流水灯课程设计报告

1、.目 录一 .设计要求二 . 设计思路三 . 单元电路设计四 . 所需设备与器件五 . 整机电路六 . 系统工作原理与分析七 . 参考文献八 . 心得体会精品.内容摘要 在日常生活中，我们经常看到各种各样的霓虹灯，其中当然包括本电路设计的智能流水灯，这种灯主要利用数字电子集成芯片，尤其是利用计数器，或非门组合芯片，触发器，本设计把cd4510可预置可逆计数器的数字信号传给cd4067十六选一芯片，而本设计只利用cd4067八个脚，实现八选一功能，使i0x （x 取0到7的数）在内部把高电平传给i0comx，i0comx把高电平传给4001两输入或非门的u3b，i0x把高电平通过u3a传给u3b

2、，利用i0comx，i0x的数字信号到达u3b的时间差，在cd4001的输出端产生上升延的时钟脉冲信号，cd4017b1十进制计数器接受与数字对应的高电平， 0到9脚依次产生高电平，而0到9十个流水灯依次与cd4017b1的0到9脚连接，所以0到9十个流水灯从0到9依次点亮，依次熄灭，即正转，当9脚出现高电平即9灯点亮时，产生的上升延传给cd4510可预置可逆计数器，使之计数，实现下一轮的正转，当 灯正转九圈之后，cd4510的q4变为高电平，通过sr锁存器，利用其翻转功能，使cd4510由加法计数变为减法计数，cd4017b2开始工作，cd4017b2的0到9脚依次与9到0灯相连，所以通过c

3、d4067，cd4001，cd4017b2的芯片的作用，使流水灯反转，反转九圈后，q4再次变为高电平，传给rs的寄存器，cd4510再次进行加法计数，流水灯就这样正转九圈后再反转九圈，因为cd4067的八个脚从i00到i07连接依次减小的电阻，所以正转速度越来越快，反转速度越来越慢 。一.设计要求:1十盏灯（led）循环点亮 2正转/反转9圈3速度：正转渐快，反转渐慢二.设计思路:三.单元电路设计精品.1实现翻转功能的rs触发器 rs触发器,当r.s端同时输入1,1信号时,q,q同时变为0,0.接着当r,s端输入0,0时q,q立即转变为1,1.由此实现翻转功能.2cd4001两输入或非门cd4

4、001是两输入或非门，即在一块集成块内含有四个相互独立的或非门，每个或非门有二个输入端，外接线共有14根，各引线的排列规律是：使印有型号的一面朝上，将双列插脚向下，把带有凹槽标志的一边置于左方，从左下脚起逆时钟计数，依次是1，2，314，电路管脚排列图为：2cd4510 bcd四位可预置可逆计数器精品.cd4510具有复位cr,置数控制ld,并行数据d0d3,加减控制u/d ,时钟cp和进位ci等输入.cr为高电平时,计数器清零.当ld为高电平时,d0d3上的数据置入计数器中,ci控制计数器的计数操作,ci=0时,允许计数.此时,若u/d为高电平,在cp时钟上升沿计数器加1计数;反之, 在cp

5、时钟上升沿减1计数. 除了四个q输出外,还有一个进位/错位输出boco/3十六路模拟开关cd4067精品.cd4067的引脚功能见图。cd4067相当于一个单刀十六掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码abcd来决定。其真值表见表：dcbainh接通通道00000“0”00010“1”00100“2”00110“3”01000“4”01010“5”01100“6”01110“7”10000“8”10010“9”10100“10”10110“11”11000“12”11010“13”11100“14”11110“15”1均不接通本设计中只用到了其中的八个引脚，所以只用到了输入的三位，即cba三个

6、输入端，所一输出也只有i00到i07八个脚。精品.4十进制计数分频器cd4017cd4017是十进制计数器/脉冲分配器，可组成18通道循环工作的8循环逻辑控制器，并有实时清零功能。当cd4017的某一输出端为高电平时，其余各端均为低电平，q0q9所接的发光二极管就会随cd4017的计数过程不断向前跃进，形成流水状。 十进制计数分频器cd4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是o0、o1、o2、o9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。精品. cd4017有10个输出端（o0o9）和1个进位输出端o5-9。每输入10个计数脉冲，o5-9

