课程设计--圣诞树的设计与制作.doc

电子课程设计
-----圣诞树的设计与制作
学院:电子信息工程学院
班级:电气班
姓名:张媛
学号:9
指导老师:闫晓梅
2010年12月
圣诞树的设计与制作
一、设计任务与要求
圣诞树一共有七层彩灯控制电路组成。顶层用一个五角星红色闪光灯构成;第一层由CD4017和LM555构成一个双闪或三闪式信号闪光电路;第二层有8个不同颜色的彩灯组成的控制电路,控制要求彩灯依次由暗变亮,又变暗不断重复闪烁发光;第三层由两组不同颜色的彩灯构成,形成红灯闪烁完毕绿灯接着闪烁,然后停3s到5s后红灯再次闪烁,然后绿灯再次闪烁,从而形成一个周期闪烁的彩灯控制电路;第四层由一只双四位串入/并出移位存储器CD4015组成形成光点逐个发光又逐个熄灭的移动闪烁效果;第五层在第四层的基础上对电路结构进行适当的变化形成一亮一暗交替闪烁发光电路;第六层双色花样流动灯,通过输出端与发光二极管的交叉连接在时钟脉冲的作用下两计数器输出的脉冲使双色发光二极管呈现出复杂的流动花样变化。
任务完成后,总体效果就是各层设计的彩灯电路在各自控制的电路下形成交替动感闪烁发光效果。
二、总体框图
圣诞树的设计与制作
红色闪光灯
双闪式信号灯
动感闪烁灯
交替发光式闪光灯
在闪光灯电路中,我决定用门电路组成低频多谐振荡器,将它输出的脉冲加以放大,用来驱动一只发光二极管,从而组成一个LED闪光灯电路。在双闪电路中,按题目要求用LM555和CD4017组成一个双闪电路,将CD4017的输出端与发光二极管连接组合,但是没有达到预期的效果,所以最终用LS160实现了双闪电路。在动感闪烁灯电路中,我打算采用一只双四位串入/并出移位寄存器CD4015组成LED灯光移动闪烁电路,然后再由六反相器CD4069组成移位脉冲发生器,在一位脉冲的作用下,移位寄存器的输出端依次输出驱动脉冲,通过驱动二极管的发光,形成光点逐个发光又逐个熄灭的移动闪烁效果。交替发光式LED闪光灯电路是在动感闪烁电路的基础上改变的,即改变输入数据。
三、选择器件
CD4069

简要说明:
CC4069是由六个COS/MOS反相器电路组成,此器件主要用作通用反相器,
即用十不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。
CC4069提供了14引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J),塑
料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C) 4种封装形式。
推荐工作条件:
电源电压范围............3V~15V
输入电压范围............OV~VDD
工作温度范围
M类..........-55℃~125 ℃
E类..........-40℃~85℃
极限值:
电源电压……-~18V
输入电压.....-~VDD+
输入电流.............±10mA ~
储存温度……..-65℃~150℃
引出端符号:
1A~6A 数据输出端
正电源
Vss 地
1Y~6Y 数据输入端
逻辑符号
:
引出端排列(俯视):
逻辑表达式:Y=A
静态特性:
动态特性(TA=25℃)
逻辑图:
CD4017
CD4017 是5 位Johnson 计数器,具有10 个译码输出端,CP、CR、INH 输入端。时钟输
入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH 为
低电平时,计数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。CR 为高电平时,计数器清零。
Johnson 计数器,提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通,保证了
正确的计数顺序。译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个
时钟输入周期CO 信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)
和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。
推荐工作条件
电源电压范围:3V-15V
输入电压范围:0V-VDD
工作温度范围
M 类:55℃-125℃
E 类:40℃-85℃
极限值
电源电压:--18V
输入电压:--VDD
输入电流:±10mA
贮存温度:-65℃-150℃
引出端功能符号
CO:进位脉冲输出
CP:时钟输入端
CR:清除端
INH:禁止端
Q0-Q9 计数脉冲输出端
VDD:正电源
VSS:地
CD4017引脚图
CD4017引脚图的功能:
CD4017内部是除10的计数器及二进