数字电路多路彩灯课程设计报告
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。
彩灯数字电路课程设计

彩灯数字电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握彩灯数字电路的基本原理,包括逻辑门、触发器等数字电路元件的功能与应用。
2. 学生能够运用所学的数字电路知识,设计并搭建简单的彩灯数字电路系统。
3. 学生能够解释数字电路中信号传输、逻辑运算等基本概念,并理解其在实际应用中的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用绘图软件或工具,绘制出符合实际需求的数字电路图。
2. 学生通过动手实践,掌握基本电路焊接和调试技巧,能够独立完成彩灯数字电路的搭建与测试。
3. 学生具备分析并解决数字电路故障的能力,能够针对问题进行排查和修正。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣和热情,提高创新意识和动手能力。
2. 学生通过团队协作完成课程任务,增强团队意识和沟通能力,培养合作精神。
3. 学生在学习过程中,认识到数字电路在日常生活和国家发展中的重要作用,增强社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的数字电路知识水平、动手能力和团队协作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,激发学生对电子技术的兴趣,培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础:讲解逻辑门(与门、或门、非门等)、触发器(RS触发器、D触发器等)的基本原理和功能,以及数字电路的基本概念和元件。
2. 彩灯数字电路设计:介绍彩灯数字电路的设计原理,包括电路图的绘制、元件的选择、电路搭建和调试。
3. 实践操作:指导学生使用绘图软件绘制数字电路图,并进行实际电路搭建和调试。
教学内容安排如下:第一课时:数字电路基础,介绍逻辑门、触发器等基本元件的原理和功能。
第二课时:彩灯数字电路设计原理,分析彩灯数字电路的结构和设计方法。
第三课时:绘制数字电路图,指导学生使用绘图软件完成电路图的绘制。
第四课时:实践操作,学生分组进行电路搭建、焊接和调试。
多路彩灯控制器实验报告

多路彩灯控制器目录摘要······················································一课程名称·······························二内容实验·······························三具体要求·······························四方案论证·······························五单元电路·······························六仿真结果·······························七实验小结······························参考文献·······················································一,课程名称多路彩灯控制器二,内容摘要当今时代科技发展日异月新,彩灯作为一种景观应用越来越多。
数电实习,多路彩灯

多路彩灯控制器设计一、课程设计题目课程设计题目:多路彩灯控制器二、任务和要求彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型。
彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。
实现彩灯控制可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。
在彩灯路数较少,花型变换比较简时,也可用移位寄存器实现。
在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件,需要加以一定的驱动电路。
本课题用发光二极管LED模拟彩灯,可以不用驱动。
(此次课程设计采用面包板来实现)现要求设计一个8路移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED 模拟,具体要求如下:1.能演示三种花型,花型自拟。
2.选做:彩灯明暗变换节拍为1.0s和2.0s,两种节拍交替运行。
三、总体方案的选择根据题目的任务、要求和性能指标,经过分析与思考,得出以下方案:整体电路分为四个模块:第一个模块实现节拍的发生;第二个模块实现快慢两种节拍的控制;第三个模块实现花型的控制;第四个模块实现花型的显示。
主体框图如下:四、单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:器件清单如下:2.各个单元电路的具体实现(1)节拍部分①节拍发生电路节拍是整个电路功能实现的基础及其他模块进行调试的必需条件,故首先实现节拍发生模块。
0.5s 节拍选用由555及相关器件构成的多谐振荡器电路实现。
由于输出波形中低电平的持续时间,即电容放电时间为C R t w 227.0=低电平的持续时间,即电容放电时间为C R R t w )(7.0211+=因此电路输出矩形脉冲的周期为C R R t t T w w )2(7.02121+=+=输出矩形脉冲的占空比为212112R R R R T t q w ++==当12R R >>时,占空比近似为50%。
电容取:4.7μf 0.01μf 电阻取:2R =150 k Ω =1R 4.7 k Ω考虑到还要产生周期为2.0s 节拍故可在555基础上连接74LS74芯片达到分频的作用,电路图如下:产生脉冲波形如图:②节拍选择电路把节拍产生电路产生的1Hz和0.5Hz的节拍送入74ls151芯片的D0和D1端,再由74LS151的地址端的控制选择出1Hz或0.5Hz的频率。
