數(shù)字電路課程設(shè)計--彩燈的設(shè)計與制作

1、<p><b>　　數(shù)電課程設(shè)計</b></p><p><b>　　彩燈的設(shè)計與制作</b></p><p>　　一．設(shè)計要求及主要技術(shù)指標(biāo)1</p><p>　　1.1 設(shè)計要求1</p><p>　　1.2 主要技術(shù)指標(biāo)1</p><p><b&g

2、t;　　1.3設(shè)計目的1</b></p><p>　　二、設(shè)計方案的選擇和電路框圖2</p><p>　　2.1 題目分析2</p><p><b>　　2.2題目設(shè)計2</b></p><p>　　2.3 結(jié)構(gòu)框圖如圖（一）2</p><p><b>　　三、設(shè)計

3、原理2</b></p><p><b>　　四、芯片功能3</b></p><p>　?。ㄒ唬?55定時3</p><p>　　（二）74LS1384</p><p>　?。ㄈ?4LS1916</p><p>　?。?）74LS191 簡介6</p><

4、;p>　?。?）74LS191應(yīng)用7</p><p>　　五、電路的實驗結(jié)果：8</p><p>　　六、整體電路圖12</p><p>　　七、所用元件及器材 13</p><p>　　八、課程設(shè)計的心得體會 13</p><p>　　一．設(shè)計要求及主要技術(shù)指標(biāo)</p><p&g

5、t;<b>　　1.1 設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）、根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求確定電路形式，分析工作原理，計算元件參數(shù)。</p><p>　?。?）、列出所用元器件清單到實驗室去尋找。</p><p>　　（3）、安裝調(diào)試所設(shè)計的電路，使之達到設(shè)計要求。</p><p>　　（4）、記錄實驗結(jié)果。</p&g

6、t;<p>　?。?）、撰寫設(shè)計報告。</p><p>　　1.2 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　（1）實現(xiàn)16個LED燈循環(huán)點亮。</p><p>　　（2）間隔時間可調(diào)。</p><p>　?。?）LED燈的閃爍按一定的規(guī)則變化，可通過輸入開關(guān)設(shè)置閃爍規(guī)律。</p><p>　?。?) 電路有復(fù)位

7、控制，復(fù)位按鈕閉合時LED循環(huán)輸出，按鈕斷開彩燈熄滅。</p><p><b>　　1.3設(shè)計目的</b></p><p>　　設(shè)計一種利用發(fā)光二極管作為彩燈指示,實現(xiàn)發(fā)光二極管依次點亮形成移動的光點,并不斷循環(huán)的彩燈循環(huán)控制電路，要求可以實現(xiàn)彩燈循環(huán)的時間可以調(diào)節(jié) 。</p><p>　?。?）學(xué)會分析、設(shè)計和測試用555定時器構(gòu)成的多諧振

8、蕩器。</p><p>　?。?）熟悉譯碼器和中規(guī)模集成計數(shù)器的工作原理。</p><p>　　（3）利用譯碼器和計數(shù)器設(shè)計彩燈控制電路，實現(xiàn)不同的閃爍效果。</p><p>　　二、設(shè)計方案的選擇和電路框圖</p><p><b>　　2.1 題目分析</b></p><p>　　我們設(shè)計的流水

9、燈實際上是主要使用一個74LS191，兩個74LS138，和一個555定時器這四個芯片對16個LED進行控制，產(chǎn)生循環(huán)控制的效果。</p><p><b>　　2.2題目設(shè)計</b></p><p>　　用附加電容、電阻把555定時器接成一多諧震蕩器，產(chǎn)生脈沖信號。兩個74LS138擴展成4-16線譯碼器，與LED向接。74LS191作為計數(shù)器。</p>

10、<p>　　2.3 結(jié)構(gòu)框圖如圖（一）</p><p>　　555時序電路74LS191計數(shù)部分LED顯示部分74LS138譯碼電路部分</p><p><b>　　圖（一）結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p><b>　　三、設(shè)計原理</b></p><p>　　設(shè)計彩燈循環(huán)控制電路，要求

11、該電路彩燈循環(huán)顯示頻率快慢可調(diào)，控制器具有多路輸出。該電路由555定時器、74LS191計數(shù)器和138譯碼器組成。74LS191計數(shù)器的時鐘信號由555振蕩電路提供，改變555的振蕩頻率，改變計數(shù)器的快慢，即可控制彩燈閃爍的快慢。計數(shù)器輸出信號輸人至138譯碼器，由138譯碼，根據(jù)計數(shù)器輸出不同的計數(shù)結(jié)果，即可控制138譯碼器譯碼得到不同的輸出信號，決定彩燈的循環(huán)變化。顯然，不同的計數(shù)器與譯碼器電路，得到的是不同的彩燈循環(huán)控制結(jié)果。若譯

