孙茜-08211097-可编程彩灯电路

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1、电子电工教学基地实验报告实验课程：　　　数字电路实验　　　　　实验名称：　可编程彩灯电路　　实验人员:报告撰写：学号：班级：6一、实验目的（1）掌握计数器、移位寄存器电路的原理及应用。（2）掌握比较器或译码器电路的应用方法。（3）掌握555电路的应用方法。二、彩灯电路框图：三、各模块设计：（1）振荡、分频电路:由555产生振荡，在经74161计数器进行分频产生1Hz左右的时钟供后边电路使用。电路图如下：参数计算：记R1为8、7管脚之间的电阻，R2为7、6管脚之间的电阻。C为6与地之间的电容。由于电容越大越不精确，所以我们选择0.1uF的电容。如果电阻太大也不

2、好，所以我们决定用555产生300Hz左右的脉冲。然后经两片74161进行256分频。振荡频率的公式为6，C=1uF，则R1+2R2=48k由于555产生振荡本身并不精确，R2对频率及占空比影响较R1大，所以我们选用R1=16k，R2=15k与一5k电位器串联以便调节。555振荡仿真结果（左图）和分频后仿真结果（右图）如下：(2)编码、译码电路我们采用74147优先编码器，和74138译码器来实现，其管脚如下图：6(3)移位寄存及彩灯显示电路这里我们将实验书上的电路加以改进，74195只能实现单向移位，而且价钱较贵，我们采用价钱便宜但功能更强的74194双向

3、移位寄存器74194管脚及功能如下：当CLR=0时，清零。当模式为0时，寄存器执行保持功能。当模式为3时，寄存器为并行送数工作方式，在CP的上升沿作用下，将A、B、C、D送入Q0、Q1、Q2、Q3。当模式为1时，在CP的上升沿作用下，寄存器执行右移操作。右移操作数据从SR串行输入。当模式为2时，在CP的上升沿作用下，寄存器执行左移操作。右移操作数据从SL串行输入。6四、总电路如下：当开关1，2，3，4拨至如图所示电路执行右移功能；当开关2，3拨至相反位置其他两个开关不变电路执行左移功能。移灯的个数由148编程决定。当1，2，3拨至如图所示位置，4拨至相反位置

4、，且74148编为7有效时，电路实行右移逐个全亮功能。当1，2，3拨至相反位置，4拨至如图所示位置，且74148编为0有效时，电路实行左移逐个全亮功能。6五、元件列表元件型号或名称数目74LS147174LS1381555174LS161174LS1942发光二极管6电阻若干按键2导线若干拨码开关2六、参考文献(1)电子线路设计、实验、测试，谢自美，武汉：华中科技大学出版社，2000年。(2)电子技术基础实验，陈大钦，武汉：华中科技大学出版社，2001年。(3)电子技术基础实验与课程设计，高吉祥，北京：电子工业出版社，2002年。6实验体会与总结本实验之前我

5、们对老师要求进行了分析，之后我们决定在本实验实现彩灯六、五、四、三、二个灯的左循环和右循环。在这次实验中，考察了我们选择芯片和设计电路的能力。使我对移位寄存器有了更加深刻的理解，也加强了我在实验设计上的能力。我们是在充分比较了74194和74195的功能才作出选择74194左右移位寄存器的。通过本实验使我更加熟练的掌握了编码器的功能和用法。对于二级管也有了更深的认识，原来不同颜色的二级管电阻差别也是很大的，因此在并联时一定要考虑到这个问题。另外，在这次实验中也收获了很多，合作的力量是伟大的。三个人的智慧是会创造出奇迹的。无论什么时候，心多不要慌张，这没有任何

6、意义，更不要抱怨和责备，继续加油，坚持，一切都可以实现！6