彩灯控制数电实验报告

数字电子技术课程设计报告题目:专业:班级:学号:姓名:指导教师:设计日期:目录一、设计目的作用――――――――――――――(1)二、设计要求――――――――――――――――――(1)三、设计的具体实现―――――――――――――――(1)四、总结――――――――――――――――――(10)五、附录――――――――――――――― (11)六、参考文献――――――――――――――― (12)彩灯控制电路一.设计目的作用随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色霓灯。
由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
二.设计要求1.控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律是:红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→红,如此循环,产生“流水”般的效果。
2.“流水”的速度由快到慢,再由慢到快循环变化。
三、设计的具体实现1、系统概述彩灯控制电路由三个模块构成,显示电路﹑秒脉冲电路和维持电路。
秒脉冲电路全程为电路提供矩形波信号使彩灯定时发亮;显示电路为维持电路提供电源:维持电路在显示电路部分提供电源的情况下为电路提供一段较长的高电平,使彩灯在全部变亮后保持一段时间。
同时结合显示电路部分所带元件(主要是74LS194)的性质,使彩灯从右到左依次由暗变亮,亮后维持一段时间,然后熄灭,并且不断重复。
设计及框图如下2、单元电路设计与分析(1)﹑秒脉冲电路图 1、秒脉冲发生电路本电路秒脉冲电路由一个集成的555定时器够成,当电源接通后,VCC通过对R1﹑R2向电容器充电。
电容上得到电压按指数规律上升,当电压上升到2/3VCC时,输出电压V0为零,电容器放电。
当电压下降到1/3VCC时,输出电平为高电平,电容器放电结束。
这样周而复始形成了振荡。
脉冲发生器由NE555与R1,R2,RP,C1,C2组成的多谐振荡器组成,它是为灯光流动控制器提供流动控制脉冲的,多谐振荡器的振荡频率可根据所需要的灯光流动速度,通过RP进行调节,由于RP阻值较大,所以有较大的调速范围。
《数字电路》课设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摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性:当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮:即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮,而当按键按下一次后(按下两次等效于没有按下),实现8盏灯依次循环点亮(产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果),并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲,其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器,而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路形式,这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器,同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端,当译码器输出电平为低电平时,与其相连接的LED会变亮。
LED采用共阳极连接,并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制,使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后,经Multisim软件调试测试,电路可以实现设计要求,即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式,采用TTL集成电路,电压V均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、cc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件,提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解,在实践中发现不足,努力改正,提高了我自学、创新等能力,同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力,有利于今后对于专业课程的学习。
关键词:555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1.课程设计目的 (1)2.课程设计要求 (2)3.电路组成框图 (3)4.元器件清单 (3)5.各功能块电路图 (3)5.1 脉冲信号发生器 (3)5.1.1 555定时器 (3)5.1.2 多谐振荡器 (5)5.2 顺序脉冲发生器 (6)5.3 彩灯循环系统 (8)6.仿真电路总图 (8)7.结果分析 (9)8.总结 (9)参考书目 (10)附录 (10)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程,开设本课程的目的在于使学生理论联系实际,在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
数电课程设计报告彩灯控制器
