数字电路-课程设计报告_多路彩灯控制器.doc

数字逻辑课程设计报告
——多路彩灯控制器
学院名称
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学生姓名
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专业名称
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班级
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实****时间
:
2012年6月4日—— 2012年6月15日
多路彩灯控制器

。
,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
,学会科学分析和解决问题。
。
,课程设计为两者提供了一个桥梁。
.
:
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****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。
2. 要求:
(1)彩灯控制器设计要求:
,彩灯采用LED模拟.
.
.
(或以上)不同类的花型.
(2)课程设计的总体要求
;
;
3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉


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。这样设计,其优点在于: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。缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。且可能出现线与关系。要避免这些,则势必造成门电路使用过多。导致电路不稳定,抗干扰能力下降。
主体框图如下:

1)器材:电压源,万用表,多功能手钳。
2)器件见下表。
器件
数量
器件
数量
555 定时器
1
发光二级管
8
74LS74
1
100电阻
4
74LS194
2

1
74LS161
2
150k电阻
1
74LS04
1

1
74LS00
2

1
74LS151
1
导线
若干
3)设计思路
1首先利用555定时器电路产生T=1s的脉冲CP.
,所以是产生的CP通过 74LS74(D触发器),产生二分频脉冲CP.
,所以将一分频和二分频两个CP信号接入74LS151(八选一数选器),利用74LS151(八选一数选器)来选择相应周期的脉冲。
(模64计数器),并通过2 片161级联,完成4种花色(共32个状态)的计数。
(移位寄存器)中S1、S0和SR、SL的接入,来调节移位方向和移动信号。
,二极管负极连接一个限流电阻后接地。
系统结构图如下:
八选一数据选择器
模64计数器
555定时器产生1s脉冲

1sCP到D0 选择后的CP
1sCP
D触发器产生2s脉冲

2sCP到D1 频率选择信号

由输出信号组合成的控制信号
输出
二极管实现花型效果
74LS194移位寄存器

各个单元电路设计

(1)脉冲产生电路
通过555定时器与2个电阻和电容间的组合来实现周期为1s CP脉冲信号。

分频率电路设计
将555定时器产生的1s脉冲信号接入 74ls74,利用D触发器的CP上升沿触发方式使Q输出周期为原CP2倍的信号。
利用151三个控制端组成的二进制码位000(0)至111(7),来调节151的输出端Y将对应输入端Dn(n=0,1…,7)上接入的信号输出。因此可以达到选频的作用。
,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64技术器的qb输入。
所以Y端的输出就为:Y=CP·^A+Q·A
由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)。也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。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QG即当到达第32拍时qb(2)为1接下来的33-64拍为2s脉冲输出。
电路图如下: