业班级10电子信息学号1005040112 指导教师刘峰设计地点PLC实验室设计题目霓虹灯PLC控制的设计与调试设计任务与要求:1.控制要求:(1) 八盏灯管按顺序1~8逐个点亮,全亮后在以8~1的顺序逐个熄灭。

(2) 24盏流水灯以单双分为两组,相隔的两个灯一起亮。

相隔1S.(3)控制规律:(4)按时序图运行。

2. 编程并模拟调试3. 画出I/O端子接线图(用2个I/O扩展模块)进度安排星期一:布置设计任务,学生选择题目,查找资料,确定方案。

星期二、三、四:初步确定设计方案,绘制原理电路图。

选择元器件的型号及参数,编写程序、调试修改,列出元器件明细表。

星期五:撰写课程设计总结报告。

答辩,评分。

系(或教研室)审核意见:审核人签名及系公章:年月日任务下达人(签字)刘峰2012年月日任务接受人(签字)孔德心2012年月日目录一、前言……………………………………………………………… 4页二、控制系统介绍及控制要求……………………………………… 5页三、工作原理………………………………………………………… 6页1 I/O分配……………………………………………………… 6页2 PLC型号的选择……………………………………………… 7页3 硬件接线图…………………………………………………… 8页4 时序图………………………………………………………… 9页5 流程图………………………………………………………… 10页6 梯形图及程序………………………………………………… 11页7 主电路图……………………………………………………… 13页四、设计心得………………………………………………………… 16页五、参考文献………………………………………………………… 17页一、前言随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展,大中小城市都在进行亮化工程。

霓虹灯plc控制系统设计课程设计

霓虹灯plc控制系统设计课程设计

霓虹灯plc控制系统设计课程设计霓虹灯PLC控制系统设计引言:霓虹灯是一种常见的照明装饰灯具,其独特的亮光效果受到了广大人们的喜爱。

为了实现对霓虹灯的控制,PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于霓虹灯控制系统的设计中。

本文将介绍霓虹灯PLC控制系统的设计原理、步骤和注意事项。

一、设计原理霓虹灯PLC控制系统的设计原理基于PLC的逻辑控制能力和霓虹灯的特性。

PLC作为一种专用的工控计算机,具有可编程性和高可靠性,能够根据预设的逻辑程序对输入和输出进行控制。

而霓虹灯作为一种发光装置,需要通过电流的控制来实现不同颜色和亮度的变化。

因此,通过将PLC与霓虹灯连接并编写逻辑程序,可以实现对霓虹灯的精确控制。

二、设计步骤1. 确定需求:首先需要明确对霓虹灯的控制需求,包括颜色、亮度、闪烁频率等方面的要求。

同时,还需要考虑系统的可靠性和安全性等因素。

2. 选择PLC:根据需求确定合适的PLC型号和规格。

PLC的选择应考虑其输入输出点数、通信接口、编程环境等因素,以确保能够满足控制系统的要求。

3. 连接电路:将PLC与霓虹灯连接,包括连接输入和输出模块、电源模块和控制信号线等。

在连接电路时,应遵循相关的电气安装规范,并确保电路的可靠性和安全性。

4. 编写逻辑程序:根据需求编写逻辑程序,实现对霓虹灯的控制。

逻辑程序可以使用Ladder图、指令列表或结构化文本等编程语言进行编写。

编写逻辑程序时,应考虑到系统的稳定性和可扩展性,并进行充分的测试和调试。

5. 参数设置:对PLC进行参数设置,包括输入输出模块的配置、通信设置、定时器和计数器等功能的设置。

参数设置应根据实际需求进行,以确保系统能够正常运行。

6. 系统测试:对设计的霓虹灯PLC控制系统进行全面测试。

测试包括功能测试、性能测试和可靠性测试等,以验证系统的正确性和稳定性。

三、注意事项1. 电气安装:在进行电气安装时,应按照相关的安装规范进行,确保电路的可靠性和安全性。

PLC霓虹灯闪烁控制系统设计

PLC霓虹灯闪烁控制系统设计

PLC霓虹灯闪烁控制系统设计PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于控制工业自动化系统的计算机控制系统,可以通过编程来控制各种设备和机器。

