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1、 八路彩灯控制电路 软件2班廖彦(同组成员:胡于)一、课程设计目的(一) 进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。(二) 了解数字电路设计的基本思想和方法(三) 熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理二、课程设计描述和要求实现彩灯控制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。(一) 彩灯控制器设计要求设计并制作8路彩灯控制电路,用以控制8个LED按照不同的花色闪烁,要求如下:1 接通电源,电路开始工作,LED灯闪烁;2 LED灯按照事先设计的方式工作(二) 课程设计的总体要求1. 根据设计任务,每组成员共同完成一份设计电路图2. 根据设计的电路图,两人一组,
2、利用万能板完成电路的焊接,并调试成功;3. 俩人共同完成一份设计报告。三、课程设计内容(一) 原理分析1. 针对题目设计要求,经过分析与思考,决定以下方案: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: 2. 根据所提供的实验器材各模块总体思路如下: 时钟信号CP电路由555定时器构成的多谐振荡器花型控制电路由两片161 4位二进制同步计数器和一些非门共同完成花型演示电路由两片194 双向移位寄存器完成,可左移右移完成花型变化3.整个花型控制电路设计如下:花型1 8路灯分两半,从右至左渐亮,全亮后,再分两半从右至左渐灭。循环两
3、次 花型2从两边到中间对称地逐次渐亮,全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。循环两次 花型3 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 4.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,所以四种花型的L1L8的状态值变化情况如下表 序号花型1花型2花型312345678三种花型每种花型显示两遍,116显示第一个花型,1732显示第二个花型,3348显示第三个花型。5.要用194实现四个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR每一节拍的变化进行相应的改变两片161级联的输出端从Q0Q7根据变化的花型频率选用高位片的Q5、Q4分别去控制19
4、4的S1和S0、SR则由161的另一些输出端经过与非门来进行逻辑控制。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:花型低位片高位片S1S0SRSLS1S0SRSL1Q5Q5Q2Q4Q4Q22Q5Q5Q2Q4Q4Q23Q5Q5Q2Q4Q4Q2控制结果表达式如下:194低位片:S1=Q5,S0=Q5,SR=SL=Q2;194高位片:S1=Q4,S0=Q4,SR=SL=Q2。(二)器件选择74LS161(四位二进制同步计数器) -2个;74LS194(移位寄存器) - 2个;74LS04(六非门) - 2个;发光二极管- 8个;555 - 1个;电容: 4.
5、7f -1个;001f -1个;电阻: 20k - 1个;30k-1个;四.总体电路图5.电路测试电路组装完成后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形1基本CP脉冲产生电路波形图波形图2. 测试波形: (列依次为CP脉冲,低位片194A,B,C,D,高位片194A,B,C,D。即L1-L8)花型一:花型二:花型三:四、分析与总结1.本实验应用元件比较少,但结构比较复杂,每一步都要仔细认真,分块接线检验,尤其是连控制电路时,由于连线过多,容易出错。2.通过这次试验加深了对原器件的认识,对器件的良好应用是实验成功的关键。3.实验中要注意的细节,注意芯片的清零功能和置位功能。4.通过几天的努力,在老师的帮助下,我们这组完成了移位寄存彩灯控制电路,认识到实际电路很复杂,通过这次试验对设计电路的认识加深了5对电路的设计分析有了较为明确的了解。五、参考文献1、高等教育出版社 康华光主编的电子技术基础 2、内蒙古农业大学自编教材 刘晓民 裴登嵩编电子技术基础实验指导书