彩燈循環(huán)控制電路

一、設計任務與要求專業(yè)、班級:學號:指導教師:)4)四路彩燈控制器設計與制作實現(xiàn)循環(huán)序列發(fā)生器與彩燈控制電路,使得彩燈按一定得規(guī)律循環(huán)LL5L6L8L3L2L1L4L7一種,并在這四種初狀態(tài)循環(huán),使得彩燈定時改變顯示得效果,假定四種不二、總體框圖時鐘信號發(fā)生電路彩燈控制電路預置控制電路振蕩器有多種振蕩器電路,其中(a)圖為CMOS非門構成得振蕩器,(b)圖為蕩器得振蕩周期T=1.4RC,555構成得振蕩器得振蕩周期T＝0、7(R+2R)C、我12圖1CMOS非門構成得振蕩器(a)3個74LS163構成循環(huán)序列發(fā)生器部分,由于就是64秒改變一種狀態(tài),所S163就是一個4位加法計數(shù)器,并通過它來控制預置控制電路中得4個73LS373得使能端,從而決定輸入得每種初態(tài)、詳細得控制辦法就是:通。再次過64秒后,計數(shù)器產(chǎn)生一個進位使第三個74LS373輸出為10,讓1得端口通過一個非門,然后把它與0得端口以及進位信號一起輸送到一個三輸入與一個非門,然后在與進位信號一起通過一個三輸入得與非門,并把它得輸出0接到滴4個初態(tài)為01110111得74LS373得使能端,使其工作。由于第三個得74LS373就是一個4位加法計數(shù)器,所以當?shù)搅?1時自己又4個74LS373構成預置控制電路部分,因為存在4種不同得初態(tài),考慮到74LS373得高阻態(tài)而且它擁有8個輸出端正好符合要求,所以我們可以把這4種初態(tài)預先寄存在此。由于使能端關閉時74LS373得輸出就是呈現(xiàn)高阻態(tài)所以除此之外,我們還應把所存信號始終至于高電平、就可以保證當使能信號一存在就可以輸出一開始就寄存在器件里得數(shù)據(jù)。彩燈控制電路部分:產(chǎn)生一個進位時,74LS373輸出得狀態(tài)就可以順利得置入雙向移位寄存器三、選擇器件本次課程設計所用器件如表一:型號型號名稱數(shù)目LS存器274LS163十六進制加法計數(shù)器374LS04非門374LS12三輸入與非門474LS08與門174LS00與非門1555555定時器脈沖信號發(fā)生器1其中D0,D1,D2,D3為并行輸出端;SR為右移串行輸入端,SL為左移串行輸入端;S1,S0為操作模式控制端;CP為時鐘脈沖輸入端。它就是同步十六進制加法記數(shù)器,當LOAD端輸入底電平時處于預置數(shù)狀D1、D2、D3得數(shù)據(jù)將會在CP上升沿到達時被置入Q0、Q1、Q2、Q3中,它得163得清除就是同步得、當清除端CLEAR為低電平時,在時鐘端(CLK)上作用下,輸出端(QA-QD)與數(shù)據(jù)輸入端(A－B)相一致。當CLK由低至高跳變或跳變前,如果計數(shù)控制端(ENP、ENT)為高電平,則LOAD應避免由低至高電平得跳圖七74LS163引腳圖圖八74LS163功能表與ENT均為高電平時,在CLK上升沿作用下QA—QD同時變化,從而消除了異步計數(shù)器中高電平脈沖,其寬度為Q0得高電平部分。在不外加門電路得情況下,可級聯(lián)成N位同步計數(shù)器、在CLK出現(xiàn)前,即使ENP、ENT、CLEAR發(fā)生變化,電路得功能也不受影響。74LS373就是八D鎖存器(3S,鎖存允許輸入有回環(huán)特性),常應用在地址鎖控制端(11腳G或EN;1腳OUT、CONT、OE)控制。當OE接地時,若G為高電平,74LS373接收由PPU輸出得地址信號;如果G為低電平,則將地址信號鎖存、工作原理:74LS373得輸出端O0~O7可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時,O0~O7為正常邏輯狀態(tài),可用來驅動負載或總線、當OE為高電平時,O0~O7呈高阻態(tài),即不驅動總線,也不為總線得負載,但鎖存器內(nèi)部得邏輯操作圖九引角圖圖十功能表4)555定時器應用壓VR1與VR2由VCC經(jīng)三個五千歐電阻分壓給出。在控制電壓輸入端VCO懸空時,V＝2／3V,V=1/3V。如果V外接固定電壓,則V=V,V＝1/2V。