數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)--彩燈控制器-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 g circular function.Key words: LED。因此用集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)更多更復(fù)雜的器件功能則成為必然。在設(shè)計(jì)中更多的使用中規(guī)模集成電路，不僅可以減少電路組件的數(shù)目，使電路簡(jiǎn)捷，而且能提高電路的可靠性，降低成本。本次設(shè)計(jì)的可編程彩燈控制電路就是用計(jì)數(shù)器和譯碼器等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2225．仿真調(diào)試及結(jié)果在海洋開(kāi)發(fā)、宇宙探測(cè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、社會(huì)服務(wù)、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域。是彩燈的應(yīng)用才使得城市的夜景非常迷人。再用74LS160對(duì)其進(jìn)行分頻，控制七種花型之間的切換。彩燈控制器就是將構(gòu)成一定圖案的彩燈按照人們的要求依照一定的規(guī)律周期性的亮暗變化，利用人的視覺(jué)特性，形成多姿多彩的光學(xué)效果。（2）控制紅、綠、黃一組彩燈循環(huán)閃亮，變化的規(guī)律是：紅 → 紅綠 → 綠 → 黃綠 → 黃 → 全亮 → 全滅 → 紅。大規(guī)模集成電路，不僅可以減少電路組件的數(shù)目，使電路簡(jiǎn)捷，而且能提高電路的可靠性，降低成本。設(shè)計(jì)任務(wù)中所要求的7種循環(huán)方式并不復(fù)雜，用中小規(guī)模集成電路就能實(shí)現(xiàn)。它不僅用于信號(hào)的產(chǎn)生和變換，還常用于控制和檢測(cè)電路中。而CMOS定時(shí)器的電源電壓范圍為318V，最大負(fù)載電流在4MA以下，它具有功耗低、輸入阻抗高等優(yōu)點(diǎn)。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 Vc是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。（3）.構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時(shí)延時(shí)整形等。計(jì)數(shù)器的種類不勝枚舉，按觸發(fā)器動(dòng)作分類，可分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)數(shù)值增減分類，可分為加計(jì)時(shí)器、減計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器；按編碼分類，又可分為二進(jìn)制碼計(jì)數(shù)器、BCD碼計(jì)數(shù)器、循環(huán)碼計(jì)數(shù)器。 下圖6所示是74LS160的內(nèi)部邏輯圖，除了同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)功能外，電路還具有并行數(shù)據(jù)的同步預(yù)置功能。輸入輸出清零預(yù)置使能時(shí)鐘預(yù)置數(shù)據(jù)輸入Q3Q2Q1Q0進(jìn)位CEPCETCPD3D2D1D0TCLXXXXXXXXLLLLLHLXXD3*D2*D1*D0*D3D2D1D0HHLXXXXXX保持HHXLXXXXX保持LHHHHXXXX計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖CP 是計(jì)數(shù)脈沖輸入端，也是芯片內(nèi)4個(gè)觸發(fā)器的公共時(shí)鐘輸入端。數(shù)據(jù)輸入端Dn 計(jì)數(shù)使能CEP 主要控制本芯片的計(jì)數(shù)操作。當(dāng)清零信號(hào)= 0時(shí)，= 1時(shí)，若= 0，在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖上升沿到來(lái)后，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài) 與預(yù)置的輸入數(shù)據(jù)相同。此后處于禁止計(jì)數(shù)的保持狀態(tài)：Q3 Q2 Q1 Q0 = 0010。本設(shè)計(jì)使用的74LS138屬于二進(jìn)制唯一地址譯碼器。 芯片74LS00 、74LS74LS20 74LS00 二輸入端四與非門 邏輯表達(dá)式 74LS10 三輸入端三與非門 邏輯表達(dá)式 74LS20 四輸入端二與非門 邏輯表達(dá)式 引腳排列圖9如下： 圖9 芯片引腳圖 脈沖信號(hào)是一種離散信號(hào)，形狀多種多樣，與普通模擬信號(hào)（如正弦波）相比，波形之間在時(shí)間軸不連續(xù)（波形與波形之間有明顯的間隔）但具有一定的周期性是它的特點(diǎn)。由于555定時(shí)器內(nèi)部的比較器靈敏度高、驅(qū)動(dòng)電流大、功能靈活，而且采用差分方式，用555定時(shí)器組成多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化影響很小。當(dāng)Vc 下降到 時(shí)，V0 翻轉(zhuǎn)為高電平。其振蕩頻率為。并不能立即清零，而是要等第7個(gè)脈沖上沿到來(lái)后，計(jì)數(shù)器被置成0000，狀態(tài)圖（圖13）如下，0010100111001010000110從而才能實(shí)現(xiàn)彩燈七種變化，根據(jù)彩燈輸出順序 000到110依次為全滅、紅、紅綠、綠、黃綠、黃、全亮。測(cè)得平均的頻率f≈25Hz。只要紅黃綠等全亮，從而使計(jì)數(shù)器置零，發(fā)光二極管燈亮順序?yàn)槿珳?、紅、紅綠、綠、黃綠、黃、全亮的規(guī)律變化。在電路組裝過(guò)程中，遇到的最大問(wèn)題是，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周全，芯片分布不夠合理，出現(xiàn)了許多“特長(zhǎng)線”。調(diào)試過(guò)程中，第一輪用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)試，就遇了實(shí)驗(yàn)板上有插孔不通的情況，導(dǎo)致芯片不能正常工作。如：時(shí)鐘信號(hào)電路的信號(hào)是否正常產(chǎn)生，控制信號(hào)電路中的計(jì)數(shù)器能否正常計(jì)數(shù)，最后在整體上測(cè)試一遍。 總結(jié)語(yǔ)課程設(shè)計(jì)剛開(kāi)始，拿著選定的題目不知如何入手。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，既有用過(guò)的芯片，又有沒(méi)用過(guò)的，只能自己查表，分析功能。結(jié)果終于出來(lái)了，又發(fā)現(xiàn)有的地方還應(yīng)改進(jìn)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要在大量的元器件和線路中迅速，準(zhǔn)確地找出故障是見(jiàn)很不容易的事。既鞏固了課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，又掌握了常用集成電路芯片的使
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