一、设计题目彩灯控制器 要求:1、有10只LED ,L 0、L 1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L 9; 2、显示方式:① 先奇数灯依次熄灭; ② 再偶数灯依次熄灭; ③ 再由L 0 到L 9 灯依次熄灭; 3、显示间隔可自定。
注意:由于本题在Multisim10上做的仿真,所以此题仿真电路只能在Multisim10版本或以上运行。
二、实验器材74161 2个 与非门 1个 函数信号发生器1个+5V 电源 2个 74LS138 5个 与门 若干LED 灯10个非门10个三、设计方案 1、按课程设计题目来看,要求实现彩灯的23 种状态,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。
如下图所示:2、各个模块的原理(1)、 23 进制计数器:用2 个74161进行并行连接成23 进制计数器; (2)、5-32 译码器:用5 个74LS138 实现5-32 译码功能; (3)、各门电路的连接:根据真值表,用与门将各个电路和LED 灯连接起来。
3、真值表由23进制计数器输入一个五位二进制数(00000-10110),输出彩灯所对应的状态(1表示灯亮,0表示灯灭),对应的真值表如下:10个LED灯各个门电路的连接5-32译码器函数信号发生器23进制计数器L0L1L2L3L4L5L6L7L8L90 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 0 1 1 1 1 1 13 1 0 1 0 1 1 1 1 1 14 1 0 1 0 1 0 1 1 1 15 1 0 1 0 1 0 1 0 1 16 1 0 1 0 1 0 1 0 1 07 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 0 1 1 1 1 1 1 1 1 19 0 1 0 1 1 1 1 1 1 110 0 1 0 1 0 1 1 1 1 111 0 1 0 1 0 1 0 1 1 112 0 1 0 1 0 1 0 1 0 113 1 1 1 1 1 1 1 1 1 114 0 1 1 1 1 1 1 1 1 115 0 0 1 1 1 1 1 1 1 116 0 0 0 1 1 1 1 1 1 117 0 0 0 0 1 1 1 1 1 118 0 0 0 0 0 1 1 1 1 119 0 0 0 0 0 0 1 1 1 120 0 0 0 0 0 0 0 1 1 121 0 0 0 0 0 0 0 0 0 122 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0四、各个模块的制作1、23进制计数器23进制计数器是由两个16进制计数器构成,并且将23进制计数器的每个状态输出,令其对应LED的每一种状态,计数器实现如下图:图1 23进制计数器注:上图中左侧的5个输出从左到右电位依次升降低。
多路彩灯控制器的设计(精选五篇)
多路彩灯控制器的设计(精选五篇)第一篇:多路彩灯控制器的设计多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)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,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.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
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,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(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。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
四路彩灯设计实验报告
四路彩灯设计实验报告1. 引言彩灯设计实验是电子实践课程中的一项基础实验,通过设计和搭建电路,控制四路彩灯的亮灭和颜色变化,培养学生对电路原理和电子元件的实际运用能力。
本实验报告将详细介绍实验的设计思路、实验过程和实验结果,并对实验中遇到的问题进行分析和总结。
2. 设计思路本实验的主要目标是设计一个能够控制四个灯泡亮灭和变化颜色的电路。
基于这个目标,我们采用了以下设计思路:1. 使用Arduino开发板作为控制中心,通过编程实现对彩灯的控制。
2. 运用PWM (脉宽调制)技术来控制灯泡的亮度和颜色变化。
3. 使用LED灯泡作为彩灯的光源,通过调整电流来控制亮度和颜色。
3. 实验过程3.1 实验器材和元件- Arduino开发板- 面包板- 杜邦线- RGB LED灯泡x 4- 电阻x 4- 电阻箱- 电源3.2 实验步骤3.2.1 电路搭建首先,我们将Arduino开发板和面包板连接起来,并将四个RGB LED 灯泡和电阻连接到面包板上。
连接电路的示意图如下:3.2.2 程序编写接下来,我们使用Arduino开发软件编写程序。
程序的基本思路是通过控制PWM输出来控制灯泡的亮灭和颜色变化。
程序的核心代码如下:int redPin = 9;int greenPin = 10;int bluePin = 11;void setup() {pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop() { analogWrite(redPin, 255); analogWrite(greenPin, 0); analogWrite(bluePin, 0); delay(1000);analogWrite(redPin, 0); analogWrite(greenPin, 255); analogWrite(bluePin, 0); delay(1000);analogWrite(redPin, 0); analogWrite(greenPin, 0); analogWrite(bluePin, 255); delay(1000);analogWrite(redPin, 255);analogWrite(greenPin, 255);analogWrite(bluePin, 0);delay(1000);}3.2.3 实验验证完成电路搭建和程序编写后,我们将Arduino开发板连接到电脑上,上传程序,并将电源接入电路。
