数电实训彩灯控制电路设计.doc

桂林电子科技大学信息科技学院 《数字逻辑电路》实训报告 学 号 1051100425 姓 名 文晓 指导教师：邹老师 覃老师 2010 年 07 多路彩灯控制电路 1.整机设计 1.1 设计要求 （1）功能要求：八个彩灯用8个放光二极管代替； （2）设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能； （3）彩灯亮点移动时间间隔取1秒； （4）彩灯的布图形状随意； （5）让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度 1.1.1 设计任务 通过查找资料设计彩灯的原理图﹑PCB图使其能实现全亮﹑全灭﹑左移﹑右移等功能，让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度 1.1.2 性能指标要求 彩灯亮点的时间间隔为1秒，占空比为50% 1.2 整机实现的基本原理及框图 1.2.1 基本原理 通过两片集成双向移位寄存器74LS194和拨码开关控制右移﹑左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮﹑全灭和一个由555芯片构成的CP产生电路其主要原理框图如下： 1.2.2 总体框图 电源接入电路 电源接入电路 555构成CP产生电路 彩灯控制电路 彩灯展示电路 总体框图 2．各功能电路实现原理及电路设计 （1）彩灯演示电路 2片移位寄存器74LS194级联实现。其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管。其电路图如下 彩灯演示电路图 （2）彩灯控制电路 移位寄存器是一个具有移位功能的寄存器。寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。既能左移又能右移的叫双向移位寄存器。根据移位寄存器存取信息的方式不同分：串行串出，串入并出，并入串出，并入并出4种形式。 本电路由2片移位寄存器74LS194级联实现。其八个输出信号端连接八个300欧电阻（保护发光二极管）和八个发光二极管和一片74LS04（控制彩灯循环亮的作用）和拨码开关控制输入的高低电平。其图如下： 彩灯控制电路图 CR CR CR DSL DSR CP 74LS194 Q0 Q1 Q2 Q3 S1 S0 D0 D1 D2 D3 CP移位脉冲动=输入端 CR非异步置0低电平有效 工作方式控制端 S1 S0 = 00 时，保持功能。 S1 S0 = 01 时，右移功能。 S1 S0 = 10时，左移功能。 S1 S0 = 11 时，并行置数功能。 DSR右移串行数码输入端 Q3~~Q0并行数据输出端，从高位到低位依次为 Q3 ~ Q0 74LS194 74LS194 94的功能表 d0 0 0 0 × 保 持 × × × × × × 0 1 左移输入0 0 Q3 Q2 Q1 × × × × × 1 1 左移输入1 1 Q3 Q2 Q1 × × × × × 1 0 1 1 右移输入0 Q2 Q1 Q0 0 × × × × 0 × 1 0 1 右移输入1 Q2 Q1 Q0 1 × × × × 1 × 1 0 1 并行置数 d3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 × × 1 1 1 保 持 × × × × × × 0 × × 1 置零 0 0 0 0 × × × × × × × × × 0 Q3 Q2 Q1 Q0 D3 D2 D1 D0 DSR DSL CP S0 S1 CR 说明 输 出 输 入 Q3 Q2 Q1 Q0 S1 S0 DSL DSR CP CR 74LS194 D3 D2 D1 D0 CR 74LS194功能表 （3）CP产生电路 由555定时器构成的多谐振动器，电路没有稳态，只有两个暂稳态，电路也不需要外加触发信号，利用电阻和电容也产生放电和充电电容C在1/3VCC和2/3VCC之间充电和放电。 方案一：由555定时器接成多谐振动器。其图如下： 555定时器接成多谐振动器图 振动周期：振荡周期：T=0.7(R1+2R2)C 输出脉冲占空比: 方案二：由555定时器接成多谐振动器但其占空比可调。其图如下 （4）电源输入接口：由一个接口构成便于接电源。其电路图如下： 电源输入接口 （5）总体电路 3．制作与调试过程 第一步，找材料理解每一部分电路的结构和功能，在原有的基础上加上自己所要求的，填写自己所需的元器件的清单 。 第二步，画原理图，不懂的及时找辅导老师或自己查找材料并或者向其他同学询问画出正确的原理图。 第三步，把原理图导入到PCB版去并合理的摆放元器件，认真核对原理图和PCB图的管脚是否一一对应，根据试验板的大小在PCB板上设计