数电课程设计

数电课程设计流水灯电路设计报告书姓名：学号：专业班级：电信09-03日期：2011年12月21日目录1课题名称……………32设计背景……………33设计要求……………34关键词………………35系统框图……………36各单元电路设计、参数计算和元器件选择………4多谐振荡器的设计…………………4模5加法计数器……5移位存放器电路设计………………6主要芯片的真值表以及时序图……77完整的电路图，电路的工作原理……88元器件清单……………99电路的特点和方案的优缺点…………910心得体会………………911参考文献………………10课题名称：流水灯电路设计设计背景：电子技术根底学完之后，我们已经掌握了理论的根底，可是大局部学生没有做实物或者单独实验的能力，这样情况下，就有必要进行实验。流水灯的课程设计是一个比拟根底的能够学生独立完成的实验。设计要求：要求红黄绿三种颜色的灯能在时钟信号作用下规律转换，在启动电路后三种颜色灯依次循环点亮，时间按分别为5S，5S，10S。关键词：流水灯，74LS161计数器，74LS194移位存放器，555定时器，开启电路，三种灯能够在脉冲作用下循环顺序点亮时间分别为5S，5S，10S系统框图：多谐振荡器多谐振荡器计数器计数器存放器存放器LEDLEDLED六、各单元电路设计、参数计算和元器件选择：多谐振荡器的设计：工作原理：555电路的内部电路方框图如图6-1所示。它含有两个电压比拟器，一个根本RS触发器，一个放电开关T，比拟器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比拟器A1同相比拟端和低电平比拟器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vc是控制电压端〔5脚〕，平时输出作为比拟器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比拟器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。6-1555定时器由555定时器构成多谐振荡器：如图6-2，由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端Dc放电，使电路产生振荡。电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波6-2多谐振荡器参数：R1=R2=714KΩ，C1=1.0μf,C2=0.01μf,VCC=5V模5加法计数器：由555定时器构成的多谐振荡器每秒产生一个脉冲CP，将它产生的脉冲加到74LS161计时器上实现模5的计时器，每5S产生一个脉冲到下一个芯片。其中74LS161芯片如图6-3，模5加法计时器如图6-4.6-374LS161芯片6-4模5加法计时器移位存放器电路设计：目的：用其输出端经过同或门电路对彩灯进行控制。设计原理：把CR接高电平，SR接到Q3端，实现环形计数器，D0D1D2D3预置为1000，SL置空，Q0接红灯Q1接黄灯Q2和Q3通过一个或非门接一个绿灯，CP接一个芯片来的脉冲，要实现开启电路时红灯亮。芯片以1000-0100-0010-0001-1000-0100-0010-0001实行循环，这样三个灯就能在以5S为单位的控制脉冲下循环点亮。其中74LS194如图6-5，移位存放器以及控制彩灯电路如图6-66-574LS196移位存放器以及控制彩灯电路主要芯片的真值表以及时序图：6-7555定时器引脚功能74LS161真值表6-974LS194时序图七、画出完整的电路图，并说明电路的工作原理：首先用555定时器构成的多谐振荡器产生1s的CP脉冲，输入到下一个芯片即74LS161，这样的一个脉冲作用到计数器上使其能够产生5s的脉冲，该脉冲作用到移位存放器上使其能够控制三个彩灯依次顺序点亮。完整电路图如图7-1.7-1流水灯设计电路图八、元器件清单：序号名称规格数量/个1555定时器CC755512计数器74LS16113移位存放器74LS19414电阻RES225电容CAP26二极管DIODE27红黄绿灯LED38与非门NAND19异或门74LS86110同或门HCC4077B3九、电路的特点和方案的优缺点，提出改良意见和展望：由于目前还没有接触单片机，使用单片机设计该电路方便快捷，能够很快的完成该功能并且使用器件较少。十、心得体会：通过这次实验设计，我们认识到了自身的缺乏，由于本身知识的不牢靠，导致实验时屡次查阅资料，不过通过这次设计也让我更加熟悉了555定时器，计时器，移位存放器的功能以及特性。虽然这次没有做出实物，但是我去掌握了该流水灯的主要构成，等春节有时间时，自己再动手做一个已经根本上没有什么问题。通过这次学习，我能够更加系统的学