在工业生产中,PLC控制系统通常用于控制生产线上的各种设备和机器,以实现自动化生产。

在本文中,我们将设计一个基于PLC的霓虹灯闪烁控制系统,用于展示PLC 在工业控制中的应用。

系统概述本系统的设计目的是通过PLC来控制一组霓虹灯进行闪烁显示。

用户可以通过PLC编程来控制灯的亮灭状态和闪烁频率,从而实现不同的显示效果。

系统主要由PLC、霓虹灯、电源和控制面板组成。

系统结构PLC作为系统的核心控制器,接收用户输入的指令并通过输出信号来控制霓虹灯的亮灭状态和闪烁频率。

霓虹灯通过接入PLC的数字输出端口来进行控制,电源提供系统所需的电力支持,控制面板用于用户操作与交互。

系统设计1.PLC选型:选择一款适合该应用场景的PLC控制器,如西门子、三菱等品牌的PLC。

PLC需要支持足够的输入输出端口以满足系统的需求。

2.硬件连接:将霓虹灯连接到PLC的数字输出端口,并接入电源。

控制面板通过线缆连接到PLC,用于用户输入指令。

3.软件编程:使用PLC编程软件进行程序的编写。

根据系统设计要求,编写控制程序实现灯的闪烁效果。

程序需要包括控制霓虹灯亮灭的逻辑和闪烁频率的控制。

4.测试调试:完成程序编写后,进行系统的测试与调试。

通过PLC仿真软件或实际硬件测试系统的功能是否符合设计要求。

5.系统优化:根据测试结果进行系统优化。

若系统功能不完善或存在问题,需要对程序进行修改并重新测试。

系统应用该系统可以应用于各种需要灯光显示的场景,如工业生产线上的指示灯、交通信号灯等。

通过PLC控制系统,可以实现远程控制和自动化管理,提高生产效率和可靠性。

总结本文设计了一个基于PLC的霓虹灯闪烁控制系统,通过PLC控制器实现了灯的亮灭和闪烁功能。

该系统可以广泛应用于工业生产中的各种场景,提高了生产的自动化水平和效率。

基于PLC的霓虹灯控制系统的设计说明

基于PLC的霓虹灯控制系统的设计说明

电气与自动化工程学院实训评分表课程名称:《PLC控制技术》实训实训题目:霓虹灯控制系统的设计班级:XXXXX班学号:xxxxxx 姓名:XXXXXX指导老师:2014 年 12 月 24 日XXXX 学院电气与自动化工程学院《PLC控制技术》实训题目:霓虹灯控制系统的设计姓名: XXXX学号: XXXXX班级: XXXXXXX指导教师: XXXXX起止日期: XXXXXXXXXXXXX目录摘要 (1)一.实训任务书 (2)1.1、基础实训项目一:变频器对电机的运行控制 (2)1.2、基础实训项目二:模拟量采集与数据处理的综合应用 (2)1.3、综合型自主实训项目:霓虹灯控制系统的设计 (4)1.4、实训报告要求 (5)1.5、实训进度安排 (6)1.6、实训考核办法 (6)二.基础实训项目一:变频器对电机的运行控制 (7)2.1变频器的面板操作与运行 (7)2.1.1变频器面板的操作要求 (7)2.1.2操作方法和步骤 (7)2.2由PLC对变频器进行控制 (8)2.2.1任务要求 (8)2.2.2 I/O地址分配表 (8)2.2.3操作方法与步骤 (8)2.2.4梯形图程序 (10)2.3外接电位器控制圆台速度 (10)2.3.1任务要求 (10)2.3.2 I/O地址分配表 (10)2.3.3操作方法和步骤 (11)三.基础实训项目二:模拟量采集与数据处理的综合应用 (12)FX2-2AD模块 (12)3.1 N3.1.1任务要求 (12)3.1.2 I/O接线图 (12)3.1.3组态界面设定 (12)3.1.4梯形图程序 (13)FX2-2DA模块 (13)3.2 N3.2.1任务要求 (13)3.3.2 I/O接线图 (13)3.2.3组态界面设定 (13)3.2.4梯形图程序 (14)3.3调试结果 (14)四.综合型自主实训项目:霓虹灯控制系统的设计 (15)4.1工艺要求 (15)4.2总体设计方案 (15)4.3 I/O地址分配表 (16)4.4 I/O接线图 (17)4.5实现流程图 (17)4.6组态界面设定 (18)4.7运行结果 (18)收获与体会 (22)参考文献 (23)附录 (25)摘要随着改革的不断深入,社会主义市场的不断繁荣和发展,大中小城市都在进行亮化工程。

