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1、、设计要求1. 以8或10个指示灯作为显示器件， 能自动的从左到右、 从右到左自动的依次 被点亮，如此周而复始，不断循环。2打开电源时控制器可自动清零，每个指示灯被点亮的时间相同约为0.5S2S范围内。3用计算机画出设计电路图，进行仿真分析验证其正确性。 4写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计 和元器件的选择，画出完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议）二、设计的作用，目的1. 作用利用控制电路可使彩灯 （例如霓虹灯） 按一定的规律不断的改变状态， 不仅 可获得良好的观赏效果，且可以省电（与彩灯全亮相比） 。2. 目的用NE555芯片，74LS151芯片,7
2、4LS163芯片,74LS194,以及一些逻辑门芯片 完成彩灯控制器。三、设计的具体实现1 系统概述接通电源时， 555占空比可调振荡器产生 1s 单位的脉冲，脉冲送到下一个 模块74LS151计数器，目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一 个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163进而彩灯在脉冲的作用下依次 点亮，并实现循环，完成实验要求。2. 总体思路先用555定时器用来生成1s标准单位cp脉冲，把脉冲给计数器74LS151,通过74LS151形成模5加法计数器，再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄 存器输入端，Q o，Q，Q和Q接彩灯然后连接几个逻辑
3、门，把 74LS194接成环形 计数器。就能实现基本电路要求。3. 方案设计总体电路共分三大块。 第一块实现时钟信号的产生； 第二块实现灯亮灭情况 的演示；第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制3.1单元模块的设计与组成1.占空比可调振荡器555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图1(A)所示，按输入输出的排列 可看成如图1(B)所示。其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发 端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入 端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接 地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)
4、，加上低电平时可使 输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源 端，1脚是地端。4.7 k Ohmm m冏Vcc Vo VH VCO ）CB555GND VD Vo RdLj U1 10图 1（ A）第沪気IM DBOUT TURK3 GUH001 uFHF4.7 uFy150 k Ohm*wv_把它接成占空比可调振荡器VCC=,RA=714,RB=714,C=1uf实现单位1s的脉冲cp,将它输出的脉冲加到74LS151的cp端2.脉冲设计电路74LS161目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片uata inpu rsDAI A Sf 1
5、EC T11%141312111O9, *一23斗567I3VCC 04D5D7ABCD3 03O1 DOYW STROBE GNDDATA INPUTSOUTPUTSG图2实现模5计数器，用它的后五个状态，把 D0D1D2D3预置到1011端，0C与通过 非门于LD相连，CO端输出到下一个芯片74LS194的cp端。3. 移位寄存设计电路74LS194目的：用其输出端对三个彩灯分别进行循环循环控制151 “I13)12| Ll| 101dV Li、iQo Ql Q2 (J3 CP Si1 SuCC 401 94(74LS1941ChS D3 Di D2 Ds SlVs*3I45|引7|8I把
6、CR接高电平，SR接到Q3端，实现环形计数器，D0D1D2D3预置1000,SL置空,Qo接红灯Qi接黄灯Q2和Q3通过一个或非门接一个绿灯，CP接上一个芯片来的脉冲，要实现开启电路时红灯亮，还要向电路送数，Qo Qi Q2 Q3通过同或门接到Si端，So接高电平，当开启电源时，Qo Qi Q2 Q3通过同或门向Si端 输入高电平，达到Si So都为高电平，这样就像芯片送数 iooo,红灯亮，这是 Qo Qi Q2 Q3通过同或门向 Si送低电平，这时芯片就会 iooo-oioo- ooi oooi iooo oioo ooio oooi实行循环，这样三个灯就会在 5s为单位的脉冲 控制下依次
7、点亮并循环。4主要芯片介绍i.555定时器如图4为555计时器的引脚图，以及内部构造图图4m m rn ijiV 1Vcc32 Vcc3H导通L 1Vcc3 2Vcc3H原状态1 応lfepq-L4=l EG3A E r_ D E G四、测试与结果分析电路设计，安装元器件及连好导线后，进行实验结果测试。实验前首先完成 以下步骤:1.检查电路原理图及导线的连接。在电脑上仿真，能够得出正确的实验现象，所以电路原理图正确。检查导线的连接是否与电路原理图上一致。2. 检查导线的连接。对照电路原理图，用数字万用表打到合适的档位，测试各对 应的接点是否连接好并导通。3. 检查实验仪器和器材是否完好。电源
8、5伏直流电压输出正常，NE55芯片测试 其功能均正常，用万用表检查开关，按下时导通均正常。完成上述步骤后，接通5伏的直流电源，实验现象为： 流水灯能自动的从左到右、从右到左自动、以不同的方式依次被点亮，流水灯会 出现不同的闪烁方式间歇流动。如此周而复始，不断循环。调节Rp的阻值，流水灯的流速发生了改变。至此，多功能流水灯电路设计，调试与实验基本成功。五、心得体会通过对本课件的制作，发现自己对某些芯片的掌握不够准确。在EWB中弄原理图时，有个163芯片少接了个地，致使电路不能正常工作。做板的时候也遇 到了一些问题，如在面包板上排线时，排线交错连接，一片混乱，经过几次尝试 后能够很简洁的利用面包板
9、排线。同时也体会到工业设计以及实际操作的重要 性。通过这次课程设计，可以很好的把每个实验内容融合到一起， 应用于解决实 际问题中，同时又加深了自己对 EWB仿真软件的学习与应用，理论和实践相结 合，从而更好地掌握所学知识。从中也得到了不少经验，对以后的学习，设计起 到很大的帮助。六、附录元件清单序号名称规格数量1555震荡器NE55512数据选择器74LS15113移位寄存器74LS19424计数器74LS16325与非门HD74LS20P16或门HD74LS32P17异或门TC4030BP18 :非门SN74LS00N19电阻4.7K110电阻150K111电容4.7uF112电容0.01uF113彩灯914面包板1
