数电课程设计--彩灯循环控制电路的设计1

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第1页

《数字电子技术课程设计》报告

——彩灯循环控制电路设计

专 业:

班 级:

姓 名:

学 号:

指导教师: 潘敬熙

2011年6月15日 第2页 1. 课程设计目的

1.1进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

1.2了解数字电路设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

1.3熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。

1.4 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

2.课程设计要求

2.1 彩灯能够自动循环闪烁。

2.2 彩灯循环显示且频率快慢可调。

2.3 该控制电路具有8路以上输出。

2.4 改控制电路具有暂停和选择变换彩灯循环亮灯个数的功能。

3.电路组成框图

4.元器件清单

器材 数量

LM555CM 1

74HC163D_6V 1

74HC154DW_6V 1

彩色发光二极管 13(多于三种颜色)

开关 2

10k可变电阻 1

5v电压源 1

1k电阻 2

320电阻 1 时钟信号产生电路 计数驱动电路 译码显示电路 第3页 1uf电容 1

1nf电容 1

三输入与门 2

或非门 1

非门

1

导线 若干

5. 各功能块电路图

5.1 时钟信号产生电路

时钟脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、R 3、C1和C2构成多谐振

荡器, 脚THR与脚TRI直接相连。电路没有稳态, 仅存在2个暂稳态, 电路亦不需

要外加触发信号。利用电源通过R 1、R2向C 1充电, 以及C1通过R2、R3向放电端

DIS放电, 使电路产生振荡。输出矩形波, 为计数器提供脉冲源。

5.2 计数驱动电路

本实验的彩灯循环闪烁电路选用了比较典型的同步4位二进制计数器74HCl63D加法计数器。74HCl63D 具有同步清零和同步置数的功能,在反馈出加上一个控制开关,实现了彩灯亮灯多少模式的选择。为了实现13或10盏灯循环闪烁, 本实验采用同步反馈清零法获得13进制或10进制计数器。如图所示, 当QDQCQBQA输出为1 100或1001时, U5A输出1个低电平到LOAD, 将计数器清零, 回到0000状态。 第4页 U374HC163D_6VQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10~LOAD9~CLR1CLK2S1Key = C39S2Key = BVCC5VU4A7406NU2A74S11DU2B74S11DVCC248U5A7402N25266228730VCC1700

5.3 译码显示电路

要求控制8盏灯循环闪烁, 所以译码器选择具有多于8路输出的4~ 16线译码74HC154D。低13路输出端分别连接13 盏彩灯。译码器输出低电平时, 彩灯熄灭。译码器输出高电平时, 彩灯点亮。

U674HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A23B22C21D20~G118~G219LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED11LED1291011121314VCC5VR4320ΩVCC6LED131151619202122297282 第5页 6.仿真电路总图

U1LM555CMGND1DIS7OUT3RST4VCC8THR6CON5TRI2R11kΩR21kΩR310kΩKey=A50%C11uFC210nFVCC5V4183U674HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A23B22C21D20~G118~G219U374HC163D_6VQA14QB13QC12QD11RCO15A3B4C5D6ENP7ENT10~LOAD9~CLR1CLK2S1Key = C39LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9LED10LED11LED1291011121314R4320ΩS2Key = BU4A7406NU2A74S11DU2B74S11D248U5A7402N252662287LED131151619202122290305170VCC