《【2017年整理】第12组数字电路课程设计--八路彩灯控制实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】第12组数字电路课程设计--八路彩灯控制实验（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数 字 电 路 课 程 设 计题 目 八 路 彩 灯 设 计学 院 安 徽 大 学 江 淮 学 院专 业 电 子 信 息 工 程组 长 姓 名 和 学 号 王 棚 飞 （ J11134078）组 员 姓 名 和 学 号 洪 新 雨 （ J11134076）余 淞 元 （ J11134072）范 维 柱 （ J11134015）徐 黎 明 （ J11134064）指 导 教 师 张 芬2015 年 11 月 6 日目 录1.实 验 目 的 .（ 1）2.设 计 要 求 .（ 1）3.设 计 及 原 理 .（ 2）3.1总 体 方 案 设 计 .3.2总 电 路 框 图 .（ 3）3.3仿 真 结
2、 果 .（ 4）4.硬 件 电 路 设 计 和 实 验 .4.1元 器 件 清 单 .（ 4）4.2硬 件 电 路 使 用 说 明 .（ 5）5.结 束 语 .5.1成 员 具 体 分 工 情 况 .（ 7）5.2小 组 心 得第 1 页1、 实 验 目 的 ：彩 灯 电 路 实 验 将 传 统 的 4 个 分 离 的 电 路 移 位 寄 存 器 ， 计 数 器 （ 分 频器 ） ， 555和 组 合 电 路 实 验 综 合 为 一 个 完 整 的 设 计 型 的 时 序 、 组 合 电 路 综 合 实验 。 电 路 中 包 含 8组 发 光 管 （ 每 组 发 光 二 极 管 的 数 量 可
3、 以 根 据 需 要 ， 通 过 串并 联 和 加 电 阻 等 控 制 调 节 ） ， 74LS161（ 四 位 二 进 制 同 步 计 数 器 ） 、 74LS194（ 移 位 寄 存 器 ） 、 74LS151（ 八 选 一 数 据 选 择 器 ） 、 74LS74（ 双 D 触 发 器 ） 、74LS00（ 四 二 输 入 与 非 门 ） 、 74LS04（ 六 非 门 ） 、 555 等 其 他 元 件 组 合 而 成 。由 二 片 移 位 寄 存 器 194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
4、 管 的 亮 灭 实 现 花 型 演 示 。 而 花 型 之 间 的 变 化 通 过 花 型控 制 电 路 的 输 出 即 161级 联 的 计 数 器 输 出 控 制 （ 它 们 由 同 一 个 CP脉 冲 控 制 ） 。2、 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 ；3、 原 理 框 图（ 1） 总 体 方 案 的 设 计总 体 电 路 分 为 四 块 。 第 一 块 实 现 花 型 的 演 示 ； 第 二 块 实
5、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 ： 图 1第 页2花 型 控 制 电 路 ： 由 1614 位 二 进 制 同 步 计 数 器 完 成 ；花 型 演 示 电 路 ： 由 195 双 向 移 位 寄 存 器 完 成 （ 可 左 移 右 移 完 成 花 型 变 化 ） ； 节拍 控 制 电 路 ： 节 拍 变 化 由 151 八 选 一 数 据 选 择 器 完 成 ，
6、 节 拍 的 快 慢 变 化 可 有 74双 上 升 沿 D 触 发 器 完 成 ， 它 可 实 现 二 分 频 。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 。（ 2） 总 电 路 框 图图 2图 3第 页3（ 3） 仿 真 结 果说 明 ： 此 图 是 第 一 个 状 态 中 的 一 张 图 片 ， 灯 依 次 闪 烁 的 频 率 最 慢 方 向 由 内 向 外 。图 4图 5第 页4说 明 ： 这 张 图
7、 是 第 二 个 状 态 中 的 图 片 ， 灯 闪 烁 的 频 率 依 次 加 快 ， 灯 从 两 边 依 次 向内 闪 烁 ， 频 率 比 第 一 个 状 态 快 。4、 硬 件 电 路 设 计 和 试 验（ 1） 元 器 件 清 单74LS161（ 四 位 二 进 制 同 步 计 数 器 ） - 2个 ；74LS194（ 移 位 寄 存 器 ） - 2个 ；74LS151（ 八 选 一 数 据 选 择 器 ） - 1个 ；74LS74（ 双 D 触 发 器 ） - 1个 ；74LS00（ 四 二 输 入 与 非 门 ） - -1个 ；74LS04（ 六 非 门 ） -1个 ；发 光 二
8、极 管 - -8个 ；555 - 1个 ；电 容 10nf -2个 ；电 R1=52.72k R2=28.86k R3=1002、 硬 件 电 路 使 用 说 明（ 1） 花 型 演 示 电 路三 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 。 循环 两 次 ；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 。 循环 两 次 ；花 型 3： 从 左 至 右 顺 次 渐 亮 。 全 亮 后 逆 序 渐 灭 。 循
9、环 两 次 。移 存 器 输 出 状 态 编 码 表节 拍 序 号 花 型 1 花 型 2 花 型 31 00000000 00000000 000000002 10001000 00011000 100000003 11001100 00111100 110000004 11101110 01111110 11100000表 1第 页55 11111111 11111111 111100006 01110111 11100111 111110007 00110011 11000011 111111008 00010001 10000001 111111109 1111111110 01111
10、11111 0011111112 0001111113 0000111114 0000011115 0000001116 00000001我 们 的 设 计 是 每 种 花 型 完 整 显 示 两 遍 ， 所 以 三 种 花 型 完 全 显 示 一 遍 需 要 的 总结 拍 数 为 64， 即 116显 示 第 一 个 花 型 ， 1732显 示 第 二 个 花 型 ， 3364显 示 第三 个 花 型 。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一 句节 拍 的 变 化 进 行 相 应 的 改 变 ,通 过 161的
11、输 出 反 馈 来 控 制 经 过 观 察 每 16个 CP低位 片 输 出 Q1 Q4变 化 比 较 频 繁 ,根 据 变 化 的 花 型 频 率 选 用 高 位 片 的 Q5 Q6去 控制 194的 SL、 SR、 S1、 S0的 变 化 从 而 实 现 滑 行 的 变 化 。 现 将 两 片 194分 为 低 位片 1和 高 位 片 2， 再 将 其 输 出 端 从 低 位 到 高 位 记 为 L1L8。 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 )花 型 低 位 片 节 拍 控 制 信 号SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QE QF1 X L8 0 1 X L8 0 1 002 L8 X 1 0 X L8 0 1 103 X L8 0 1 X L4 0 1 01X L8 0 1 x L4 0 1 11表 2第 页6（ 2） 花 型 控 制 信 号 电 路由 二 片 161级 联 的 模 128（ 三 种 花 型 节 拍 每 种 显 示 两 遍 ， 再 总 体 重 复 一
