彩灯循环控制器课程设计.doc

摘要
本课题设计彩灯循环控制器,由于条件的限制,课程设计中的电路设计及彩灯亮灭的情况,主要以Multisim11仿真软件来进一步的完成设计任务。彩灯亮灯情况分为三个节拍第1节拍:逐次渐亮,灯亮时间1s,共用4s;第2节拍:4路彩灯按逆序渐灭,也需4s;第3节拍:,,要进行4次,所需时间也为4s,3个节拍完成一个循环。完成四路彩灯循环显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。
关键词:四路彩灯显示器、信号发生器、脉冲发生器、循环控制器
目录
第一部分设计任务……………………………………………第1页
第二部分设计方案……………………………………………第2页
第三部分电路设计……………………………………………第3页
第四部分整体电路图的仿真测试及性能检测………………第4页
第五部分收获与心得体会……………………………………第5页
第六部分参考书目……………………………………………第6页
彩灯循环控制器的设计
第一部分设计任务
,掌握技术、译码电路的工作原理及应用,熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。
,设计要求如下:
第一节拍:四路彩灯从左向右逐渐亮,灯亮时间1s ,共用4s;
第二节拍:四路彩灯从右向左逐渐灭,也需4s;
第三节拍:,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s。
第二部分设计方案
根据课题设计要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS163分频实现,循环控制电路也由74LS163实现,彩灯花样输出由74LS194和相关逻辑电路实现。
四路彩灯既有四路输出,设依次为 Qd ,Qc, Qb,Qa。若“1”表示灯亮,“0”表示灯灭,由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。此次课设题目为彩灯循环控制器的设计,也就是一种四路循环灯控制器。彩灯点亮方式为第1节拍:逐次渐亮,灯亮时间1s,共用4s;第2节拍:4路彩灯按逆序渐灭,也需4s;第3节拍:,,要进行4次,所需时间也为4s,3个节拍完成一个循环。设计原理图如图1所示。
图1:设计原理图
图2:四路彩灯控制系统结构框图
在实现电路中时,其中脉冲源采用秒脉冲发生器,用以提供频率为1Hz的时钟信号;分频器将1Hz的时钟信号四分频,(即4S)的时钟信号;节拍控制器产生三个节拍循环的控制信号;因为74LS194为四位双向移位寄存器,具有左移、右移、并行置数和保持等功能,而74LS163为同步二进制计数器。所以分别采用2片74LS163和一片74LS194芯片以及部分逻辑门来实现四个节拍。、。显示电路完成系统循环演示的指示,可以用发光二极管模拟。
由下表可知,可以选用模12计数器作为分频器,起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s后反复循环。要实现模12计数器的话用74LS163(当然在实际操作中可以用161代替74LS163,因为74LS163的引脚排列