数字电路课程设计报告书—多路彩灯控制器.docxVIP

数字电路课程设计报告书

——多路彩灯控制器

设计目的

1.、掌握移位寄存器的移位，置位功能设计方法；

2、掌握TTL集成电路驱动发光二极管的设计方法；

3、掌握数字电路的设计。

课程设计的任务和原理

设计一个8路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟，具体要求如下：

彩灯明暗变换节拍为2秒和1秒，两种节拍交替运行；

能演示三种花型，花型自拟。

由花型1至花型3先按快节拍循环一遍，再按慢节拍循环一遍，然后回到快节拍，周而复始。

基本原理：

发光二极管的亮、灭由移位寄存器的输出高、低电平来控制；不同花型由左至右或由右至左的变化即由移位器的左移右移功能完成；八个发光二极管的亮、灭直接由移位寄存器的输出端控制，需要移位寄存器来控制花型的变化。

课程设计过程

1、模块化设计：

根据数学系统的总体设计方法，将总系统各个功能区域来实现，使每个区域构成必要的联系，形成具有更多功能的一个系统。模块化设计是总体功能的一个分割，有利于试验中的排查清除故障。

2、子模块设计：

就是对完成部分功能的子模块的可行性和可制作性进行分析，综合，直至将他们的功能完整实现。

总体方案设计

彩灯花型控制电路节拍控制电路定时器

彩灯

花型控制电路

节拍控制电路

定时器

第一步：要实现彩灯的亮和灭，需要ＣＰ脉冲信号的输入，即首先要产生脉冲，这一步由５５５定时器来实现。

第二步：实现如何控制节拍，由７４ＬＳ１５１来实现。

第三步：实现花型的变换，由２片７４ＬＳ１６１来实现。

第四步：花型的演示，由２片７４ＬＳ１９４来实现

单元电路的设计

课程设计所需仪器及元器件

74LS194

2个

5．1KΩ

1个

74LS161

3个

0.01μF

1个

74LS151

2个

4.7μF

1个

74LS04

2个

发光二极管

8个

74LS00

2个

面包板

1个

555芯片

1个

漆皮铜导线

1个

150KΩ

1个

2、各个单元电路

（1）花型演示电路

由二片移位寄存器194级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。

三种花型变换样式

花型1：从左至右顺次渐亮。全亮后，再从左至右渐灭；

花型2：8路灯分两半。从右至左渐亮，全亮后，再从右至左渐灭；

花型3：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。

移存器输出状态编码表

节拍序号

第一种花型

第二种花型

第三种花型

1000100012001100113011101114111111111511101110611001100710001000800000000910111213141516我的设计是每种花型完整显示一遍遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为32，即1~16显示第一个花型，17~24显示第二个花型，25~32显示第三个花型。

要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变。现将两片194分为低位片1和高位片2。列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：

节拍控制器信号

低位片

高位片

花型

Q4Q3Q2Q1Q0

S1

S0

SL

SR

S1

S0

SL

SR

1

00000

0

1

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