數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)--彩燈的設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　數(shù)電課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　彩燈的設(shè)計(jì)與制作</b></p><p>　　一．設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)指標(biāo)1</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)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(jì)目的1</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)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(jì)2</b></p><p>　　2.3 結(jié)構(gòu)框圖如圖（一）2</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)

3、原理2</b></p><p><b>　　四、芯片功能3</b></p><p>　?。ㄒ唬?55定時(shí)3</p><p>　?。ǘ?4LS1384</p><p>　?。ㄈ?4LS1916</p><p>　?。?）74LS191 簡(jiǎn)介6</p><

4、;p>　　（2）74LS191應(yīng)用7</p><p>　　五、電路的實(shí)驗(yàn)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(jì)的心得體會(huì) 13</p><p>　　一．設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)指標(biāo)</p><p&g

5、t;<b>　　1.1 設(shè)計(jì)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(jì)算元件參數(shù)。</p><p>　?。?）、列出所用元器件清單到實(shí)驗(yàn)室去尋找。</p><p>　　（3）、安裝調(diào)試所設(shè)計(jì)的電路，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p&g

6、t;<p>　?。?）、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p>　　1.2 主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　?。?）實(shí)現(xiàn)16個(gè)LED燈循環(huán)點(diǎn)亮。</p><p>　?。?）間隔時(shí)間可調(diào)。</p><p>　　（3）LED燈的閃爍按一定的規(guī)則變化，可通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)設(shè)置閃爍規(guī)律。</p><p>　　（4) 電路有復(fù)位

7、控制，復(fù)位按鈕閉合時(shí)LED循環(huán)輸出，按鈕斷開(kāi)彩燈熄滅。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一種利用發(fā)光二極管作為彩燈指示,實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮形成移動(dòng)的光點(diǎn),并不斷循環(huán)的彩燈循環(huán)控制電路，要求可以實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)的時(shí)間可以調(diào)節(jié) 。</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)分析、設(shè)計(jì)和測(cè)試用555定時(shí)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(jì)數(shù)器的工作原理。</p><p>　?。?）利用譯碼器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)彩燈控制電路，實(shí)現(xiàn)不同的閃爍效果。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)方案的選擇和電路框圖</p><p><b>　　2.1 題目分析</b></p><p>　　我們?cè)O(shè)計(jì)的流水

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

10、<p>　　2.3 結(jié)構(gòu)框圖如圖（一）</p><p>　　555時(shí)序電路74LS191計(jì)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(jì)原理</b></p><p>　　設(shè)計(jì)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(shí)器、74LS191計(jì)數(shù)器和138譯碼器組成。74LS191計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)由555振蕩電路提供，改變555的振蕩頻率，改變計(jì)數(shù)器的快慢，即可控制彩燈閃爍的快慢。計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)輸人至138譯碼器，由138譯碼，根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出不同的計(jì)數(shù)結(jié)果，即可控制138譯碼器譯碼得到不同的輸出信號(hào)，決定彩燈的循環(huán)變化。顯然，不同的計(jì)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(jì)數(shù)器的控制端輸入不同的控制信號(hào)，進(jìn)行不同的計(jì)數(shù)，則在輸出端可見(jiàn)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(shí) </b></p><p>　　1、NE555包括兩個(gè)電壓比較器 ,三個(gè)等值串聯(lián)電阻 ,一個(gè) RS觸發(fā)器 ,一個(gè)放電管 T及功率輸出

13、級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3和 2VCC /3。555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)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(shí)器的內(nèi)部電路框圖（二）</p><p><b>　　圖（二）</b></p><p>　　555定時(shí)器外部引腳圖如圖（三）</p><p>&

14、lt;b>　　圖（三）</b></p><p>　　555定時(shí)器各個(gè)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>　　（1）譯碼器簡(jiǎn)介</b></p><p>　

15、　74LS138 3-8線譯碼器,譯碼器也稱解碼器，譯碼過(guò)程實(shí)際上是一種翻譯過(guò)程,即編碼的逆過(guò)程。譯碼器的輸入是n位二值代碼，輸出是m個(gè)表征代碼原意的狀態(tài)信號(hào)（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(jìn)制代碼還原為原始輸入信號(hào)。例如有兩位二進(jìn)制代碼（0 ，

16、1），可經(jīng)譯碼器還原為四個(gè)信號(hào)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(gè)數(shù)據(jù)的不同代碼之間的相互轉(zhuǎn)換。例如二－十進(jìn)制譯碼器可將8421碼轉(zhuǎn)換為十個(gè)狀態(tài)。</p><p>　　3）顯示譯碼器：將數(shù)字、文字或符號(hào)的代碼還原成相應(yīng)的數(shù)字、文字、符號(hào)并顯示出來(lái)的電路。</p><p>　　（2）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(jiǎn)介</p><p>　　74LS191是4位集成二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器。集成的4位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS191具有同步可逆計(jì)數(shù)功能、異步并行置數(shù)功能和保持功能。74LS191沒(méi)有專用

19、的清零輸入端，可通過(guò)D0-D3異步并行置入數(shù)據(jù)0000來(lái)實(shí)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>　?。?）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(shí)驗(yàn)結(jié)果：</p><p>　　彩燈從右到左，然后從左到右逐個(gè)點(diǎn)亮；彩燈從右到左點(diǎn)亮，然后從左到右逐個(gè)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(gè)；10KΩ，1個(gè)；1MΩ,1個(gè)；</p&

24、gt;<p>　　3、電容：0.01μF,1個(gè)；0.47μF，1個(gè)；</p><p>　　4、LED：紅色，16個(gè)；綠色，1個(gè)；</p><p>　　4、面包板：SYB-120，一塊。</p><p>　　八、課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，不但使我更加了解芯片的功能，而且我也會(huì)去更加注意細(xì)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(jì)，交出一份令人滿意的答卷。</p><p>　　在最終連接電路的時(shí)候也出現(xiàn)了許多問(wèn)題，不得不停下手來(lái)，再次回頭去查看資料，翻看課本，重新學(xué)習(xí)，這也是一個(gè)鞏固的階段，他使我的高頻掌握得更加牢固。而在連線的過(guò)程中，更由不得一絲馬虎，任何一點(diǎn)粗心都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。</p><p>　　由此看來(lái)實(shí)踐的重要，通過(guò)這十幾天的課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多的東西，