流水灯设计具体方案.ppt

一、设计任务 实验基本要求及设计指标 ： （1）接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁 。 （2）LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种。 （3）选作：闪烁时快慢两种节拍变换。 设计并制作八路彩灯控制电路，用以控制八个 LED按照 不同的花色闪烁。 二、总体设计方案 1、基本原理 根据题目要求： 1）LED灯闪烁，就需要时钟信号产生电路。 2）要求闪烁模式不少于三种，即需要花型演示电路， 花型控制电路。 3）选作：闪烁时快慢两种节拍变换，即节拍控制电 路。 方案一： 八路彩灯的电路框图 时钟信号产生电路 花型控制电路 花型演示电路 方案二： 八路彩灯的电路框图 2、各模块总体思路如下： 时钟信号CP电路： 花型控制电路： 由161四位二进制同步计数器完成； 花型演示电路： 由194 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）； 节拍控制电路： 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。 三、各单元电路设计 1、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。 花型之间的变化： 通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制（它们由同一个CP脉冲控制）。 1、花型演示电路 花型变化样式： 花型1：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。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3：8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。 1、花型演示电路 移存器输出状态编码表 节拍序号 花型1 花型2 花型3 1000000002000110003001111004011111105111111116111001117110000118100000019 10 11 12 13 14 15 16 1、花型演示电路 花型变化样式： 每种花型完整显示两遍。 三种花型完全显示一遍需要的总节拍数为64，即1~8显示第一个花型亮，9~16第一种花型灭，17~24显示第二个花型，25~32显示第三个花型。 1、花型演示电路 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依据节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制，经过观察每16个CP低位片输出Q1—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的变化从而实现花型的变化。 花型 低位片 节拍控制信号 SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QE QF 1 X ^L8 0 1 X L4 0 1 0 0 X ^L8 0 1 X L4 0 1 1 0 2 ^L8 X 1 0 X ^L8 0 1 0 1 3 X ^L8 0 1 x ^L8 0 1 1 1 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) 花型 低位片 节拍控制信号 SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QE QF 1 X ^L8 0 1 X L4 0 1 0 0 X ^L8 0 1 X L4 0 1 1 0 2 ^L8 X 1 0 X ^L8 0 1 0 1 3 X ^L8 0 1 x ^L8 0 1 1 1 列出卡诺图分析 194高位片 QE QF 0 1 QE QF 0 1 0 X X 0 0 0 1 ^L8 X 1 1 0 SL=^L8 S1=^ QE . QF QE QF 0 1 QE QF 0 1 0 ^L8 ^L8