PLC实训:霓虹灯控制电路

PLC实训:霓虹灯控制电路

一、实训题目:霓虹灯控制电路实训目的及要求:1、掌握欧姆龙PLC的指令,具有独立分析和设计程序的能力2、掌握PLC梯形图的基本设计方法3、培养分析和解决实际工程问题的能力4、培养程序设计及调试的能力5、熟悉霓虹灯控制电路系统的原理及要求实训设备:1、OMRON PLC及模拟试验装置2、安装有CX-P编程软件的PC机3、PC机与PLC通讯的RS232电缆线实训内容:1、分析工艺过程,明确控制要求控制要求:设计一个霓虹灯控制电路如图5所示,该电路可以控制霓虹灯L1,L2,L3按照如下方式亮灭:(1)L1亮1s (2)L2亮1s (3)L3亮1s (4)三个灯都灭1s (5)三个灯都亮1s (6)三个灯都灭1s (7)三个灯都亮1s (8)三个灯都灭1s (9)1~8循环直到按下关断按钮。

L1L3L2图1霓虹灯控制示意图2、统计I/O点数并选择PLC型号输入:开始按钮00000,复位按钮00001。

输出:彩灯1,彩灯2,彩灯3。

输入一共有2个,考虑到留有15%~20%的余量即2×(1+15%)=2.3 取整数3,所以共需3个输入点。

输出共有3个,3×(1+15%)=3.45取整数4,所以共需4个输出点。

可以选OMRON公司的CPM1A/CPM2A型PLC就能满足此例的要求。

4、PLC控制程序设计及分析实现功能:按下开始按钮00000,中间继电器20000自锁,并且启动定时器TIM000,定时1秒,按下复位按钮00001或中间继电器20001带电后,程序复位,或者定时器TIM007定时完毕,程序复位实现功能:中间继电器20000带电后,并且定时器TIM000定时完毕,中间继电器20001自锁,并且启动定时器TIM001,定时1秒,按下复位开关00001或中间继电器20002带电后,程序复位。

实现功能:中间继电器20001带电后,定时器TIM001定时完毕,中间继电器20002自锁,并且启动定时器TIM002,定时1秒,按下复位开关00001或中间继电器20003带电后,程序复位。

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目录引言 (2)1 设计意义及要求 (3)1.1设计意义 (3)1.2设计要求 (3)2 方案设计 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 方案设计 (4)2.2.1 仿真软件介绍 (4)2.2.2 设计方案一电路图 (5)2.2.3 设计方案二电路图 (6)2.3 方案比较 (7)3 部分电路设计 (8)3.1 脉冲信号产生电路设计 (8)3.2 红.绿灯控制电路设计 (9)3.3 蓝灯控制电路设计 (11)3.4 红绿蓝三色灯电路 (11)4 调试与检测 (12)4.1 调试中故障及解决方法 (12)4.2 调试与运行结果 (12)5 仿真操作步骤及使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (15)附录电路图 (16)本科生电工电子基础强化训练成绩评定表 (18)引言自从发明灯泡以来,各种各样的灯被发明出来,各种各样的彩灯也开始出现。

直到1898年6月,霓虹灯被英国化学家拉姆赛发明了出来。

现代都市的夜晚,随处可见五彩缤纷的霓虹灯。

每当夜幕降临时,华灯初上,五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。

仔细观察,你会发现,这些霓虹灯都是按照一定的规律变化的。

那么,怎样才能控制这些霓虹灯按照这些规律变化呢?这次,我们就设计了一个简单的霓虹灯控制电路,控制一串彩灯按照一定的规律闪烁。

1 设计意义及要求1.1设计意义作为电气专业的学生,我们对电工电子都应该有一定的了解。

之前,已经学习过了电工电子实习的课程,对电工和电子的一些相关知识有了感性认识,加深了电类有关课程的理论知识,熟悉了一些电工及电子常用元件及其基本性能;掌握了电子元件的焊接、电气元件的安装、连线等基本技能。

但是,这只是一些基础,我们应该学会根据所学的知识自己设计出能够实现一些简单功能的电路。

因此,我们要参加这次的电工电子基础强化训练。

参加这次强化训练,不仅加强了我们对电工电子的认识和了解,而且,使我们对电路原理.数电.模电的知识有了更加直观的认识。

在设计过程中,不仅培养了我们灵活运用所学知识的能力,还学到了很多书本上没有的知识。

1.2设计要求1) 现有9只彩灯,红-绿-蓝-红-绿-蓝-红-绿-蓝,排成一条直线,设计一控制电路,要求彩灯能实现如下追逐图案;2) 红绿2种灯从前往后驱动点亮闪烁,每0.6秒往前进一步;3) 蓝灯从后往前驱动点亮闪烁,每0.6秒进一步;4) 霓虹灯控制工作状态按照上述2至3步自动重复循环,另外,还可以自行编制各种彩灯追逐图案。

