流水灯设计报告(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题： 流水灯电路 专业班级： 电线电缆制造技术 学生姓名： 王超君 学生学号： 指导教师： 毛景奎 成 绩： 二一一年十二月二十日流水灯电路一、设计任务与要求1 设计电路使8个发光二级管逐个亮、灭；2 扭动滑动变阻器改变发光二级管点亮的时间；3 。；二、方案设计与论证采用数字集成电路的控制方法，结合十进制计数器/译码电路设计了该控制系统。该系统由电源、时钟电路、计数器和译码显示电路4部分组成。能实现任意方式的流水，只要改变每路发光二极管的数目和图案，就可以实现随心所欲的流水花样。它可作为工作状态指示，具有环保、节能等特点。

2、方案一、由555定时器组成多谐振荡器，作为电路是脉冲源。74LS161组成计数电路，74LS138组成译码电路对计算电路的脉冲进行译码输出，驱动8个发光二级管的亮、灭。方案二、采用边沿JK触发器(74LS112)、D触发器(74LS74)和3-8线译码器(74LS138)构成一个流水灯电路。应用74LS112和74LS74中3个触发器构成异步八进制加法或减法计数器；再将输出端Q2Q1Q0分别与74LS138(3-8译码器)的地址码输入端A2A1A0相连，使译码器相继译码。其电路组成框图如图1所示。方案三、三、单元电路设计与参数计算1、555定时器的构成及各管脚的功能 555定时器内部结构的原理

3、图简化如图所示。它是由两个电压比较器、放电三极管、一个由与非门构成的RS触发器，以及由三个5K的电阻构成的分压器组成。电压比较器C1的参考电压为2/3Ucc，加在同相输入端；C3的参考电压为1/3Ucc，加在反相输入端。两者均可由分压器上取得。555定时器的封装为8引脚的双列直插芯片。其中：1为接地端2为低电平触发端，当2端的输入电压高于1/3Ucc时触发器保持不变，当2端的输入电压低于1/3Ucc时基本RS触发器触发置“1”3为输入端。4为基本RS触发器的直接复位端，由此输入的低电平信号可是触发器直接复位（置“0“）5为电压控制端，不用时可直接经电容接地6为高电平触发端，输入电压低于2/3U

4、cc时触发器保持不变，输入电压高于2/3Ucc时触发器置“0”7为放电端，常用于给外接电容元件提供放电通路8为电源端，一般接在518v的直流电源上该电路输出矩形脉冲的周期取决于电容器充、放电的时间常数，显然其充电时间常数1为（R1+R2）C,放电手机间常数2为RC，故输出的矩形波的周期为0.7（R1+2R2）C。通过改变电容的大小来改变充电、放电的时间常数就可以改变矩形波的周期和脉宽。2、74LS161的构成及各管脚的功能 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P

5、0P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0Q3以及进位输出TC. (TC=Q0Q1Q2Q3CET)输 入 输 出 CR CPLD EPETD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 d c b a d c b a 1 1 0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 1 状态码加1 从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分

6、别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0Q1Q2Q3CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器3、74LS138的构成及各管脚的功能74ls138引脚图 74HC138管脚图:74LS138 为3 线8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下： 当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平

7、时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器四、总原理图及元器件清单1总原理图图1-1 原理图2元件清单表1-1元件清单序号原件参数类别备注1R1、R21k电阻0.25w，金属膜2R4R11470电阻0.25w，金属膜3R2103可变电阻4C110uF电容电解电容5U1NE555定时器6U274LS161计数器7U374LS138译码器8VD1VD8黄发光二级管5mm9J1接插件可用

8、导线代替10PCB板五、安装与调试按照原理图和元件清单，在电路板上焊接好元件后，实物图如图所示。在安装时的注意事项：1、注意各个器件的正反接法。 2、注意安全， 3、注意发光二级管的正负极。六、性能测试与分析七、结论与心得通过这次试验让我认识到理论知识和实际结合的重要，而且更加了解了555定时器、74LS161计数器、74LS138译码器等的功能和灵活运用，熟练地掌握了电烙铁的应用。八、参考文献 1电工技术基础与工程应用，电子工业出版社2百度文库，“555定时器”“74LS161”“74LS138”1 the electrician technology base and engineering application , publishing house of electronics industry2 baidu library, 555 timer 74 LS161 74 LS138专心-专注-专业