【正文】 電阻電容二極管主要工作原件門電路電源及接地方案一定值電阻30K,10K10uF1uF8個發(fā)光二極管NE555定時器74LS16174LS138非門一個電源一個接地端滑阻60K方案二定值電阻30K,10K10uF1uF8個發(fā)光二極管NE555定時器CD4017無一個電源一個接地端滑阻60K方案三定值電阻30K,10K10uF1uF8個發(fā)光二極管NE555定時器74LS1942非門一個電源一個接地端滑阻60K注：表中元件未注明個數(shù)的即為一個。 方案功能比較從方案的功能來看，三個方案所實現(xiàn)的功能基本一樣，并無太大區(qū)別。 經(jīng)各種對比，且考慮到現(xiàn)有芯片的基礎上選擇實現(xiàn)方案一較好。諧振模塊輸出的矩形脈沖作為計時模塊的時鐘脈沖，在時鐘脈沖的作用下，每遇到一次上升沿就計一次數(shù)。當電容充電至正負板間的壓降為2/3Vcc時，即6腳的電壓為2/3Vcc時，7腳接通，電容經(jīng)過Rx2開始放電。由C1=10uF，RV1=100KΩ，ln2 ≈ ，得T ≈ (100+ Rx2)。 譯碼模塊圖19 譯碼模塊電路原理圖譯碼模塊的電路原理圖如圖19所示。 發(fā)光電路圖20 發(fā)光電路原理圖如圖20所示，8個發(fā)光二極管呈圈式排列，達到了圈式發(fā)光的要求。 實現(xiàn)過程圖21 方案面包板實物圖如圖21所示，為實現(xiàn)方案時的面包板實物圖。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值便可改變二極管的發(fā)光周期。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)光二極管的發(fā)光周期發(fā)生改變。拿到題目時，雖然被要求嚇了一跳，但仔細回憶數(shù)電中學過的芯片原理和提供的芯片的功能表，發(fā)現(xiàn)要設計出符合要求的方案其實并不難。那么，只要將8個發(fā)光二極管共陽極連接，將74LS138的8個輸出端依次與二極管的負極相連，正好能讓發(fā)光二極管依次發(fā)光。將之前的電路原理圖翻出來看過后，發(fā)現(xiàn)其中的諧振電路依舊是用NE555定時器實現(xiàn)的，但后面用CD4017代替了方案一的74LS161和74LS138。用protues在電腦上將三種方案的電路圖畫出來并仿真倒是很順利，包括之后的預答辯都很順利，難題誕生在面包板的連線。雖然，連線遇到了很多困難，但在組員的幫助下，花了兩個晚上終于把方案實現(xiàn)了。動手能力正是我們所欠缺的，所以我們應該抓住每次動手的機會，好好體會體會自己的不足。其實，生活就是如此，看起來很簡單，以為自己都會了，又不愿意動手，最終導致的就是什么都沒學好。由于面包板的空間有限，二極管由太多，導致連線到處碰壁。方案一和方案二譯碼器的輸出讓我聯(lián)想到了其輸出形式酷似移位功能，又想到輸電實驗中用2片74LS194做過8進制的移位器，于是方案三的構思又誕生了。第一個方案構思完之后，就輪到第二個了。那么NE555正好可以用來為74LS161提供時鐘脈沖。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)光二極管的發(fā)光周期發(fā)生改變”，調(diào)試結果成功，方案正確。4. 調(diào)試過程及結論 調(diào)試過程由于實驗室電源有限，調(diào)試時用自備的三節(jié)干電池作為電源。 小結由圖21可見，面包板的連線橫平豎直，沒有跳線。由于74LS138的輸出為低有效，所以要讓二極管在矩形脈沖的一個周期內(nèi)只亮一個，可將二極管的負極與對應輸出相連，將二極管的正極與高電平相連。由74LS138的功能表可知，接通電源后，138便會對輸入進行譯碼，從Y0~Y7腳輸出。由于1腳接高電平，所以該計數(shù)模塊為16進制計數(shù)，但輸出只有Q0、2，Q3置空。如此循環(huán)往復。 諧振模塊圖17 諧振模塊電路原理圖如圖17所示，設滑動變阻器的上下兩部分為Rx1和Rx2（單位為KΩ） ，則有RV1=Rx1+Rx2 。 方案原理方案的電路原理圖如下圖所示。所以，就功能而言，方案二更好一些。不同之處：方案一的主要工作元件除了NE555之外，使用了計數(shù)器—74LS16譯碼器—74LS138，還有一個非門，一共是4個芯片；方案二的主要工作元件除了NE555之外，只用了一個組合芯片CD4017，沒有門電路，一共是2個芯片；方案三的主要工作元件除了NE555之外，使用了2個74LS194，及1個非門，一共是4個芯片。圖15 方案三仿真圖仿真時，圈式流水燈按逆時針方向（D1—D8）依次循環(huán)發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)光的周期發(fā)