16路循环彩灯 课设报告 马轩 北京工业大学.doc

应用电子技术基础课程设计报告书  PAGE \* MERGEFORMAT 17 应用电子技术基础课程设计 报告书 循环彩灯 学院： 机电学院 专业： 机械工程及自动化 学号： 姓名： 马轩 指导教师： 崔 晶 日期： 2012年04月18日 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc319777220 一、电路原理图：  PAGEREF _Toc319777220 \h 2  HYPERLINK \l _Toc319777221 二、工作原理分析  PAGEREF _Toc319777221 \h 3  HYPERLINK \l _Toc319777222 1.概述  PAGEREF _Toc319777222 \h 3  HYPERLINK \l _Toc319777223 2.主要模块功能分析 4  HYPERLINK \l _Toc319777224 3.整体电路功能分析 9  HYPERLINK \l _Toc319777225 三、电路的仿真及结果分析 10  HYPERLINK \l _Toc319777229 四、元器件选择  PAGEREF _Toc319777229 \h 11  HYPERLINK \l _Toc319777230 五、电路的制作与实验测试 12  HYPERLINK \l _Toc319777231 1.电路仿真问题与解决方案  PAGEREF _Toc319777231 \h 12  HYPERLINK \l _Toc319777232 2.电路制作问题与解决方案  PAGEREF _Toc319777232 \h 12  HYPERLINK \l _Toc319777233 3.电路板实物图  PAGEREF _Toc319777233 \h 13  HYPERLINK \l _Toc319777234 4.测试实验  PAGEREF _Toc319777234 \h 14  HYPERLINK \l _Toc319777235 六、线路改进意见  PAGEREF _Toc319777235 \h 15  HYPERLINK \l _Toc319777236 七、思考题  PAGEREF _Toc319777236 \h 16  HYPERLINK \l _Toc319777237 八、课程设计的收获和体会  PAGEREF _Toc319777237 \h 16  循环彩灯 作者：马轩指导教师：崔晶 摘要 “循环彩灯”可以通过CD4024-7位串行2进制计数器，产生不同频率的电压，从而获得不同的规律的脉冲电压。同时，得到的电压作为触发电压接入74ls164-8位串入，并出移位寄存器，从而得到循环输出的低电平电压，输出口接发光二级管就制作成循环彩灯，其中5个开关可控制得到不同频率的触发电压。 关键词 串行计数器 移位寄存器 循环 一、电路原理图： 图1 电路原理图 二、工作原理分析 1.概述 “循环彩灯”的工作原理是通过自身的7位2进制计数器模块产生的不同周期的电压，利用其中四路并联输出电压作为74ls164的时钟输入电压，另取一个周期较小的电压作为74ls164的DSA数据输入端。74ls164是一个移位寄存器，时钟由低变高时右移一位，DSA与DSB作为寄存器的Q0并联输入端，另有Q1-Q7 -7个输出端。利用两个74ls164的16个电压输出连接16个发光二级管并通过CD4024和74ls164产生的移位低电压来实现彩灯的循环点亮。5个开关控制并联脉冲电压频率。电路中最重要的部分是7位串行2进制计数器，频率为50Hz，负责产生不同频率的脉冲电压。 各模块间关系图如下： 图2 模块关系图 2.主要模块功能分析 （1）二进制计数器模块： CD4024是7位二进制串行计数器。所有的计数器为主从触发器。计数器在时钟下降 沿进行计数。CR为高电平时，对计数器进行清零。由于在时钟输入端使用斯密特触发器，对脉冲上升和下降时间无限制，所有输入和输出均经过缓冲。内部逻辑图如下： 图3 CD4024逻辑图 各引脚功能如下：CP 时钟输入端 1 CR 清除端 2 Q0～Q6 计数器脉冲输出端 12 11 9 6 5 4