1、 实验题目：流水彩灯控制器实验题目：流水彩灯控制器 一 、实验目的 1进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 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。 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。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 二二 、设计题目与思路 本次数字电路课程设计我选择的题目是“彩灯控制器设计“。 设计要求 1、 控制红、 绿、 黄一组彩灯循环闪亮， 变化的规律是： 红 红绿 绿 黄绿黄 全 亮 全灭 红，如此循环，产生“流水”般的效果。 2、彩灯白天不亮，夜晚自动亮。 3、 “流水”的速度由快到慢，再由慢到快
2、循环变化。 三、总体方案的设计与选择 1总体方案的设计 经过分析问题及初步的整体思考，拟定以下二种方案： 方案一：方案一：总体电路共分三大块。第一块实现流水灯的演示，流水灯的控制及节拍控 制；第二部分实现彩灯夜亮昼熄。 主体框图如下： 方案二：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。第一块实现流水灯的演示和控制； 第二块实现节拍控制； ，第三块实现彩灯夜亮昼熄。并在部分电路的设计上与方案一采 用了完全不同的方法，如流水灯的控制。 主体框图如下： 流水灯演示控制电路 节拍控制电路 流水灯演示控制 节拍控制电路 彩灯夜亮昼熄 彩灯夜亮昼熄 2 2 2 2总体方案的选择总体方案的选择 方案一与方
3、案二最大的不同就在，前者将流水灯控制与节拍控制两种功能融合在一起， 是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。如此设计，其优 点在于：设计思想比较简单。元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。缺点则是： 中间单元电路连线过于繁多，容易出错。且可能出现线与线关系。要避免这些，则势必 造成门电路使用过多。导致电路不稳定，抗干扰能力下降。 而后者则将以上两种功能分开设计，各单元电路只实现一种功能。其优点在于：电路设 计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。缺点则是：节拍控 制电路采用可编辑逻辑电路，原理相对复杂，不易理解。流水灯控制电路简单，流水灯 也比较简单
4、。基于以上原因，加上为了成功的实现课程设计，我选择了连线少，易于装 和调试的方案二。 四、四、 单元电路的设计单元电路的设计 1 1流水灯流水灯演示演示控制控制电路电路 由一片 74LS161 芯片以及一些逻辑门电路实现。其三个输出信号端连接三个彩灯，用其 输出信号控制彩灯的亮灭实现流水灯演示。 电路图如下： 3 3 2 2交替交替节拍控制电路节拍控制电路 由两片 NE555 级联实现。两片555接成振荡频率不同的多谐振荡器，用频率低的振荡器上 积分电容的三角波信号，调制另一个频率高的振荡器的振荡频率，使其高低往复变化。 电路图如下 3.3.彩灯夜亮昼熄控制电路彩灯夜亮昼熄控制电路 4 4 . . 4.总体电路仿真图 六、六、 使用元件使用元件 1.1.设计所需的元件： NE555（集成定时器） - 2 个； 74LS08（与门） - 2 个； 5 5 74LS161 （4 位二进制同步加法计数器） - 1 个； 74LS32（或门） - 3 个； 74LS00（输入与门） - 1 个； 74LS03（非门） - 3 个； 彩灯-3 个； 电容： 1000f-1 个； 10f- 1 个； 电阻 ：150k-1 个； 4.7k- 1 个； 270-1 个； 七七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法