7、就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。cd4017有3个输（mr、cp0和cp1），mr为清零端，当在mr端上加高电平或正脉冲时其输出o0为高电平，其余输出端（o1o9）均为低电平。cp0和cpl是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由cp0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由cpl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。 由此可见，当cd4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。四.所需设备与器件1u1：cd4510四位bcd可预置数可逆计数器2u2：cd4067十六选一模拟开关3u3：cd

8、4001两输入或非门4u4：cd4017b十进制计数器两个，cd4017b1，cd4017b25电阻：r1：3.3m ，r2：2.2m，r3：1m , r4：820k, r5：680k, r6：560k，6r7：330k， r8：330k, r9：100k，r10：100k，r11：100k， r12：10mr13：330欧，7二极管： d10，8流水灯：发光二极管d0 d99电容：c1：0.01微法，c1：0.01微法，c3：0.1微法，c4：0.22微法精品.10开关：k111ttl非门一个六 系统工作原理与分析电路一接通，+5v电源瞬间给c3充电，cd4510的rst复位进行高电平加法计

9、数，q4q3q2q1输出0000。q3q2q1与cd4067的输入端cba相连。cd4067的输入端cba接受信号000，i00与i0comx在内部导通，i0comx把高电平传给u3b，cd4001输出低电平，i00把高电平通过电阻r1传给cd4001的u3a， u3a的输出接 u3b的输入，cd4001又输出高电平，产生方波信号给cd4017b的时钟控制端。在方波的上升延时，cd4017b1开始计数，第一个上升延到来时，cd4017b1的0输出端变为高电平，其它全为低电平，第二个上升延到来时，1输出端为高电平，0端同其它端全为低电平。如此循环下去，到第十个上升延到来时，9输出端为高电平，其它

10、端全为低电平。彩灯按从0到9的顺序依次与cd4017b1的3，2，4，7，10，1，5，6，9，11脚（从0到9的数字输出端）相连，通过保护电阻r3接地，所以cd4017b1不断接受上升延时，0到9十个灯循环点亮。并且在前一个灯熄灭之后，下一个灯就被点亮。9输出端连接cd4510的时钟控制端，当9灯被点亮时，产生一个上升延的时钟信号给cd4510的时钟控制端，使之计数，从而使输出q4q3q2q1变为0001，cd4067， cd4001，cd4017b1同来0信号时一样工作，使彩灯循环点亮。 循环点亮八周之后，9输出端再给cd4510一个上升延，q4q3q2q1输出1000，使流水灯再从0到9

11、顺次点亮，至此流水灯从0到9循环点亮了九次，因为cd4067是先i00与i0comx在内部导通，后i07与i0comx在内部导通，而r1r8与i00 i07依次相连，r1r8依次减小，所以正转周期越来越短，即速度越来越快。同时q4由低电平变为高电平，传给u3 rs触发器，rs触发器翻转功能使得cd4510转变为减法计数，又 d10导通，rst复位。cd4510由加法计数进入减法计数，v/d端变为低电平，因为cd4017b1的vdd接cd4510的v/d端，cd4017b2通过非门接cd4510的v/d端，所以cd4017b2开始工作，而90灯依次与cd4017b2的09输出端相连，于是流水灯实

12、现从9到0灯依次发光，即流水灯的反转。工作原理同正转，不同的是，i09先i0comx在内部导通，最后才是i00与i0comx在内部导通，因为r1r8依次减小，所以反转周期越来越长，即速度越来越慢，反转了九次之后，q4q3q2q1再次输出1000，通过u3 rs触发器翻转功能，精品.v/d端变为高电平，使得v/d由减法计数变为加法计数，cd4017b1再次工作，实现正转，正转九圈之后，cd4017b2工作反转九圈，如此一直循环下去。七 参考文献数字电子技术基础（第五版）清华大学电子学教研组 编 阎 石 主编/article/showarticle.asp?ar

13、ticleid=279八 心得体会经过一个星期的模拟电路课程设计,使我对模电有了更进一步的认识和了解, 开始不知道从哪里下手,慢慢的锻炼着画电路图,分析电路,通过翻查课本、借助于其他资料进行设计，通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只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起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，开始不知道从哪里下手,慢慢的锻炼着画电路图,分析电路,通过翻查课本、借助于其他资料进行设计，在实践过程中我发现了我的不足之处。首先是对深层知识点的不了解，以前学的知识的含糊性，以至于出现了在设计之初不能很快的理清思路，经常会出现错误。通过这次设计，使我在