1、 电子技术课程设计报告电子技术课程设计报告 学 院： 自动化学院 专业班级： 自动化 10-05 班 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2012 年 7 月 9 日 成 绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 多路灯光控制器设计报告 一. 设计要求 （1） 、设计一个能控制 16 个彩灯控制器。 （2） 、画出数字彩灯控制器的电路图。 （3） 、撰写课程设计说明书，要求： 课题名称; 设计任务及要求； 附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明； 二.设计的作用、目的 设计一个循环序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示。16 个彩灯按要求的方式显示， 组成视觉效果。用来控制 16 个发光二极
2、管，使其逐个闪亮并循环。随着发光二极 管的广泛应用，与之相应的控制系统也显得必不可少。本实验的目的是应用所学 的模拟和数字电子技术知识设计并熟练掌握相应的控制电路设计方法和思路。 三.设计的具体实现 1 系统概述 将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译 码器控制各路彩灯根据相应的方式循环发亮。 结构如图：结构如图： 2单元电路设计与分析 振荡器 二极管电路 译码器 计数器 电路元件参数计算电路元件参数计算 若选用四位二进制计数器，要达到设计要求，振荡周期 T 应为 1 秒。 ln D DTT D DTT VVV TRC VVV VT+和 VT-是由施密特触发器的种类
3、决定。 当取 C=470F 时，R T/5.5C 390 振荡器（施密特触发器构成的多谐振荡器）振荡器（施密特触发器构成的多谐振荡器） 施密特触发器的最突出的特点就是他的电压传输特性有一个滞回区。如果能使他的输 入电压在 VT-和 VT+间不停的往复变化，就可以在输出端得到矩形波。同电压和电阻就可连接 成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器，用于稳定工作的振荡器时，频率由 1 个电阻和 1 个电容控制。 电路图如下电路图如下: U1A 74LS14D C1 470uF R1 389 VDD 5V X1 2.5 V 图示说明：图示说明：R1R1 为为 389389电阻电阻 C1C1 为为
4、470470F F 电容电容 74LS14D74LS14D 为施密特触发器为施密特触发器 V VDDDD 接地端接地端 X1X1 为周期测试指示灯为周期测试指示灯 其功能主要用来产生时间基准信号。 因为信号彩灯对频率的要求不高， 只要能产生高低 电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用施密特触发器组成的振荡器，其输出的脉 冲作为下一级得时钟信号。 译码器（译码器（74LS138） 我们选用型号为74138的译码器，是一个3-8的译码器，下图是其逻辑符号及管脚排布， 下表中列出了该器件的逻辑功能，从表中可以看出其输出为低电平有效，使能端 E1为高电 平有效，/E2,/E3为低电平有效，当其中
5、一个为低电平，输出端全部为1！ 74138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每 次仅一个为低电平，其余皆为高电平） 74138与前面不同的是，其有使能端，故使能端必须 加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。 74LS13874LS138 的引脚图的引脚图 当输入 A0、A1、A2 在 000111 变化时，对应的输出Y0 至Y7 为低电平，驱动外 接彩灯发亮。 计数器（计数器（74LS161） 计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部位。 在此实验设计电路中我们采选 四位二进制计数器 74LS161。其实课预置的四位二进制的同步计数器，当置入控制器 LO
6、AD 为低电平时，在 CLOCK 上升沿作用下，输出端 QA-QD 与数据输入端 A-D 相一致。当 CLOCK 由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端 ENP，ENT 为高电平，则 LOAD 应避免由低至高电 平的跳变。 其引脚功能其引脚功能 74LS161 74LS161 图如下所示图如下所示 74LS16174LS161 引脚功能：引脚功能： PCO 进位输出端 ABCD 并行数据输入端 CLOCK 时钟输入端 CLEAR 一部清除输入端 ENP 计数控制端 ENT 计数控制端 LOAD 同步并行置入控制端 QA-QD 输出端 彩灯的控制彩灯的控制 计数器输出信号输送至 74138 译码器。有其译码，根据计数器输出结果，即可控制译 码器译码得到不同的输出信号，决定控制彩灯的循环变化。 彩灯控制的图如下彩灯控制的图如下： U1 74LS138D Y
