可编程逻辑彩灯

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1、电子技术课程设计实验报告可编程彩灯电路指导教师:佟毅学生姓名班级学号王艳彬通信090409211091王楠通信090409211092张超通信090409211097实验日期：2011年11月27日数字电路实验报告张超09211097通信0904目录一、设计任务书1二、设计框图及电路系统概述11、设计框图12、电路概述1三、各单元电路的设计方案及原理说明11、振荡电路：555定时器22、分频电路：74LS16143、控制部分电路：74LS148、74LS13854、循环电路：74LS19455、彩灯部分：66、光敏电阻电路：LM324、74LS007四、

2、调试过程及结果分析7五、设计、安装及调试中的体会7参考文献9数字电路实验报告张超09211097通信0904可编程彩灯电路一、设计任务书设计并产生振荡电路、分频电路、控制电路（包括编码和译码），分频电路输出作为时钟信号，频率可调，控制电路输出作为输入信号一同提供给移位寄存器电路部分，实现双向移位彩灯循环显示、扩展功能：利用光敏电阻实现黑天彩灯循环闪亮、白天彩灯熄灭。二、设计框图及电路系统概述光敏电阻电路1、设计框图彩灯部分移位寄存器分频电路振荡电路控制电路2、电路概述利用555定时器产生振荡电路，利用2个74LS161实现分频并且通过拨码开关实现频率可调

3、；控制电路利用74LS148优先编码器和73LS138译码器实现编码和译码功能；采用74LS194实现双向移位移位寄存器功能，以及光敏电阻电路一同控制彩灯部分。三、各单元电路的设计方案及原理说明9数字电路实验报告张超09211097通信0904图1实验总体电路图1、振荡电路：555定时器555定时电路外引脚线排列如下所示：TH：阈值输入端TR：触发输入端CO：控制电压输入端OUT:输出端DIS:放电端RST:复位输入端其内部的两个电压比较器构成一个电平触发器，上触发电平2/3Ucc，下触发电平为1/3Ucc，在5脚控制端外接一个参考电压Uc，可改变上下触

4、发电平值，两比较器的输出端分别接R-S触发器，由于两个或9数字电路实验报告张超09211097通信0904非门组成的R-S触发器必须用负性信号才能触发，因此只有同相端的电位高于反相端电位时，R-S触发器才翻转。555的逻辑功能表：输    入输   出uTHuTRRDOUT放电三极管dd00导通11截止1不变不变00导通振荡周期为：；充电时间为：；放电时间为：。根据实验需要，我们选择R=1K，R1=5.1K，C2=1μF，计算可得频率为128HZ。9数字电路实验报告张超09211097通信0904图2555构成多谐振荡器2、分频电路：74LS161分频电

5、路有计数器74LS161组成。74LS161是一种二进制可预置同步计数器，利用两片74LS161可以实现八分频电路。第一片的CO控9数字电路实验报告张超09211097通信0904制第二片的CTT和CTP，使得第一片计数到1111后CO输出1时第二片开始工作。Q输出端依次成二分频关系，所以可是输出八个频率。图374LS161级联构成8种分频的分频器3、控制部分电路：74LS148、74LS138控制部分电路由编码器74LS148和译码器74LS138组成，用来控制两片74LS194的输入。译码器74LS138的四个输出端分别接两片74LS194的输入端。

6、4、循环电路：74LS1949数字电路实验报告张超09211097通信0904图474LS194构成循环电路J5用来控制电路循环灯数量，可以选择到1到7灯循环，J3、J4用以控制彩灯循环方向，J6可以选择彩灯全亮或循环运行。两块194通过SL，SR连接，可以进行左移、右移的进位输入，通过输出端电平开关选择控制从第几位开启置位，达到循环的效果。5、彩灯部分：由于我们采用74LS148与74LS138配合进行彩灯的预置，138输出为低电平有效，所以彩灯部分我们也采用低电平有效，即让所有发光二极管的阳极一起接电源，阴极接芯片的信号。9数字电路实验报告张超092

7、11097通信09046、光敏电阻电路：LM324、74LS00利用光敏电阻和普通电阻及LM324搭建比较电路，和逻辑门电路，实现电平转换，输出电平为电路供电，达到无光主电路工作，有光不工作的状态。图5光敏电阻控制电路四、调试过程及结果分析调试过程分为两部分，一是主干电路的调试工作。我们刚开始着手此次实验的时候就进行了严密的仿真和理论分析，焊接时候又是很小心的布线和连接，所以主电路插电就可以正常工作。而是扩展光敏电阻电路，由于最开始设计的失误，第一次焊接完毕，利用实验箱万用表等进行模拟检测，发现电平出现逻辑错误，多连接了一个与非门，经过进一步检修和调试，

8、我们的扩展功能得以正确实现。五、设计、安装及调试中的体会本次实验的设计过程中出现