课程设计名称：电子技术课程设计题目：四路彩灯控器逻辑电路设计
学期：2016-2017学年第2学期
专业：自动化
班级：自中职15-1
姓名：壮
学号：1526560128
指导教师：媛
课程设计成绩评定
摘要
彩灯是我们都熟悉的，简单的一种电路，利用了一种循环式点亮彩灯就是运用逻辑的知识连接成一款彩灯，只要了解几种集成电路便可轻松明白它的原理。循环彩灯的电路很多，循环式更是多种多样。通过几种案对比选出了下面这一种循环电路设计。本次课程设计通过555定时器、74LS161计时器、74LS194移位寄存器以及其它门电路实现一个四路彩灯控制器，通过这个控制器可以实现灯的不同显示。其目的在于进一步熟悉数字逻辑电路、脉冲电路的设计法及相关数字芯片的功能和使用法。最后通过完成这个设计可以让我们加深对电子电路的理解。
关键词：555多谐振荡电路；74LS163计数器；74LS194移位寄存器；门电路
目录
综述 (1)
1 案设计与分析 (2)
1.1 案一 (2)
1.2案二 (2)
1.3案论证 (3)
2电路设计框图及功能描述 (3)
2.1各单元模块功能介绍及电路设计 (3)
3电路原理设计及参数计算 (6)
3.1秒脉冲电路 (6)
3.2模12计数器74LS163设计.......................... (7)
3.3通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯 (7)
4仿真调试 (8)
4.1电路实验仿真和测试环境 (8)
4.2电路实验仿真和测试结果 (8)
4.3系统指标参数测试结果 (11)
4.4系统指标参数仿真结果 (12)
5结论 (13)
6课程设计心得体会 (13)
参考文献 (15)
课程设计任务书
一、设计题目
四路彩灯控制器逻辑电路设计
二、设计任务
设计一个四路彩灯控制器，要求：
1．四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。
2．四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。
3．四路彩灯同时点亮，时间间隔为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒，反复4次。
三、设计计划
电子技术课程设计共1。
第1天：查找相关资料；
第2天：确定总体案；
第3天：器件选择；
第4天：设计硬件电路；
第5天：电路仿真；
第6天：整理报告。
四、设计要求
1．案论证(至少提出两种设计案,比较分析,择优选取)。
2．确定原理框图。
3．元器件选择。
4．画出整个系统电路原理图,说明工作原理。
5．对所设计的电路进行仿真。
6．心得体会。
指导教师：媛
时间：2017 年6 月20 日
综述
随着经济的发展，城市之间的灯光系统花样越来越多，用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统，可用于节日庆典，医院病房等多处地，同用单片机控制相比，它具有准确，不易受外界干扰出错，因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子贺卡，大到宾馆、医院等公共场所的大型数显电子钟。虽然只是小小的彩灯，但是却在人类生活中发挥着巨大的作用，需要灯光的地就需要用它，需要自动控制的地也需要用它，今天我的题目就是围绕它制作一个简易的循环电路。
1 案设计与分析
1.1 案一
采用数字芯片门电路组合实现四路彩灯显示系统。
实现本系统，需要555多谐振荡时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯输出电路。中规模数字芯片的组合式有多种，本设计决定555时钟脉冲产生电路,74163实现分频和循环控制，彩灯输出由74ls194和与门或门等逻辑门实现的。
图1-1 数字芯片框图
1.2案二
采用单片机制电路为主实现四路彩灯显示。
运用C 语言编程，然后编译，通过单片机部实现四路彩灯的显示，编译成功后通过下载机下载至芯片，然后连接即可实现预先功能。
图2-2 单片机框图
1.3案论证
1)案一
优点：不用编程，不用编译只要正确连接线路，元器件参数选择合适就能
正常工作。
缺点：必须掌握所有芯片的引脚功能及作用，并且连线较为复杂。
2)案二
优点：连接线路较少简单，可以实现的功能更多，扩展性强。
缺点：编程较为麻烦，容易出错，不利于理解底层电路的连接和实现其功
能。同时用单片机控制不宜体现数字电子技术基础运用实践的能力。
3）案选择
本学期我们学习了数字电子技术，很多概念模糊不清，尽管已经学习了单片机编程技术，但是为了打好基础，学好基础电子技术课程，我决定选择案一。
2电路设计框图及功能描述
2.1各单元模块功能介绍及电路设计
本系统主要分为三个单元模块，它们分别是：555多谐振荡秒脉冲电路、模12计数器74LS163设计、和移位寄存器74LS194控制显示电路。各单元模块功能及相关电路的具体
说明如下。
2.1.1 555定时器构成秒脉冲电路设计
用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个期性的矩形脉冲,对于彩灯控制器，我们需要1Hz占空比为50%的波信号，设计电路图如下：
图2-1-1 555芯片原图
它的各个引脚功能如下：
1脚：，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的围是4.5-16V，CMOS型时基电路VCC的围为3-18V。一般用5V。
3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端
4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
