八路循环彩灯的设计.docx

目录摘要 …………………………………………………………………2系统组成及工作原理 …………………………………………31.1总体设计思路 …………………………………………………31.2 基本原理 ……………………………………………………….31.3 电路框图 ……………………………………………………….3第二章 循环发光器的系统组成 ………………………………………42.1 555定时电路产生时钟脉冲 ………………………………….52.2 移位寄存器 ……………………………………………………62.3 方案二 74LS138及192的功能 ………………………………7第三章 循环电路的总体设计 …………………………………………83.1 74LS194组成的电路 ……………………………………….93.2 74LS138及74LS192组成的电路 ……………………………11第四章 实验结果的调试及检测…………………………………….134.1调试使用的主要仪器………………………………………….154.2 调试技巧的方法………………………………………………154.3调试中出现的故障、原因及排除方法……………………15第五章 总结 ………………………………………………………17第六章 附录………………………………………………………18附录一 ……………………………………………………………18附录二 ……………………………………………………………18附录三 ……………………………………………………………19评分表 ……………………………………………………………20摘 要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制，并且可以组成多种花型。本次主要为全亮全灭，及左右移动的功能。关键词： 控制 、循环 、555定时电路 彩灯循环控制电路的设计与制作第一章 系统组成及工作原理1.1总体设计思路根据课程设计课题要求，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左右移，及全灭全亮功能输出电路。时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲，循环控制电路采用74LS194实现。方案二中，主要是采用二进制译码器74LS138及中规模集成电路74LS192实现彩灯的循环控制。1.2基本原理 本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194来实现彩灯电路的循环控制，通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入，由外围开关控制信号的移动方向，实现左移，右移，及全灭全亮功能。1.3框图555定时电路彩灯演示电路电源接入移位寄存器电路 图1-1 设计框图第二章 循环发光器的系统组成2.1 555定时电路产生时钟脉冲 555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。在延时操作中，脉冲由一个电阻和一个电容控制。用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。NE555会在下降延触发和清零，此时输出端产生200mA的电流。NE555的工作温度为0℃～70℃。如图2-1,2-2分别是引脚图和管脚图。 图2-1 555引脚图 图2-2 555管脚图各管脚说明：1接地2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值） 7放电 8电源电压Vcc。其功能主要用来产生时间基准信号（脉冲信号）。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。图2-3为多谐振荡电路波形图。图2-4为多谐振荡器实验连接图。图2-3 555多谐振荡波形图 图2-4 多谢振荡器实验连线图用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为: T=0.7(R1+2R2)2.2 移位寄存器74LS194 移位寄存器除了具有存储功能以外，还具有移动的功能。所谓移位功能，是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下，依次位，右移位。74LS194是4位双向移位寄存器，它具有并行输入，并行输出，左右移动的功能。74LS194的操作主要由两个工作方式控制端S1,S0来决定。当S1S0=00时，为保持状态。当S1S0=01时，进行右移位操作。当S1S0=10时，进行左移位操作。当S1S0=11时，进行送数操作。在后三种操作中，都是同步的，即必须有时钟信号，在时钟信号的上升沿到来时，进行左右移动和送数操作。图2-5为4位双向寄存器管脚图，2-6为74LS194的功能表 图2-5 移位寄存器74LS194管脚图