灯光显示电路

设计题目：灯光显示电路设计目的：掌握技术、译码、显示驱动电路的设计与调试方式。根据不同的要求实现不同的输出。设计任务：三个彩灯红、绿、黄循环显示。彩灯显示状态表如下表所示。CPRGY00001001201031004111510060107001参考设计方案根据彩灯显示的状态表分析，该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。计数器实现000~111状态的输出，显示译码模块吧计数器的输出转换成彩灯显示状态，由发光二极管显示输出。彩灯显示电路框图如图所示。

计数器显示译码模块显示驱动计数器显示译码模块显示驱动设计要求确定总体设计方案画出总方框图。确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。确定元器件，选择型号。画出总逻辑和装配图，并在实验板上组装电路。进行电路调试，达到设计要求。写出总结报告。2、日程安排：7月5日接到设计题目，初步确立实验方案。7月6日上午调试时间利用仿真软件成功设计出电路并且仿真成功。7月7日上午去电子市场购买实验所需器件，下午进行第二次调试，用实验室中器材完成实验现象，电路焊接做到一半终止。7月8日整理实验报告。7月9日答辩。实验逻辑图：显示译码模块（74ls138）计数器（74LS160）脉冲源显示译码模块（74ls138）计数器（74LS160）脉冲源实验装配图：4．1、使用标准脉冲源做脉冲源。4．2、经改良后使用555计时器作为脉冲源。实验方案5．1、输入状态表格如下：A01111111B10111111C11011111D11101111E11110111F11111011G11111101H111111105．2、化简可得：R=（DHE）’G=（CEG）’Y=（BEH）’试验中所涉及元件：5．1、555计时器。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=（R1＋R2）C。由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放＝R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc之间变化。图1（b）所示为工作波形。5．2、74ls160160为可预置的十进制同步计数器，共有54/74160和54/74LS160两种线路结构式，其主要电特性的典型值如下：160的清除端是异步的。当清除端/MR为低电平时，不管时钟端CP状态如何，即可完成清除功能。160的预置是同步的。当置入控制器/PE为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0－Q3与数据输入端P0－P3一致。对于54/74160，当CP由低至高跳变或跳变前，如果计数控制端CEP、CET为高电平，则/PE应避免由低至高电平的跳变，而54/74LS160无此种限制。160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当CEP、CET为高电平时，在CP上升沿作用下Q0－Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。对于54/74160，只有当CP为高电平时，CEP、CET才允许由高至低电平的跳变，而54/74LS160的CEP、CET跳变与CP无关。160有超前进位功能。当计数溢出时，进位输出端（TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为Q0的高电平部分。在不外加门电路的情况下，可级联成N位同步计数器。对于54/74LS160，在CP出现前，即使CEP、CET、/MR发生变化，电路的功能也不受影响。本实验利用了同步置数法将160接成8进制以实现控制循环。5．3、74ls138138为3线－8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，138还可作数据分配器。5．4、74ls20购置器件列表：1KΩ电阻*20．01uF电容*10．47uF电容*1ne555*174ls160*174ls138*174ls20*2Led（红、绿、黄）各1电路板*1导线若干心得体会：通过这几天的课程设计，让我体会到要想制作一个实用的电子设备的困难，不仅需要很长的时间，还要很多的精力。它使我深刻认识到理论与实际相结合的重要性，光有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合，从理论中得出结论，才能真正掌握本领，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中，可以说是困难重重，毕竟以前在这方面做的太少，难免会遇到过各种各样的问题，但的确使我受益匪浅，使我们巩固了书面知识、认识到的了自身的不足，这将有助于我们今后进一步的学习。参考文献：电