数字电路课程设计--八路彩灯.doc

\ J 西安郵電學院 实习报告 一、课程设计题目 多路彩灯控制器 实验目的： 1：熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理。 2：熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。LED模拟。 3．彩灯明暗变化两种节拍交替运行; 4：用可编程的单片机实现三种花型以及频率的更替； 要求： 1．设计电路实现题目要求； 2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好； . 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。 花型1：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至右渐灭。循环两次； 花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循环两次； 花型3：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。循环两次。 彩灯控制系统应该要有信号的输入，然后还要通过161控制花型和节拍，151和74控制输出地频率（节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成，它可实现二分频），还要通过194来控制LED的信号输出。而为了实现花型频率的自动改变，就要在161到达64拍的时候自动的将信号反馈给节拍控制器，所以总体的方案为： 四、主要单元电路的基本原理： 1、时钟产生电路 本课题要求用单一频率的节拍显示彩灯花型，因此，时钟产生电路只需要产生一种节拍。故用555来实现 2、花型演示电路 由二片移位寄存器194实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。 移存器输出状态编码表 10 11 12 13 14 15 16 要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变—Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的变化从而实现滑行的变化。现将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：(用^Li表示Li的取非) 节拍控制信号 SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QE QF 1 X ^L8 0 1 X ^L8 0 1 00 2 ^L8 X 1 0 X ^L8 0 1 10 3 X ^L8 0 1 X L4 0 1 01 X ^L8 0 1 x L4 0 1 11 列出卡诺图分析^L8 0 0 1 1 X X 1 0 0 SL=^L8 S1=QE . ^ QF QE QF 0 1 QE QF 0 1 0 ^L8 X 0 1 0 1 ^L8 ^L8 1 1 1 SR=^L8 S0=^ ( QE . ^Q F) 194高位片 QE QF 0 1 QE QF 0 1 0 X X 0 ^L8 ^L8 1 X X 1 L4 X L4 SL=X SR=^ QF .^L8+ QF .L4 QE QF 0 1 QE QF 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 S1=0 S0=1 由上图分析可以得到控制194高低位片的左移右移变化控制的^L8控制。用—QH表示161从低位到高位的个输出端。 控制结果表达式如下： ^ QF S1=0 S0=^S1 S0=1 SL=^L8 SL=X SR=^L8 SR=QF.L4+^QF. ^L8 3花型控制信号电路 由二片161级联的模128（三种花型节拍每种显示两遍，再总体重复一遍的总节拍数）计数器。 161的级联用的是同步，并用^Q清零。 当三种花型全新显示一遍后（总共64拍）161的输出