2 方案设计2.1 设计思路根据设计要求,红绿两种一共六个灯从前往后点亮闪烁,蓝灯三个从后往前点亮闪烁。

因此,电路可以分为脉冲信号发生电路和控制电路;控制电路又可以分为两部分,一部分控制红绿六个灯,一部分控制三个蓝灯。

电路系统框图如图2.1所示。

脉冲信号为周期0.6秒的方波,可以用555芯片为基础设计出来。

灯要依次点亮闪烁,因此控制电路采用4位双向移位寄存器74LS194来进行设计。

红.绿灯一共六个,其控制电路采用两个74LS194芯片串联而成8位移位寄存器实现。

蓝灯三个,其控制电路用一块74LS194芯片即可实现。

图2.1 系统框图2.2 方案设计2.2.1 仿真软件介绍Multisim 是美国国家仪器(NI )推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

脉冲信号红.绿灯 控制电路蓝灯控制电路红.绿灯蓝灯工作页面如下图所示2.2.2 设计方案一电路图设计方案一是个人方案。

脉冲信号由NE555芯片构成的多谐振荡电路产生,脉冲信号周期0.6秒。

74LS194工作在右移工作状态。

红.绿灯控制电路部分,两芯片9管脚均接“1”,使芯片工作在右移状态;芯片1的SR 端接“1”,芯片1的Q3输出端接到芯片2的SR端,芯片1.2的ABCD输入端分别接“01111111”,构成8位移位寄存器;寄存器在上升沿触发后输出状态为“01111111”,在连续脉冲信号上升沿的触发下,由于芯片1的SR端接“1”,寄存器输出依次变为“10111111”“11011111”“11101111”“11110111”“11111011”;当输出为“11111011”时,两芯片S0.S1端输入同时变为“1”,寄存器切换到置数的工作状态,由于输入为“01111111”,脉冲信号上升沿触发后,寄存器输出变为“01111111”,之后不断循环变化。

寄存器输出通过非门依次连接到红.绿灯,红.绿灯便从左到右依次闪烁。

蓝灯控制电路部分,由于蓝灯只有三个,一块74LS194芯片即可,原理同红.绿灯控制电路类似,只是QA.QB.QC依次从右往左接三个蓝灯,即可实现蓝灯从右到左依次闪烁。

2.2.3 设计方案二电路图设计方案二是小组方案。

此方案设计增加了一红一绿一蓝三个灯,十二个灯同样按照红绿蓝的顺序排列,变化规律不变。

方案二脉冲信号发生电路依旧采用NE555芯片构成的多谐振荡电路。

方案二控制电路使用74LS160计数芯片和3-8线译码器74LS138构成;74LS160实现从0到7的计数功能,输出二进制信号给3-8线译码器,译码器Y0-Y7依次输出“01111111”到“11111110”的信号,通过非门接到八个红.绿灯,八个红.绿灯便从左到右依次点亮闪烁。

根据变化规律,每个蓝灯都跟随某两个红.绿灯变化,因此将对应的红.绿灯的输入信号通过与门接到蓝灯,便可实现蓝灯从右往左依次点亮闪烁。

2.3 方案比较设计方案一和二的脉冲信号产生电路采用了同样的555多谐振荡电路。

方案一使用了4个芯片和11个非门,方案二使用了3个芯片9个非门和4个与门,但方案二的电路中有12个灯,由此可见方案二更简单实用一些。

方案一555多谐振荡电路输出的脉冲信号源要提供给三个芯片,信号传输过程中容易失真,而方案二只需要提供给一个芯片做脉冲信号,信号更稳定。

其次,由于方案二所用芯片比较少,在实际应用过程中,电路出错或损坏的几率比较小。

3 部分电路设计3.1 脉冲信号产生电路设计脉冲信号由基于NE555芯片构成的多谐振荡电路产生。

NE555芯片部结构图和真值表NE555构成的多谐振荡电路多谐振荡电路输出方波信号,信号周期T=0.7(R1+2R2)C2设计要求信号周期0.6s,因此R1=8.2k欧,R2=39k欧,C2=10微法3.2 红.绿灯控制电路设计采用4位移位寄存器74LS194芯片74LS194管脚图74LS194真值表非门可采用74LS04芯片74LS04管脚图和真值表控制电路如下图工作原理:两芯片9管脚均接“1”,使芯片工作在右移状态;芯片1的SR端接“1”,芯片1的Q3输出端接到芯片2的SR端,芯片1.2的ABCD输入端分别接“01111111”,构成8位移位寄存器;此时,寄存器初始输出状态为“01111111”,在脉冲信号上升沿的触发下,由于“11110111”“11101111”芯片1的SR端接“1”,寄存器输出依次变为“10111111”“11011111”“11111011”;当输出为“11111011”时,两芯片S0.S1端输入同时变为“1”,寄存器切换到置数的工作状态,由于输入为“01111111”,脉冲上升沿触发后,寄存器输出变为“01111111”,之后不断循环变化。