12、碼器不變，在計數(shù)器的控制端輸入不同的控制信號，進行不同的計數(shù)，則在輸出端可見不同的彩燈循環(huán)輸出。</p><p><b>　　四、芯片功能</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?55定時 </b></p><p>　　1、NE555包括兩個電壓比較器 ,三個等值串聯(lián)電阻 ,一個 RS觸發(fā)器 ,一個放電管 T及功率輸出

13、級。它提供兩個基準(zhǔn)電壓 VCC /3和 2VCC /3。555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 SR觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。</p><p>　　555定時器的內(nèi)部電路框圖（二）</p><p><b>　　圖（二）</b></p><p>　　555定時器外部引腳圖如圖（三）</p><p>&

14、lt;b>　　圖（三）</b></p><p>　　555定時器各個管腳的名稱與功能如下表(一）</p><p><b>　　表(一）</b></p><p>　?。ǘ?4LS138</p><p><b>　?。?）譯碼器簡介</b></p><p>　

15、　74LS138 3-8線譯碼器,譯碼器也稱解碼器，譯碼過程實際上是一種翻譯過程,即編碼的逆過程。譯碼器的輸入是n位二值代碼，輸出是m個表征代碼原意的狀態(tài)信號（或另一種代碼）。一般情況下有m小于等于2的n次方，即譯碼器輸入線比輸出線要少。</p><p>　　譯碼器按其功能可分為三大類：</p><p>　　1）變量譯碼器：將輸入的二進制代碼還原為原始輸入信號。例如有兩位二進制代碼（0 ，

16、1），可經(jīng)譯碼器還原為四個信號狀態(tài)（0，0）（0，1）（1，0) (1，1)</p><p>　　2）代碼變換譯碼器：用于將一個數(shù)據(jù)的不同代碼之間的相互轉(zhuǎn)換。例如二－十進制譯碼器可將8421碼轉(zhuǎn)換為十個狀態(tài)。</p><p>　　3）顯示譯碼器：將數(shù)字、文字或符號的代碼還原成相應(yīng)的數(shù)字、文字、符號并顯示出來的電路。</p><p>　?。?）74LS138 的應(yīng)用&

17、lt;/p><p>　　74LS138的管腳圖如圖（四） </p><p><b>　　圖（四）</b></p><p>　　74LS138的功 能表如表（二）</p><p><b>　　表（二）</b></p><p>　　用兩片74LS138接成的4線－16線譯碼器如圖（五

18、）</p><p><b>　　圖（五）</b></p><p>　?。ㄈ?4LS191</p><p>　　（1）74LS191 簡介</p><p>　　74LS191是4位集成二進制同步可逆計數(shù)器。集成的4位二進制同步可逆計數(shù)器74LS191具有同步可逆計數(shù)功能、異步并行置數(shù)功能和保持功能。74LS191沒有專用

19、的清零輸入端，可通過D0-D3異步并行置入數(shù)據(jù)0000來實現(xiàn)輸出清零功能。</p><p>　　74LS191內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖（六）</p><p><b>　　圖（七）</b></p><p>　　（2）74LS191應(yīng)用</p><p>　　74LS191管腳示意圖如圖（七）</p><p>&

20、lt;b>　?。ㄆ撸?lt;/b></p><p>　　74LS191的狀態(tài)表如表（三）</p><p><b>　　表（三）</b></p><p>　　五、電路的實驗結(jié)果：</p><p>　　彩燈從右到左，然后從左到右逐個點亮；彩燈從右到左點亮，然后從左到右逐個依次熄滅如下圖所示</p>

21、<p><b>　　圖（八）</b></p><p>　　圖（九）

22、 </p><p><b>　　圖（十）</b></p><p><b>　　圖（十一）</b></p><p>　　圖（十二） </p><p><b>　　圖（十三）</b>

23、;</p><p><b>　　六、整體電路圖</b></p><p><b>　　七、所用元件及器材</b></p><p>　　1、芯片：NE555 ,1塊；74LS191,1塊；74LS138，2塊；</p><p>　　2、電阻：100Ω，16個；10KΩ，1個；1MΩ,1個；</p&

24、gt;<p>　　3、電容：0.01μF,1個；0.47μF，1個；</p><p>　　4、LED：紅色，16個；綠色，1個；</p><p>　　4、面包板：SYB-120，一塊。</p><p>　　八、課程設(shè)計的心得體會</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，不但使我更加了解芯片的功能，而且我也會去更加注意細節(jié)。知其然，

25、更要知其所以然。這樣才能更好的完成數(shù)電課程設(shè)計，交出一份令人滿意的答卷。</p><p>　　在最終連接電路的時候也出現(xiàn)了許多問題，不得不停下手來，再次回頭去查看資料，翻看課本，重新學(xué)習(xí)，這也是一個鞏固的階段，他使我的高頻掌握得更加牢固。而在連線的過程中，更由不得一絲馬虎，任何一點粗心都可能導(dǎo)致實驗的失敗。</p><p>　　由此看來實踐的重要，通過這十幾天的課程設(shè)計，學(xué)到了很多的東西，