数电课程设计--十六路彩灯循环

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1、十六路彩灯循环十六路彩灯循环 一、一、 设计任务与要求设计任务与要求 1、 设计一个十六路彩灯循环电路，使其满足以下要求：设计一个十六路彩灯循环电路，使其满足以下要求： （1） 十六路彩灯循环输出显示。十六路彩灯循环输出显示。 （2） 彩灯闪烁按一定规则变化，可通过开关设置彩灯闪烁的规律。彩灯闪烁按一定规则变化，可通过开关设置彩灯闪烁的规律。 （3） 电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯 熄灭。熄灭。 （4） 可设定彩灯的闪烁时间，彩灯闪烁时间可通过实验箱上的开关输入。可设定彩灯的闪烁时间，彩灯闪烁时间可通

2、过实验箱上的开关输入。 二、二、 设计内容设计内容 1、 方案选择：方案选择： （1）方案一：方案一： 利用单片机来设计彩灯循环显示电路已经成利用单片机来设计彩灯循环显示电路已经成 为主流，为主流，单片机的优点单片机的优点 使设计简单，容易实现，只需一个简单的程序就可以完成复杂的功能，彩使设计简单，容易实现，只需一个简单的程序就可以完成复杂的功能，彩 灯的各种漂亮显示都是有赖于单片机的快速发展和应用， 在我灯的各种漂亮显示都是有赖于单片机的快速发展和应用， 在我们的生活中们的生活中 单片机的应用会越来越多，分量也会越来越重，各个方面都将有单片机发单片机的应用会越来越多，分量也会越来越重，各个方

3、面都将有单片机发 展的一席之地。下面是实现该功能的框图：展的一席之地。下面是实现该功能的框图： 图 1 (2)方案二：方案二： 方案二主要方案二主要是运用芯片，即是运用芯片，即使用一个使用一个 74LS19174LS191，两个，两个 74LS13874LS138，和一个，和一个 555555 定时器这四个芯片对定时器这四个芯片对 1616 个个 LEDLED 进行控制， 产生循环控制的效果。 用附加进行控制， 产生循环控制的效果。 用附加 电容、电阻把电容、电阻把 555555 定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。两个定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。两个 74LS13874LS138

4、 扩展成扩展成 4 4- -1616 线译码器，与线译码器，与 LEDLED 向接。向接。74LS19174LS191 作为计数器。作为计数器。实现该功能的框实现该功能的框 图为：图为： 图 2 555 时序电路时序电路 74LS191 计数部分计数部分 74LS138 译码电路译码电路 部分部分 LED 显示部分显示部分 经过比较， 方案一需要很多的硬件知识和计算机编程，而且单片机电路我们经过比较， 方案一需要很多的硬件知识和计算机编程，而且单片机电路我们 了解的不是狠多，了解的不是狠多，对于数字部分列举了另一个对于数字部分列举了另一个方案，方案方案，方案二二较简便，仅利用一较简便，仅利用一

5、个个 芯片的逻辑功能就实现了数字显示部分的功能， 变化接法就可实现自然芯片的逻辑功能就实现了数字显示部分的功能， 变化接法就可实现自然序列。根序列。根 据不同的接法可以实现课程设计中的各个要求是较理想的选择据不同的接法可以实现课程设计中的各个要求是较理想的选择， 所以我选择了第， 所以我选择了第 二二个方案。个方案。 2 2、 设计原理设计原理 设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控设计彩灯循环控制电路，要求该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控 制器具有多路输出。制器具有多路输出。经过上述可知，该彩灯循环控制电路经过上述可知，该彩灯循环控制电路设计共包括四个设计共包括四个

6、模块：模块：555555 时序电路、时序电路、74LS19174LS191 计数部计数部分、分、74LS13874LS138 译码电路部分、译码电路部分、LEDLED 灯灯 显示部分。显示部分。 74LS19174LS191 计数器的时钟信号由计数器的时钟信号由 555555 振荡电路提供， 改变振荡电路提供， 改变555555的振荡频率，的振荡频率， 即可即可改变计数器的快慢，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输人至改变计数器的快慢，即可控制彩灯闪烁的快慢。计数器输出信号输人至 138138 译码器，由译码器，由 138138 译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制译码，根据计数器输出不同的计数结果，即可控制 138138 译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。显然，不同的计数译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。显然，不同的计数 器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变，在计器与译码器电路，得到的是不同的彩灯循环控制结果。若译码器不变，在计 数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在