課程設(shè)計(jì)——圈式流水彩燈的設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-03 01:39:29 本頁面
【正文】 沖上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)一次，計(jì)數(shù)器輸出端Q3—Q0循環(huán)輸出0000—1111。圖3為74LS161計(jì)數(shù)器管腳圖。在7端的反饋?zhàn)饔孟?，C1反復(fù)充放電，實(shí)現(xiàn)了輸出矩形波的功能。其管腳圖與波形圖如圖1所示：圖1 NE555芯片管腳圖與波形圖圖1中左邊為管腳圖，右邊為波形圖。由于555定時(shí)器產(chǎn)生矩形脈沖的周期取決于外接電阻和電容，所以流水燈發(fā)光時(shí)間的調(diào)節(jié)可以通過改變第一部分多諧振蕩電路外接電阻阻值或電容大小實(shí)現(xiàn)，也可以通過改變第二部分電路的頻率即進(jìn)制來實(shí)現(xiàn)。武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書目錄1. 技術(shù)要求 12. 設(shè)計(jì)方案及其比較 1 方案設(shè)計(jì)要求 1 基本原理 1 原理概括 1 主要元器件簡介 1 方案一 5 方案原理 5 軟件仿真 6 方案二 7 方案原理 7 軟件仿真 8 方案三 8 方案原理 8 軟件仿真 10 方案比較 11 方案元件比較 11 方案功能比較 11 方案可實(shí)現(xiàn)性比較 113. 實(shí)現(xiàn)方案 12 方案元件 12 方案原理 12 諧振模塊 13 計(jì)數(shù)模塊 13 譯碼模塊 14 發(fā)光電路 14 實(shí)現(xiàn)過程 15 小結(jié) 154. 調(diào)試過程及結(jié)論 15 調(diào)試過程 15 結(jié)論 165. 心得體會 166. 參考文獻(xiàn) 1718圈式流水燈電路的設(shè)計(jì)1. 技術(shù)要求設(shè)計(jì)一種利用發(fā)光二極管作為流水燈指示,實(shí)現(xiàn)連接成圓圈式的發(fā)光二極管依次循環(huán)點(diǎn)亮形成移動(dòng)的光點(diǎn),要求可以實(shí)現(xiàn)流水燈的循環(huán)時(shí)間可以調(diào)節(jié)。 主要元器件簡介（1）NE555定時(shí)器555定時(shí)器是多用途的數(shù)字—模擬混合集成電路，利用它能極方便的構(gòu)成施密特觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器，使用靈活，方便。管腳圖中1腳是接地端；2腳是低電平觸發(fā)端入端；3腳是輸出端；4腳是復(fù)位端；5腳是電壓控制端；6腳是高電平觸發(fā)端入端；7腳是放電端；8腳是電源端。充電時(shí)間t1=C1(R1+R2) ln2(1)放電時(shí)間t2=C1R2ln2(2)脈沖信號周期T=t1+t2(3)脈沖信號頻率f=1/T(4)由式(1)、(2)、(3)、(4)可得：輸出脈沖信號周期T=C1(R1+2R2)ln2，f=1/T。圖3 74LS161計(jì)數(shù)器管腳圖2腳為脈沖輸入端，3腳6腳(P0P3)為數(shù)據(jù)輸入端，1腳(MR)是清零端，7腳，10腳（CEP、CET）為使能端，9腳 (PE)為置數(shù)端，11腳14腳(Q3Q0)為數(shù)據(jù)輸出端是，15腳(TC)為進(jìn)位輸出端。由于只把Q2，Q1，Q0作為下級輸入，所以Q2Q1Q0會循環(huán)輸出000—111八進(jìn)制序列脈沖信號，八進(jìn)制序列脈沖作為下級的數(shù)據(jù)輸入信號控制選通電路工作。圖5 74LS138譯碼器管腳圖圖6為選通發(fā)光二極管及顯示電路，實(shí)現(xiàn)了流水燈圈式閃亮的要求。也就是將輸入的八進(jìn)制循環(huán)脈沖000—111譯碼輸出，000對應(yīng)Y0端口輸出低電平，其余端輸出高電平；001對應(yīng)Y1端口輸出低電平，其余端輸出高電平，以此類推。電路工作時(shí)，經(jīng)譯碼器選通后發(fā)光二極管D1—D8依次發(fā)光并且循環(huán)發(fā)光。譯碼后的二進(jìn)制數(shù)作用到圈式流水燈電路，實(shí)現(xiàn)圈式流水燈的循環(huán)流水式發(fā)光功能。當(dāng)Rx2=30時(shí)，T=，f=。當(dāng)增大Rx2的值時(shí)，發(fā)光周期變大，各個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光交替速度變慢；當(dāng)減小Rx2的值時(shí)，發(fā)光周期變小，各個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光交替速度變快。其周期T由兩部組成：電容C1的充電時(shí)間t1和放電時(shí)間t2。其中電容C2的作用是抗干擾，電阻R2的作用是過流保護(hù)，防止電流過大導(dǎo)致二極管損壞。 方案三 方案原理圖13為方案三原理框圖。設(shè)滑動(dòng)變阻器RV1分成的上下兩部分阻值分別為Rx1(單位：KΩ)和Rx2(單位：KΩ)，則有：充電時(shí)間t1=C1(R1+RV1)ln2(13)放電時(shí)間t2=C1Rx2ln2(14)脈沖信號周期T=t1+t2(15)脈沖信號頻率f=1/T(16)由式(13)、(14)、(15)、(16)得：T=C1(R1+RV1+Rx2)ln2，f=1/[ C1(R1+RV1+Rx2)ln2]。 下表為74LS194的真值表。 方案比較 方案元件比較表元件2 各方案元件比較表方案
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