數(shù)電課程設(shè)計

數(shù)電課程設(shè)計流水燈電路設(shè)計報告書姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：電信09-03日期：2011年12月21日目錄1課題名稱……………32設(shè)計背景……………33設(shè)計要求……………34關(guān)鍵詞………………35系統(tǒng)框圖……………36各單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和元器件選擇………4多諧振蕩器的設(shè)計…………………4模5加法計數(shù)器……5移位存放器電路設(shè)計………………6主要芯片的真值表以及時序圖……77完整的電路圖，電路的工作原理……88元器件清單……………99電路的特點和方案的優(yōu)缺點…………910心得體會………………911參考文獻(xiàn)………………10課題名稱：流水燈電路設(shè)計設(shè)計背景：電子技術(shù)根底學(xué)完之后，我們已經(jīng)掌握了理論的根底，可是大局部學(xué)生沒有做實物或者單獨實驗的能力，這樣情況下，就有必要進(jìn)行實驗。流水燈的課程設(shè)計是一個比擬根底的能夠?qū)W生獨立完成的實驗。設(shè)計要求：要求紅黃綠三種顏色的燈能在時鐘信號作用下規(guī)律轉(zhuǎn)換，在啟動電路后三種顏色燈依次循環(huán)點亮，時間按分別為5S，5S，10S。關(guān)鍵詞：流水燈，74LS161計數(shù)器，74LS194移位存放器，555定時器，開啟電路，三種燈能夠在脈沖作用下循環(huán)順序點亮?xí)r間分別為5S，5S，10S系統(tǒng)框圖：多諧振蕩器多諧振蕩器計數(shù)器計數(shù)器存放器存放器LEDLEDLED六、各單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和元器件選擇：多諧振蕩器的設(shè)計：工作原理：555電路的內(nèi)部電路方框圖如圖6-1所示。它含有兩個電壓比擬器，一個根本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比擬器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比擬器A1同相比擬端和低電平比擬器A2的反相輸入端的參考電平為和。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。是復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接VCC。Vc是控制電壓端〔5腳〕，平時輸出作為比擬器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比擬器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。6-1555定時器由555定時器構(gòu)成多諧振蕩器：如圖6-2，由555定時器和外接元件R1、R2、C構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路亦不需要外接觸發(fā)信號，利用電源通過R1、R2向C充電，以及C通過R2向放電端Dc放電，使電路產(chǎn)生振蕩。電容C在2/3Vcc和1/3Vcc之間充電和放電，從而在輸出端得到一系列的矩形波6-2多諧振蕩器參數(shù)：R1=R2=714KΩ，C1=1.0μf,C2=0.01μf,VCC=5V模5加法計數(shù)器：由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器每秒產(chǎn)生一個脈沖CP，將它產(chǎn)生的脈沖加到74LS161計時器上實現(xiàn)模5的計時器，每5S產(chǎn)生一個脈沖到下一個芯片。其中74LS161芯片如圖6-3，模5加法計時器如圖6-4.6-374LS161芯片6-4模5加法計時器移位存放器電路設(shè)計：目的：用其輸出端經(jīng)過同或門電路對彩燈進(jìn)行控制。設(shè)計原理：把CR接高電平，SR接到Q3端，實現(xiàn)環(huán)形計數(shù)器，D0D1D2D3預(yù)置為1000，SL置空，Q0接紅燈Q1接黃燈Q2和Q3通過一個或非門接一個綠燈，CP接一個芯片來的脈沖，要實現(xiàn)開啟電路時紅燈亮。芯片以1000-0100-0010-0001-1000-0100-0010-0001實行循環(huán)，這樣三個燈就能在以5S為單位的控制脈沖下循環(huán)點亮。其中74LS194如圖6-5，移位存放器以及控制彩燈電路如圖6-66-574LS196移位存放器以及控制彩燈電路主要芯片的真值表以及時序圖：6-7555定時器引腳功能74LS161真值表6-974LS194時序圖七、畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理：首先用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生1s的CP脈沖，輸入到下一個芯片即74LS161，這樣的一個脈沖作用到計數(shù)器上使其能夠產(chǎn)生5s的脈沖，該脈沖作用到移位存放器上使其能夠控制三個彩燈依次順序點亮。完整電路圖如圖7-1.7-1流水燈設(shè)計電路圖八、元器件清單：序號名稱規(guī)格數(shù)量/個1555定時器CC755512計數(shù)器74LS16113移位存放器74LS19414電阻RES225電容CAP26二極管DIODE27紅黃綠燈LED38與非門NAND19異或門74LS86110同或門HCC4077B3九、電路的特點和方案的優(yōu)缺點，提出改良意見和展望：由于目前還沒有接觸單片機，使用單片機設(shè)計該電路方便快捷，能夠很快的完成該功能并且使用器件較少。十、心得體會：通過這次實驗設(shè)計，我們認(rèn)識到了自身的缺乏，由于本身知識的不牢靠，導(dǎo)致實驗時屢次查閱資料，不過通過這次設(shè)計也讓我更加熟悉了555定時器，計時器，移位存放器的功能以及特性。雖然這次沒有做出實物，但是我去掌握了該流水燈的主要構(gòu)成，等春節(jié)有時間時，自己再動手做一個已經(jīng)根本上沒有什么問題。通過這次學(xué)習(xí)，我能夠更加系統(tǒng)的學(xué)