多路彩灯课程设计
多路彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握多路彩灯电路的基本原理与设计方法。
2. 学生能运用所学的电子元件知识,正确识别并使用电阻、电容、二极管等元件。
3. 学生能够解释彩灯闪烁的原理,并运用物理知识分析电路中的现象。
技能目标:1. 学生能够设计并搭建一个简单的多路彩灯电路。
2. 学生通过动手实践,培养电子电路故障排查与解决问题的能力。
3. 学生能够运用团队协作的方式,共同完成电路设计任务,提高沟通与协作技能。
情感态度价值观目标:1. 学生通过多路彩灯的制作,激发对电子技术的学习兴趣,培养创新意识。
2. 学生在学习过程中,体会团队合作的重要性,增强集体荣誉感。
3. 学生通过实践活动,认识到科技与生活的密切关系,提高环保意识。
课程性质分析:本课程为电子技术实践课程,旨在通过动手实践,让学生掌握电子电路的基本知识,培养实际操作能力。
学生特点分析:本课程面向初中年级学生,学生对电子技术有一定的好奇心,动手能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求:1. 结合学生特点,注重理论知识与实际操作的结合,提高学生的实践能力。
2. 关注学生的个体差异,因材施教,使每个学生都能在原有基础上得到提高。
3. 创设情境,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:讲解电阻、电容、二极管等电子元件的工作原理和分类,结合教材第3章相关内容。
2. 多路彩灯电路原理:介绍多路彩灯电路的设计方法,分析电路中各元件的作用,参考教材第5章电路设计部分。
3. 动手实践:学生分组进行多路彩灯电路的搭建,实践教材第6章实验操作步骤,学会使用万用表等工具。
4. 故障排查与解决问题:培养学生分析问题、解决问题的能力,结合教材第7章故障排查方法。
5. 团队协作与沟通:学生在小组内部分工合作,共同完成多路彩灯电路的设计与搭建,锻炼沟通与协作能力。
6. 创新设计与展示:鼓励学生发挥创意,设计独特的多路彩灯电路,并进行课堂展示,与教材第8章创新设计部分相结合。
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. . .. . . .. .专业 . . 数字逻辑课程设计报告 ——多路彩灯控制器
学院名称 : 计算机学院
学生 : 佳新(24)
专业名称 : 计算机科学与技术 . . .. . . .. .专业 . . 班 级 : 计科1102
实习时间 : 2013年6月3日 —— 2013年6月14日
一 . 实验目的 1. 掌握数字电路课程所学的理论知识,学会将数电理论用于实际电路中去。 2. 熟悉常用集成数字芯片,并掌握其基本原理,学会使用它们进行电路设计。 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. 学会使用面包板测试设计好的逻辑电路,并使用万用表进行调试排错,提高动手操作能力。 5. 培养独立完成电路的能力,初步学会自主设计、连接、调试数字电路。 6. 培养认真严谨的学习习惯和实事的学习态度。 二 . 实验要求 1. 彩灯控制器设计要求 设计一个8路移存型彩灯控制器,要求: (1). 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟)。 (2). 彩灯用发光二极管代替 (3). 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。 . . .. . . .. .专业 . . (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。 (5). 每个单元电路先独立组装,独立测试,功能正确后,单元电路之间才 能互联。 (6). 所有发光二极管都要接限流电阻,阻值在100-500Ω之间。 (7). 所有器件的多余输入端不允许悬空,请按实际情况做合适的处理。 (8). 电路中的高电平正常情况下>3V,低电平正常情况下<0.4V。介于二者之间的电平为非正常电平,会造成逻辑错误。 (9).严禁带电插、拔元件及导线。 三 . 实验所需器材
器件 数量 器件 数量 555 1 面包板 1 74LS74 1 发光二极管 8 74LS161 2 74LS00 2 74LS194 2 74LS151 1 电阻100Ω 2 电容0.01μf 1
电阻4.7kΩ 1 电容4.7μf 1 电阻150kΩ 1 钳子 1 万用表 1 导线 若干
四 . 实验原理 时钟信号 电路 节拍控制 电路 花型控制 电路 花型演示 电路 . . .. . . .. .专业 . . 利用555定时器产生周期为0.5秒的CP脉冲,再经过74LS74(双上升沿触发器)将其二分频产生1.0秒节拍,再用74LS151八选一数据选择器选择一种节拍,用74LS74和74LS151级联交替产生快慢节拍。用两片74LS161级联控制74LS194实现不同的花型,并使用反馈清零法,再用两片74LS194控制8盏灯的明暗变化。
五 . 实验设计及电路图 1. 时钟信号电路 有一片555加上适当电容及电阻实现。 电容取:4.7μf 0.01μf 电阻取:150kΩ 4.7kΩ
电路图如下:
2. 节拍控制电路 . . .. . .
