电子课程设计-电灯控制开关.doc

电子课程设计 电灯控制开关 设计任务与要求设计一个电灯控制开关，该开关只有一个按钮，1. 当按钮按下一次，则电灯亮10s后灭；2. 当按钮按下两次（包括前一次），则电灯常亮不灭；3. 当再按一次，则电灯灭。设计方案总体框图显示电路计数模块脉冲发生电路功能选择电路电灯按键输入与消抖三、选择器件1、74ls160（同步十进制加法计数器）逻辑框图如下: 逻辑符号：内部原理图：逻辑功能表：逻辑功能：同步置数LOAD低电平有效、异步清零CLR 低电平有效、使能端ENTENP 高电平有效一个160可制成210进制中任意进制的计数器 也可级联制成任意进制的计数器；在此方案中160用作3进制的计数器2、74ls161（四位二进制加法计数器） 逻辑框图：逻辑符号：逻辑功能表：内部原理图：逻辑功能：同步置数LOAD低电平有效、异步清零CLR 低电平有效、使能端ENTENP 高电平有效；一个161可制成215进制中任意进制的计数器 也可级联制成任意进制的计数器；在此方案中161用作11进制的计数器3、74ls00（四2输入与非门）逻辑符号： 逻辑功能表：内部原理图：逻辑功能： 四个二输入的与非门（有0出一）4、74ls04(六输入非门)逻辑符号：逻辑功能表：输入输出0110内部原理图： 逻辑功能：将输入信号取反并输出5、74ls08（四 二输入） 逻辑符号： 逻辑功能表：输入输出000010100111逻辑功能：判断两输入是否都为一，两输入为1输出为1，其余都为06、74ls32（四2输入或门） 逻辑符号：逻辑功能表：输入输出000011101111内部原理图：逻辑功能：输入信号只要有一个为1输出为17、74ls248（七段译码/驱动器）逻辑符号：逻辑功能表：内部原理图：逻辑功能：七段显示译码器输入的是8421BCD码，输出的是能驱动七段显示器的高低电平信号。所以它有四个输入端，分别为D C B A和一些控制输入端。七个输出端分别是a、b、c、d、 e、f、g。这类译码器全称为BCD七段译码器/驱动器。8、共阴数码管（CK）逻辑符号： 模拟软件（multisim）中：实际： 内部原理图： 逻辑功能：集成LED将译码器输出信号直观的显示出来9、555定时器 逻辑符号： 内部原理图：逻辑功能：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。10、点触开关以及所需的电阻电容 四、功能模块模块一：按键输入与消抖由图可以看到输出端初始状态为0，当按键按下去的时候输出为1.由于使用的是点触开关按键按下的时候开关闭合，松开时自动断开，此时输出就会产生一个上升沿，输入到下一模块160的cp。模块二： 1、用74ls160来记录按键所按得次数； 2输出Qb Qa控制三种状态状态QbQbLED亮10s后灭01LED常亮10LED灭11 功能选择模块3、由于74ls160异步清零所以将输出Qb Qa接一与非门至CLR端，可确保三次按键只有三种状态输出（在multisim仿真中这种方式可以实现，因为160异步清零所以当输出为0011时，由于计算机仿真运算速度较快捕捉到了这个信号，但在实际搭接电路时，0011这种状态不会出现，所以可将Qa接一非门然后和Qc接一与门接到160的CLR端）4、Qb接非门和Qa接一与门（状态一的控制信号）其输出和脉冲发生电路的输出接一与门至计数模块的161的CLR端确保只有在状态一时脉冲信号才能进入161 5、 Qa接一非门和Qb接一与门（状态二的信号）其输出分别接到一非门至161的清零端确保在第一状态结束时计数示模块清零和一个或门的一端6、 Qb Qa接一与非门其输出端（状态三的控制信号）和或门的输出端进行与的联系。7、 最后一与门的输出接一电阻至一个发光二极管模块三：脉冲发生电路脉冲信号发生模块选用555多谐振荡器，周期T=0.69（R1+2R2）C1此方案中所需频率为1Hz的脉冲，所以我选用R1=R2=610k欧姆 电容C1为1mf模块四：计数模块1、选用74ls161进制同步计数器时间计数模块2、输出端Qd和Qb接一与非门至其LOAD端，输入端A B C D置为1010， 与此同时其输出端和状态一的控制输出端进行与连接其输出接到或门的另一输入端，确保状态一和状态二的控制信号不冲突模块五：显示电路数码管显示模块74ls248驱动模块加7段共阴数码管（CK）74ls248将计数模块输出的信号进行编译并在数码管上显示。五、总体设计电路图 模拟仿真结果： （状态一：电灯亮10秒后灭）（状态二：电灯常亮）（状态三：电灯常灭）每次按键时按键模块输出端都会输出一个上升沿，此时功能选择模块就会输出0001（状态一）此时脉冲信号输出端的信号就能够有效地进入时间计数模块开始计数 LED灯亮，当计数到1010（10）同时置数为10那么输出端一直为