数字电路设计霓虹灯电路的设计.doc

实 践 报 告 课程名称： 数字电路与逻辑 实践名称： 霓虹灯电路的设计 姓 名： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 学 号： 计算机科学与技术学院 2017 年 11 月 28 日  实践项目名称： 霓虹灯电路的设计 一、实践目的 实现4只彩灯，红－绿－蓝－黄，要求彩灯能实现追逐图案 摇摆状态0101←→1010，重复6次。 暗点循环0111→1011→1101→1110→0111→这样重复循环3次。 霓虹灯控制工作状态可以手动设定和自动切换。自动每10秒切换一次状态。 二、实践内容 利用一些电子元件，实现多种图案霓虹灯控制器设计。要求能在手动切换霓虹灯的三种状态的基础上，能够自动操作。 三、实践原理及接线 霓虹灯功能框图总分6个模块，分别为状态切换模块，设置工作模式模块，状态编码模块，时钟，移位寄存器，指示灯。 1.秒信号模块 本设计采用555定时器组成的秒信号发生器，由于555定时器内部的比较器灵敏度高，输出驱动电流大，功能灵活，所以由555定时器构成的多谐振荡电路频率稳定，不易受干扰，因此采用此方案。又因为该电路输出脉冲周期（充、放电周期）为T=(R 1+R 2)C l n 2,因此采用的电阻及电容为：R 1 = 43 K欧姆，R 2 =50 K欧姆，C=100 n F使其输出脉冲周期为1秒。 2.暗点循环 74 LS 139真值表 B 1 A1 Y0 Y1 Y2 Y3 灭灯 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 蓝 1 0 1 1 绿 1 1 0 1 红 1 1 1 0 橙 暗点循环就是在某一时刻只有一个灯是灭的，而其他灯是亮的，灭的灯不断移动循环。 因此可以选择2-4译码器正好有四个输出端，四种状态由此实现对灯的控制，由74LS139真值表可知，2-4译码器在某一时刻只有一个输出端是0，即只有一个灯是灭的，然后下一个灯灭，如此循环，实现暗点循环。 3.摇摆 摇摆就是在某一时刻有两个不相邻的灯是灭的，而其他灯是亮的，灭的灯不断移动循环，产生摇摆的效果。因为摇摆只有两种状态，所以只用到2-4译码器的一个输入端，两种状态由此实现对灯的控制，由此实现摇摆控制。 4.控制模块 控制模块真值表 QD QC QB QA 数码管 模块 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 A 暗点 暗点 暗点 暗点 暗点 暗点 摇摆 摇摆 摇摆 把计数器的置数设成2，使其完成从2到A的不断循环，可以看到计数器的高位输出前6次为0，后3次为1，来实现对两个不同的霓虹灯模块的控制。 数码管真值表 输 入 输 出 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1