彩灯链的设计与实现.doc

课程设计 彩灯链的设计与实现 院（系）名称： 西安电子科技大学 专 业 班 级： 生物医学 学 号： 姓 名： 指 导 老 师： 2010年10月20日 目录 1、 课程意义…………………………………………………………………………3 1.1 设计任务……………………………………………………………3 1.2设计目的……………………………………………………………………3 ? 1.3课程分析……………………………………………………………………3 2、 总体方案设计……………………………………………………………………3 2.1设计要点………………………………………………………………………3 2.2 方案总体电路图………………………………………………………….3 2. 3方案模拟仿真…………………………………………………………………5 3 、单元模块设计……………………………………………………………………6 3.1 单位脉冲电路设计…………………………………………………………6 ?3.2计数器/译码分配器…………………………………………………………8 3.3显示电路……………………………………………………………………9 4 、电路参数设置和元件选择………………………………………………………10 4．1 电路参数的设置及元件清单……………………………………………10 5、主要芯片介绍……………………………………………………………………11 5.1 NE555定时器……………………………………………………………11 5.2 4017BD计数器/译码分配器……………………………………………12 6、焊接总体实物图…………………………………………………………………16 7、心得体会…………………………………………………………………………17 8、参考文献…………………………………………………………………………19 ? ? 课程意义 1.1 设计任务 1）彩灯能够自动循环点亮 2）彩灯循环显示且频率快慢可调。 3）该控制电路具有8路以上的输出。 1.2设计目的 通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方 法，掌握彩灯循环控制器的设计方法。 1.3课程分析 此电路主要由三部分组成，其整体框图如图（一）所示。 振荡电路 计数译码驱动电路 显示电路 图（一） 总体方案设计 2.1设计要点 因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉 冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的振荡器，其输出的脉冲作为 下一级的时钟信号。 计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。在此电路中采 用十进制计数/分频器4017，它是一种用途非常广泛的电路。其内部由计数 器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序 就是O0、O1、O2….O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。 显示电路主要由发光二极管组成，当4017的输出依次输出高电平时， 驱动发光二极管也依次点亮，产生一种流动变化的效果。 2.2 方案总体电路图 2. 3方案模拟仿真 根据要求进行电路参数设置与选择，以完成实验设计。 3 、单元模块设计 3.1 单位脉冲电路设计 555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V~+18V。 555电路的内部电路方框图如图1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别