課程設(shè)計(jì)——圈式流水彩燈的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 發(fā)有效，當(dāng)MR=PE=1時(shí)在CP端輸入計(jì)數(shù)脈沖作用下，計(jì)數(shù)器進(jìn)行二進(jìn)制加法器計(jì)數(shù)。1，2， 3端口為三個(gè)輸入端口，EE2和E3這三個(gè)使能端，正常工作時(shí)E1接高電平，E2和E3接低電平。實(shí)現(xiàn)了選通作用。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。該方案的電路由三部分組成：第一部分由NE555組成多諧振蕩電路，輸出矩形脈沖信號(hào)；第二部分由CD4017組成兼具八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)和譯碼功能的電路，在第一部分電路輸出的脈沖信號(hào)作用下開(kāi)始工作；第三部分電路由8個(gè)發(fā)光二極管組成圈式流水燈電路，在第二部分電路輸出的二進(jìn)制數(shù)信號(hào)作用下開(kāi)始依次循環(huán)發(fā)光。圖12 方案二protues仿真圖仿真時(shí)，圈式流水燈按逆時(shí)針?lè)较颍―1—D8）依次循環(huán)發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，發(fā)光的周期發(fā)生變化。當(dāng)Rx2=30時(shí)，T=，f=。不同之處：方案一的主要工作元件除了NE555之外，使用了計(jì)數(shù)器—74LS16譯碼器—74LS138，還有一個(gè)非門，一共是4個(gè)芯片；方案二的主要工作元件除了NE555之外，只用了一個(gè)組合芯片CD4017，沒(méi)有門電路，一共是2個(gè)芯片；方案三的主要工作元件除了NE555之外，使用了2個(gè)74LS194，及1個(gè)非門，一共是4個(gè)芯片。 方案原理方案的電路原理圖如下圖所示。如此循環(huán)往復(fù)。由74LS138的功能表可知，接通電源后，138便會(huì)對(duì)輸入進(jìn)行譯碼，從Y0~Y7腳輸出。 小結(jié)由圖21可見(jiàn)，面包板的連線橫平豎直，沒(méi)有跳線。調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jié)果成功，方案正確。第一個(gè)方案構(gòu)思完之后，就輪到第二個(gè)了。由于面包板的空間有限，二極管由太多，導(dǎo)致連線到處碰壁。動(dòng)手能力正是我們所欠缺的，所以我們應(yīng)該抓住每次動(dòng)手的機(jī)會(huì)，好好體會(huì)體會(huì)自己的不足。用protues在電腦上將三種方案的電路圖畫(huà)出來(lái)并仿真倒是很順利，包括之后的預(yù)答辯都很順利，難題誕生在面包板的連線。那么，只要將8個(gè)發(fā)光二極管共陽(yáng)極連接，將74LS138的8個(gè)輸出端依次與二極管的負(fù)極相連，正好能讓發(fā)光二極管依次發(fā)光。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，發(fā)光二極管的發(fā)光周期發(fā)生改變。 實(shí)現(xiàn)過(guò)程圖21 方案面包板實(shí)物圖如圖21所示，為實(shí)現(xiàn)方案時(shí)的面包板實(shí)物圖。 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。當(dāng)電容充電至正負(fù)板間的壓降為2/3Vcc時(shí)，即6腳的電壓為2/3Vcc時(shí)，7腳接通，電容經(jīng)過(guò)Rx2開(kāi)始放電。 經(jīng)各種對(duì)比，且考慮到現(xiàn)有芯片的基礎(chǔ)上選擇實(shí)現(xiàn)方案一較好。 方案比較 方案元件比較表元件2 各方案元件比較表方案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(gè)發(fā)光二極管NE555定時(shí)器74LS16174LS138非門一個(gè)電源一個(gè)接地端滑阻60K方案二定值電阻30K,10K10uF1uF8個(gè)發(fā)光二極管NE555定時(shí)器CD4017無(wú)一個(gè)電源一個(gè)接地端滑阻60K方案三定值電阻30K,10K10uF1uF8個(gè)發(fā)光二極管NE555定時(shí)器74LS1942非門一個(gè)電源一個(gè)接地端滑阻60K注：表中元件未注明個(gè)數(shù)的即為一個(gè)。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(hào)周期T=t1+t2(15)脈沖信號(hào)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]。其中電容C2的作用是抗干擾，電阻R2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。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。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。也就是將輸入的八進(jìn)制循環(huán)脈沖000—111譯碼輸出，000對(duì)應(yīng)Y0端口輸出低電平，其余端輸出高電平；001對(duì)應(yīng)Y1端口輸出低電平，其余端輸出高電平，以
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