数电课程设计--彩灯循环控制电路的设计1

《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

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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 LM555CM 74HC163D_6V 74HC154DW_6V 彩色发光二极管 开关 10k可变电阻 5v电压源 1k电阻 320电阻 数量 1 1 1 13(多于三种颜色) 2 1 1 2 1 时钟信号产生电路计数驱动电路译码显示电路 第2页

1uf电容 1nf电容 三输入与门 或非门 非门 导线 5. 各功能块电路图 5.1 时钟信号产生电路

1 1 2 1 1 若干 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。

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0VCCVCC5VS28U4A7406NU324QAQBQCQDRCO1413121115Key = B17S1Key = C393456VCC7912ABCDENPENT~LOAD~CLRCLK6282710U2BU2A74S11D74S11D3074HC163D_6V25U5A267402N0

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。

LED13LED729LED1LED2LED3LED4LED5LED614131012119U62672823222120ABCDO0O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10O11O12O13O14O1512345678910111314151617VCC5VVCC19202122R4320Ω1819~G1~G274HC154DW_6V1LED81516LED9LED10LED11LED12第4页

6.仿真电路总图

VCCLED1VCC5V0S28Key = BU4ALED2LED3LED4LED5LED6147406NU324QAQBQCQDRCO1413121115131012119R11kΩ35R21kΩ4R31810kΩ50%Key=A47625RSTDISTHRTRICON8VCCOUTU133456710ABCDENPENTU662723222120ABCDO0O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10O11O12O13O14O151234567891011131415161717S1Key = CGND128912~LOAD~CLRCLKU2BU2A74S11D74S11D1819LM555CM3903074HC163D_6V25U5A267402N~G1~G274HC154DW_6V19202122R4320ΩC11uFC210nF1LED13LED729LED81516LED9LED10LED11LED12

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