环形移位计数器在彩灯控制电路中的应用

灯的起始状态和彩灯串的彩灯个数。

然后，由操作人员控制移位寄存器控制电路的控制开关SB、K，可以控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。

调节电位器可以改变彩灯移动的速度和彩灯左右交替移动的周期。

方框图如下所示：（一）八位双向移位寄存器的组合电路的工作原理1、电路组成：电路由二块C D40194和八个彩灯组成。

2、电路功能：控制八路彩灯3、电路的工作原理：IC1的Q3端与IC2的DSR端（右移输入端）相连接，IC2的Q3端与IC1的DSR端（右移输入端）相连接，扩展成一个首尾相连的八位右移移位寄存器。

同理，IC1的Q0端与IC2的DSL端（左移输入端）相连接，IC2的Q0端与IC1的DSL 端（左移输入端）相连接，扩展成一个首尾相连的八位左移寄存器。

两个CP端分别连接在一起，受时钟脉冲的控制；两个S0、S1端分别连接在一起，由S0S1控制移位寄存器的工作方式，八个输入端接到拨码开关的八个极上，由拨码开关预置输入端的状态，作为彩灯起始状态和彩灯串彩灯个数的预置端，移位寄存器的八个输出端接到八个彩灯上。

从而实现了控制八路彩灯。

（二）时钟脉冲产生电路1、电路组成：电路由二个三极管VT3和VT4及阻容元件组成。

2、电路功能：为八位双向移位寄存器提供脉冲信号。

3、电路的工作原理：刚通电时，由于VT3和VT4的参数存在着差异导致一个三极管先导通，另一个三极管截止，电路形成振荡，VT3和VT4不断地轮流导通和截止，形成振荡，产生脉冲，由三极管VT4的集电极输出脉冲送到移位寄存器的脉冲输入端。

RP3可以改变电路振荡的频率，从而改变了彩灯的移动的速度。

（三）移位寄存器的功能控制电路1、电路组成：由或门CD4071、开关SB和K、二个三极管和若干个阻容元件组成。

2、电路功能：控制彩灯的左移或右移或左右交替移动。

3、电路的工作原理：当开关SB闭合时，或门CD4071输出为高电平，S0S1=11，移位寄存器处于并行输入状态，移位寄存器的八个输入端在时钟脉冲的到来后，并行输出。

移位寄存器应用—流水彩灯作者：陈淑平程勇来源：《科技创新导报》2011年第16期摘要:日常生活中的彩灯控制有很多种方式,利用移位寄存器的数据存储及移位寄存原理,可以很方便的制作出灯光控制的流动效果。

再利用附加电路555芯片组成的脉冲电路,还能够根据需要调整灯光闪烁的频率快慢。

关键词:移位寄存器彩灯控制应用中图分类号:TN6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0120-01数字电路中用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。

寄存器是一种基本时序逻辑电路。

任何现代数字系统都必须把需要处理的数据和代码先寄存起来,以便随时取用。

寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。

一个触发器可以存储1位二进制代码,存放n位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成。

按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。

基本寄存器又称为数码寄存器,其数据只能并行送入,需要时也只能并行输出。

移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或者左移,其数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广泛。

移位寄存器除了具有存储数据的功能外,还可将所存储的数据逐位(由低位向高位或由高位向低位)移动。

按照在移位控制时钟脉冲CP作用下移位情况的不同,移位寄存器又分为单向移位寄存器和双向移位寄存器两大类。

利用移位寄存器在移位脉冲的作用下内部数据从低位向高位“流动”原理,将移位寄存器的各级状态直接显示出来就形成“流水彩灯”。

流水彩灯的电路,移位寄存器使用74ACT164,由于ACT系列器件的灌电流驱动能力为24mA,因此可以使用74ACT164直接驱动发光二极管。

74ACT164的逻辑功能与74LS164相同,为串行输入并行输出的移位寄存器。

74LS164的管脚图如图2所示。

其中A、B为串行输入端,通常连在一起。

CLK为时钟脉冲输入端。

八路彩灯课程设计--八路彩灯控制器的设计课程设计报告课程: 数字电路题目:八路彩灯控制器的设计院系: 物理与电子信息学院专业: 2011级电子信息科学与技术学号: 20111302031姓名: 李俊完成日期: 2008 年 6 月 22 日摘要：本次八路彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。

整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制，并且可以组成多种花型。

关键词：控制、循环、555定时电路一、设计内容与设计要求1.设计目的⑴学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。

⑵掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。

⑶掌握实际输出电路不同要求的实现方法。

2.设计任务八路彩示系统，该系统实现以下功能：⑴八路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。

⑵八路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。

⑶八路彩灯同时亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒，反复4次。

3.设计要求⑴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。

⑵选择元器件型号。

⑶画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。

⑷进行电路调试，使其达到设计要求。

⑸写出总结报告。

4.参考器件555定时器、计数器、双向移位寄存器、显示译码管、数码显示管、发光二极管及一些门电路等。

二、总体设计思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。

时钟脉冲产生电路由74LS163分频实现，循环控制电路由74LS163和74LS10实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。

三、总体设计原理1.基本原理由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现，通过控制S0和S1实现右移、左移和送数，通过控制CLR ＇控制清零。

第一节拍为1右移，第二节拍为0左移，第三节拍全亮为置数1，全灭为清零。

实验13 彩灯循环显示控制电路一、由移位寄存器构成的彩灯循环电路图S13-1由移位寄存器74LS194构成四位环行计数器上图为移位寄存器74LS194构成四位环形计数器。

为了使计数器能够自启动，需引用附加反馈，即右移串行输入端 SR=C Q ·B Q ·A Q 该环形计数器的状态变化规律为0000、0100、0010、0001，然后再返回1000循环。

将图S13-1电路稍加修改，即令红灯信号R=QB ·A Q ，绿灯信号G=B Q ·QA,蓝灯信号B=B Q ·A Q ,就成为一个彩灯控制器，红、绿、蓝三色灯像流水一样点亮，其电路图如图S13-2所示图S13-2由移位寄存器74LS194构成的彩灯电路二、由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路图S13-3电路是由四位同步二进制计数器74LS163和3线—8线译码器74LS138构成，计数器的输出端QC、QB、QA分别接译码器的代码输入端C、B、A，译码器的输出端接LED。

彩灯电路的输出结果三、思考题：1、分析本实验中各仿真电路的原理答：（1）74LS194是4位双向移位寄存器。

它具有4位保持、右移、左移、并行输入、并行输出的逻辑功能，可以很方便地构成许多特殊编码的移位寄存器型的计数器。

它的控制输入端S1和S0是用来进行移位方向控制的，S0为高电平时，移位寄存器处于向左移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下由高到低逐位移入寄存器，因此可以实现串行输入；在S1为低电平时，移位寄存器处于向右移位的工作状态，二进制数码在CP脉冲的控制下逐位移出寄存器(低位在前，高位在后)。

（2）由计数器和译码器构成的旋转彩灯电路中，计数器用来产生八进制计数，其输出端信号加到译码器输入端，经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。

电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls163的计数向上引脚，计数器控自然忘序递增计数，其输出端Qc、Qd、Qa、Qb按自然忘序递增到1000时，由于清除和Qd 相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数，不断循环进行。