.. .专业 . . 使用74LS74(双上升沿触发器)将其二分频产生1.0s节拍,再用74LS151通过0或1控制输出端脉冲的频率交替输出这两种节拍,用74LS74和74LS151级联交替产生快慢节拍,其结构图如图所示: Q是74LS74触发器的输出端,D触发器具有记忆功能,记录上一个状态,所以在每一个CP脉冲的上升沿,Q输出为上一次的记录(即一个脉冲),即就是比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。 令74的Vcc,CLR,PR都接高电平,将^Q的输出接到D端,Q端的输出接到151的D1端。令151的D0,D2,D3,D4,D5,D6,D7,B,C,^G,GND接低电平,Vcc接高电平,D0接时钟信号的CP脉冲,A端接由花型控制电路的QF输出。 所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。A端接的是161的高位片的QF即当到达第32拍时QF为1,接下来的32~64拍为变慢后的脉冲输出。
电路图如下: . . .. . .
.. .专业 . . 3. 花型控制电路 74LS161是四位二进制同步加法计数器,具有计数、异步清零、同步置数,保持等功能,其引脚图
其功能表如下图: . . .. . .
.. .专业 . . 一片74LS161只能计数从0000~1111,但两片74LS161级联可以实现从0~255计数,因为64(32快拍加上32慢拍)>16,所以采用两片74LS161同步级联,64转换成二进制为01000000,所以用高位片的Q3(即QG)通过非门以后接到清零控制端。 当三种花型全新显示一遍后(总共32拍),74LS161的输出变为00100000,所以将161高位片的Q2(即QF)信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。 电路图如下:
4. 花型演示电路 由二片移位寄存器194级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管, 用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。每个花型完整显示. . .. . . .. .专业 . . 一遍,所以三种花型完全显示一遍需要的总拍数为32,即0~7实现第一个花型,8~15实现第二种花型,16~31实现第三种花型。
三种花型变换样式 花型1:8路灯分两半。从左至右渐亮,全亮后,再分两半从左至右渐灭。 花型2:从中间到两边对称地逐次渐亮,全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。 花型3:从左至右顺次渐亮,全亮后又从左至右渐灭。
移存器输出状态编码表 节拍序号 花型一 花型二 花型三 0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1 1000 1000 0001 1000 1000 0000 2 1100 1100 0011 1100 1100 0000 3 1110 1110 0111 1110 1110 0000 4 1111 1111 1111 1111 1111 0000 5 0111 0111 1110 0111 1111 1000 6 0011 0011 1100 0011 1111 1100 7 0001 0001 1000 0001 1111 1110 8 1111 1111
9 0111 1111 10 0011 1111 11 0001 1111 12 0000 1111 . . .. . . .. .专业 . . 13 0000 0111 14 0000 0011 15 0000 0001
要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR节拍的变化进行相应的改变。现将两片194分为低位片和高位片,再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下:(用^Li表示Li的取非)
低 位 片 高 位 片 节拍控制信号 花 型 SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QD QE (QA-QH) 1 X ^L8 0 1 X ^L8 0 1 0 0(000000) 2 ^L8 X 1 0 X ^L8 0 1 1 0(000100) 3 X ^L8 0 1 X L4 0 1 0 1(000010) X ^L8 0 1 X L4 0 1 1 1(000110)
根据真值表,画出其卡诺图如下: . . .. . .
.. .专业 . . 194低位片:
SL=^L8 SR=^L8 S1=QD*^QE S0=^S1
QE QD 0 1 0 X X 1 ^L8 X QE QD 0 1
0 ^L8 ^L8
1 X ^L8
QE QD 0 1
0 X X 1 X ^L8
QE QD 0 1
0 X X 1 X ^L8 . . .. . .
.. .专业 . . 194高位片:
SL=X SR=^L8*^QE+L4*QE
S0=1 S1=0
QE QD 0 1
0 X X 1 X X
QE QD 0 1
0 ^L8 L4 1 ^L8 L4
QE QD 0 1
0 0 0 1 0 0
QE QD 0 1
0 1 1 1 1 1 . . .. . .
.. .专业 . . 由卡诺图可得控制结果表达式如下:
电路图如下: 低位片 高位片 SL=^L8 SL=X SR=^L8 SR=^L8*^QE+L4*QE S1=QD*^QE S1=0 S0=^S1 S0=1