1、 1 数电课程设计数电课程设计实验实验报告报告 一、一、课题名称课题名称：多功能流水灯 二、二、实验实验的元件：的元件：LED 灯 555 74LS138 74LS191 74LS163 74LS390 74LS74 74LS00 电容 电阻 单刀双掷开关 可变电阻 三、三、 实验实验原理：原理： 1 1） 基础部分） 基础部分由一片 555 产生矩形波脉冲信号， 该 555 记为 5551，作为时钟信号。控制每个 LED 的发光的时间。利用 555 （1）作为时钟信号的二进制同步可逆计数器 74LS191 用来实现流水 灯正流和逆流的功能。输出端 ABC 三端与 38 线译码器 74LS13
2、8 的 三输入端 ABC 分别相接，使 74LS138 从 000111 译码，8 个输出端分 别接一个LED灯。 输出端接LED的负极。 LED正极接5V电源上， 74LS138 对应的输出端， 输出低电平有效， 因此， 当 191 输出为 000 时， 138 译 码器输出端为 Y0 为低电平， Y1Y7 为高电平， 这是就只有与 Y0 相接 的 LED 灯发光。 其余的 LED 不发光。 在 191 计数器从 000111 计数时， 138 的输出从 Y0Y7 依次输出，LED 灯也依次按顺序发光，就形成流 水灯。当 191 进行减法计数器时，从 111 依次递减到 000，LED 灯也
3、 从 Y7Y0 依次逆着流，这就是流水灯正流与逆流的工作原理。 手动控制流水灯方向利用了 74LS74 即 SR 锁存器，S R 两端分别接两 个单刀双掷开关，以控制 S R 的高低电平，当 S=1,R=0 时，输出端 Q 置 1，Q 端一直为高电平，当 S=0，R=1 时，输出端 Q 置 0，Q 端一直 为低电平。把 Q 端接到 191 控制加减计数的控制端，就实现手动控制 流水灯流动方向的功能。下面介绍自动控制流水灯流向的方法， 此部 分用了十六进制计数器 74LS163，同样以 555（1）作为时钟信号，输 2 出端为 QA QB QC QD 将 QD 端与 191 控制加减端相连，用单
4、刀双掷开 关控制手动和自控，163 计数从 00000111 时，QD 端为 0，时钟跳动 8 下，流水灯正好从 D1D8D1，正流 1 圈，当下一时钟到来时，163 开始从 10001111 计数，此时 QD 端为 1，共 8 个脉冲，也正好逆流 一圈回到 D1（在第一个脉冲到来时，D1 已经发光。因此在第一个脉 冲到来时就跳到 D2 时间仅为半个周期） ，用一个单刀双掷为 74LS163 设置一个使能控制端和清零端。 这样就实现了自动控制流水方向的功 能了。 再一个功能是 10 秒停 1 秒，利用另一个 555. 产生矩形波作为另一 个时钟信号，此 555 记为 555（2）通过计算使 555（2）产生周期为 1s 的脉冲信号，把该脉冲信号加在十进制计数器 74LS390 作为脉冲， 使 74LS390 从 00001001 计数，输出端为 QA QB QC QD 把 QA 与 QD 接在与非门 74LS00 上，当 1000 跳到 1001 时，QA QD 与非为 0，在 加一个与非门使结果为 1，把该端与 74LS191 的使能端相连，使能端
