課程設(shè)計(jì)——圈式流水彩燈的設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 看似很簡(jiǎn)單的方案，要實(shí)現(xiàn)起來(lái)還真不是那么簡(jiǎn)單。查閱資料后發(fā)現(xiàn)CD4017有計(jì)數(shù)并譯碼功能，那么將CD4017以反饋清零方式將其改成8進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼器，替代之前方案一的計(jì)數(shù)器和譯碼器，就能實(shí)現(xiàn)要求的功能了。所學(xué)的NE555芯片主要是用來(lái)組成諧振電路來(lái)輸出矩形脈沖的，而74LS161要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能就必須要有時(shí)鐘脈沖。嚴(yán)格按照要求實(shí)現(xiàn)了方案。由于74LS138的輸出順序依次是111117腳，所以只要將發(fā)光二極管的D1~D8依次與其相連就可達(dá)到順序發(fā)光的目的。 計(jì)數(shù)模塊圖18 計(jì)數(shù)模塊電路原理圖如圖18所示，74LS161的10腳接高電平，在時(shí)鐘信號(hào)（諧振模塊的輸出：3腳）的作用下，每遇到一個(gè)上升沿便會(huì)計(jì)一次數(shù)。計(jì)數(shù)模塊的輸出作為譯碼模塊的輸入進(jìn)行譯碼，輸出的譯碼信號(hào)作用于發(fā)光電路，使二極管依次循環(huán)發(fā)光。唯一的一個(gè)小區(qū)表在于方案二的電路連線稍作改動(dòng)便可控制10個(gè)燈的圈式循環(huán)發(fā)光，而方案一和方案二最多只能實(shí)現(xiàn)控制8個(gè)燈的圈式循環(huán)發(fā)光。表１ 74LS194真值表功能輸入輸出MRS1S0CPSLSRＤ０Ｄ１Ｄ２Ｄ３Ｑ０Ｑ１Ｑ２Ｑ３清除０００００保持１０保持１００置數(shù)１１１↑ｄ０ｄ１ｄ２ｄ３ｄ０ｄ１ｄ２ｄ３右移１０１↑１１Ｑ０ｎＱ１ｎＱ２ｎ１０１↑００Ｑ０ｎＱ１ｎＱ２ｎ左移１１０↑１Ｑ１ｎＱ２ｎＱ３ｎ１１１０↑０Ｑ１ｎＱ２ｎＱ３ｎ０ 軟件仿真下圖為方案三的protues仿真圖。方案三的電路由三部分組成：第一部分由NE555構(gòu)成多諧振蕩電路，輸出矩形脈沖信號(hào)；第二部分由兩個(gè)74LS194組成八位移位寄存器，在第一部分電路輸出的矩形脈沖作用下，輸出循環(huán)移位信號(hào)：0111 11111011 1111……1111 1110；第三部分電路由八個(gè)發(fā)光二極管組成圈式流水彩燈電路，在第二部分電路輸出的循環(huán)移位信號(hào)作用下，二極管按逆時(shí)針?lè)较蜉敵鲆莆恍盘?hào)產(chǎn)生矩形脈沖NE555組成多諧振蕩電路兩個(gè)74LS194組成八位移位電路功能實(shí)現(xiàn)圈式流水彩燈電路依次循環(huán)發(fā)光。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(9)放電時(shí)間t2=C1Rx2ln2(10)脈沖信號(hào)周期T=t1+t2(11)脈沖信號(hào)頻率f=1/T(12)圖11 方案二電路原理圖由式(9)、(10)、(11)、(12)得：T=C1(R1+RV1+Rx2)ln2，f=1/[ C1(R1+RV1+Rx2)ln2]。圖8 方案一電路原理圖其中電容C2的作用是抗干擾，電阻R3的作用是過(guò)流保護(hù)，防止電流過(guò)大導(dǎo)致二極管損壞。R3為保護(hù)電阻，防止電流過(guò)大燒壞二極管。圖6 74LS1674LS138構(gòu)成圈式順序循環(huán)發(fā)光二極管電路原理圖74LS138譯碼器的三個(gè)輸入端A、B、C分別接74LS161計(jì)數(shù)器的三個(gè)輸出端Q0、2。圖4為八進(jìn)制序列脈沖產(chǎn)生電路原理圖，產(chǎn)生000111序列脈沖。圖2為矩形脈沖產(chǎn)生電路原理圖，由NE555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩電路。2. 設(shè)計(jì)方案及其比較 方案設(shè)計(jì)要求（1）按照技術(shù)要求，提出自己的設(shè)計(jì)方案（多種）并進(jìn)行比較；（2）掌握計(jì)數(shù)、譯碼、控制及顯示電路的工作原理及其電路結(jié)構(gòu)，以NE555時(shí)基集成電路、74LS161和74LS138為主，設(shè)計(jì)一種圈式流水燈電路（實(shí)現(xiàn)方案）； 基本原理 原理概括圈式流水燈電路主要包括兩部分電路，第一部分電路產(chǎn)生矩形脈沖波，該部分電路可由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生。輸出驅(qū)動(dòng)電流約為200mA。（2）74LS161計(jì)數(shù)器集成74LS161是四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，MR為異步清零端，低電平有效；PE為同步預(yù)置數(shù)控制端，低電平有效；該計(jì)數(shù)器為上升沿觸
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