1、 1 课程设计报告 课程名称： 数字电子技术课程设计 设计题目： 双色爆闪灯 专 业： 通信工程 班 级： 2011 级（1）班 学生姓名： 学 号： 起止日期： 2013 年 11 月-2013 年 12 月 指导教师： 指导教师评语： 最终成绩： 指导教师签名： 年 月 日 成 绩 评 定 项 目 权 重 成 绩 1、设计过程中的学习态度 0.2 2、课程设计的质量及答辩 0.5 3、设计报告书规范程度 0.3 4、总成绩 2 双色爆闪灯 1 摘要: LED 时序电路已在社会生活广泛应用，常见的有警车双色爆闪警示灯、 岗亭灯等。本次课程设计是利用 NE555 多谐振荡器和 CD4017 十
2、进制计数器 组成时基电路，从而控制红蓝 LED 交替闪亮。同时我们通过改变 RP1 大小来 控制 LED 的闪亮速度。 2 关键词: NE555 时基电路 CD4017 十进制计数器 双色 LED 灯 3 设计要求 利用 NE555 多谐振荡器和 CD4017 十进制计数器设计一双顺序闪光灯。使其 在脉冲信号的作用下，双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序。 然 后双色发光二极管中的蓝色管一次点亮。形成蓝色光序，在始终脉冲得不断作用 下，两色管带不断流动，要求发光二极管得流动速率得流动速度可调。 4 总体框图 双色顺序闪光灯总体框图 （图 1） 如图 1 所示，需要三大模块 4.1 55
3、5 定时器单稳态触发器（产生脉冲）。 4.2 CD4017 十进制计数器/脉冲分配器（提供了快速操作、输入译码选通和 无毛刺译码输出）。 4.3 双色 LED（根据得到的电平闪亮）。 设计原理 NE555 定时器 单稳态 触发器 CD4017 十进制加法计数器/脉冲分配 器 输 出（双色发光二极 管） 3 5 单元电路设计与分析 5.1 NE555 多谐振荡器（图 2） （图 2） 电阻 R1、R2 和电容 C1 构成定时电路。定时电容 C1 上的电压 UC 作为高触发 端 TH（6 脚）和低触发端 TL（2 脚）的外触发电压。放电端 D（7 脚）接在 R1 和 R2 之间。电压控制端 K（5
4、 脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容 C2 （0.01uF） 。直接复位端 R（4 脚）接高电平，使 NE555 处于非复位状态。 多谐振荡器的放电时间常数分别为 tPH0.7（R1+R2）C1 tPL0.7R2C1 振荡周期 T 和振荡频率 f 分别为 T=tPH+tPL0.7（R1+2R2）C1 f=1/T1/0.7（R1+2R2）C1 5.2 CD4017 十进制计数器/脉冲分配器 CD4017 是 5 位 Johnson 计数器，具有 10 个译码输出端，CP、CR、INH 输 入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下 降时间无限制。INH 为低电平
5、时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无 效。CR 为高电平时，计数器清零。 Johnson 计数器，提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防 4 锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期 内保持高电平。在每 10 个时钟输入周期 CO 信号完成一次进位，并用作多级计 数链的下级脉动时钟。 5.3 电路图分析 由 555 定时器部分输入的脉冲信号得作用下，不断输出方波脉冲供给 LS160。74LS160 对输入的方波脉冲进行编码，在通过译码器依次变为低电平， 再经过 74LS04 变为高电平，使双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯 序， 然后
6、双色发光二极管中的绿色管一次点亮，形成绿色光序，在脉冲得不断 作用下，两色管带不断流动。 调节滑动变阻器可以改变脉冲频率， 从而改变发光二极管之间的发光时间间 隔。 6 电路图及原理 6.1 电路原理图（图 3） 5 (图 3) 6.2 电路图设计原理 它是由NE555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器脉冲分配器组成。 当第 1、3、5 个脉冲到来时，Q0、Q2、Q4 依次输出高电平，蓝色 LED 闪亮 3 次， 第 6、8、10 个脉冲到来时，Q5、Q7、Q9 依次输出高电平，红色 LED 闪亮 3 次， 当第 11、13、15 个脉冲到来时蓝色 LED 再闪亮，依次循环蓝色和红色 LED 交替 闪亮，形成模拟警灯的样子。改变 RP1 大小可改变振荡周期，从而改变了 LED 的闪亮的速度 6.3 仿真图（图 4） 6 （图 4） 6.4