D85621R4&&Ω+1－Ω+－C2ΩG3&TQOD37A路組成555集成定時器由五個部分組成。2、比較器:C1、C2就是兩個電壓比較器與C4、晶體管開卷與輸出緩沖器:晶體管VT構成開關,其狀態(tài)受端控制。輸出緩沖器就就是接在輸出端得反相器G3,其作用就是提高定時器得帶負載能力與隔離負載對定時器得影響、(B)基本功能當時,,輸出電壓為低電平,VT飽與導通、0100111觸發(fā)輸入(v)×閾值輸入(v)×當輸入信號為高電平時,應保證三極管工作在深度飽與狀態(tài),以使輸出電平仔細觀察一下圖中給出得三極管開關電路即可發(fā)現(xiàn),當輸入為高電平時輸出等于低電平,而輸入為低電平時輸出等于高電平。因此輸出與輸入得電平之間當輸入信號為高電平時,應保證三極管工作在深度飽與狀態(tài),以使輸出電平接近于零。為此,電路參數(shù)得配合必須合適,保證提供給三極得基極電流大于深度飽與得基極電流。設計電路所用得芯片就是74LS04,如下圖所示:號非門功能表74LS04得內(nèi)部結構圖邏輯符 邏輯函數(shù)式Y=A圖十四74LS04得管腳圖 引出端符號1A—3A輸入端1B－3B輸入端1C-3C輸入端四、功能模塊多諧振蕩器不需要外加輸入信號,只要加上直流電源就能自動輸出相應頻率振蕩器。多諧振蕩器電路能從一種狀態(tài)翻轉到另一種狀態(tài),變化極其迅速、多諧振蕩器得穩(wěn)定度及頻率得準確度決定了數(shù)字鐘計時得準確程度,通常選用成品振構成振蕩VVs28、86k?R1VCCRSTOUTDIS57、72k?R210nFCTRI10nFCf100?Rl555_VIRTUALTimer輸出波形圖如下所示:振蕩器就是數(shù)字鐘得核心。振蕩器得穩(wěn)定度及頻率得準確度決定了數(shù)字鐘計時精度越高。如果精度要求不高也可采用集成邏輯門與RC組成得時鐘源振蕩2﹚循環(huán)序列發(fā)生器三個74LS163,第三個74LS163就是一個4位加法計數(shù)器,并通過它來控制預置4)控制顯示電路五、總體設計電路圖產(chǎn)生個進位信號,這個進位信號會控制4進制加法計數(shù)器得計數(shù)端使其計數(shù),4進經(jīng)過對以上各個步驟得總結可以得到最終得結果,通過軟件對最后得結果進設計得正確性、仿真結果如下:11RL47CCVVs5VΩ6k6812R8X7X6X5X4X3X2X1XTUOTSRSIV5V5V5V5V5V5V5V55ULS21314151CQQD491SL47CRSKLC1S0SRLC~4ULS21314151CQQD491SL47CRSKLC1S0SRLC~V5CCVLAΩ0Ω00lTRIVrem5i5TDNGIRTIRTRTOFCF0101Ωk2k725Rnn765432110191765432110191fCC512196525121965251219652512196529USL3USL2USL1USLD881D771D641D531D8743743GNE11CO~1D881D771D641D531D8743743GNE11CO~1D881D771D641D531D8743743GNE11CO~1D881D771D641D531D8743743GNE11CO~1A31UA21UA51UDS1UD40SL47A01UA11UCCVD21SL7D40SL478080SL47&A61UD00SL47D21SL7112131415111213141511121314151CCVA71UD21SL7A81USL8UCQQD361SL47DCBA01KLCDAOL~RLC~6UCQQD361SL47DCBA01KLCDAOL~RLC~7UCQQD361SL47DCBA01KLCDAOL~RLC~V5六、課程設計心得電路圖都要自己設計。靜下心來,仔細分析題目,再加上指導老師得說明與提示,心中才有了一些設計方案。將整個系統(tǒng)根據(jù)不同得功能分成不同得模塊,再分別在設計過程中,我接觸得芯片有得就是平時上課沒有接觸過得,所以我必須從頭了解每個陌生芯片得作用以及管腳圖,盡管最后還不就是運用得很熟練,但既鞏固了課上學過得理論知識,又掌握了一些課外芯片得用處、在此基礎上學習了數(shù)字設計系統(tǒng)得基本思想與方法,學會了科學得分析實際問題,通過查資料,分作態(tài)度、在此次得思路彩燈控制器設計過程中,我更進一步地熟悉了芯片得結構及掌