寄存器输出通过非门依次连接到红.绿灯,红.绿灯便从左到右依次闪烁。

3.3 蓝灯控制电路设计原理同红.绿灯控制电路类似。

3.4 红绿蓝三色灯电路由于设计的寄存器电路输出相当于低电平有效,因此每个灯前面都需要加一个非门,将有效的低电平转换成高电平,使对应的灯亮。

除此之外,为防止发光二极管烧坏,每个发光二极管都要串联一个限流电阻,这里选用100欧的电阻。

4 调试与检测4.1 调试中故障及解决方法开始,设计的电路图的发光二极管部分,发光二极管正极接了VCC,负极依次直接接在了寄存器的输出端,运行后发现,灯不亮或者只亮一两个。

分析原因,可能是因为发光二极管负极和寄存器输出端均为输出,不能接到一起,因此,将发光二极管正极接非门然后接到寄存器输出端,发光二极管负极接地。

再次运行,发现每次循环的最后一个灯亮的时间比较长。

查阅资料后分析原因发现置数端输入接错了,应该按照如下方法接:红.绿灯控制电路两个芯片置数端S1应接非门后接到芯片2的QB输出端;蓝灯控制电路部分芯片S1接非门后接到芯片的QC输出端。

将错误按照上述方法修改后再次运行,发现仿真运行结果正常。

其次,调试过程中发现,点亮的彩灯在切换到下一个时切换的瞬间上一个彩灯会频率极快的闪烁几下。

思考讨论后认为是芯片输出的方波信号不足够稳定,之后给发光二极管串联上限流电阻后,闪烁消失,恢复正常。

4.2 调试与运行结果将故障解决后,调试与运行结果正常:红.绿六个灯从左到右依次点亮闪烁,三个蓝灯从右往左依次点亮闪烁。

说明设计方案符合要求,设计成功。

5 仿真操作步骤及使用说明运行时,首先将开关S1闭合,然后点击软件的运行按钮即可进行仿真运行。

或者先点击软件的运行按钮,然后再将开关S1闭合。

要结束仿真运行,点击软件运行停止按钮即可。

结束语目前,人类社会已进入知识经济的时代,世界各国的竞争日趋激烈,而竞争的根本就是人才的竞争,特别是具有创新能力的高级专门人才的竞争。

我国当今正处在建设有中国特色社会主义的伟大时代,这“必将是知识不断创新,新事物、新业绩不断涌现的时代,必将是百舸争流,人才辈出的时代”。

21世纪的中国需要高素质的创新人才,而高等学校是培养人才,生产和传播新知识、新思想的重要基地。

作为当代大学生,我们应该具有创新精神。

而这次电工电子基础强化训练,要求我们采用不同的方案设计出具有同样功能的电路。

而且没有可以参考的电路,只能根据自己所学的知识并将其加以整合,设计出所要求的电路。

这,就极锻炼了我们的创新能力。

除此之外,在设计过程中,我们自学了仿真软件的使用,也查阅了很多资料,同时,要与小组成员互相讨论。

在这个过程中,我们不仅学到了很多知识,而且加强了自学能力,还培养了团队合作能力。

参考文献[1] 吴友宇. 数字电子电路与逻辑设计. 科学.2013.3[2] 祁存荣,伟. 电子技术基础实验(数字部分)理工大学教材中心[3] 黎红,黄培根. 模电数电基础实验及Multisim7仿真大学 2007[4] 周新民工程实践与训练教程(电工电子部分)理工大学 2009.8[5] 何绪芃,曾发柞.脉冲与数字电路 .:电子科技大学[6] 包亚萍主编.数字逻辑设计与数字电路实验技术.中国水利,[7] 朱宝华主编.电子测试与实验.清华大学,[8] 周惠朝.常用电子元件及典型应用.电子工业,2005附录电路图附录本科生电工电子基础强化训练成绩评定表指导教师签字:2016年 7月 19日。

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