【正文】 NE555 定時器，模十六計數(shù)器 74LS161，雙 D 觸發(fā)器 74LS74，與門74LS08，非門 74LS04，四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153，八位移位寄存器74LS164。 首先要分析設計要求，從要實現(xiàn)四花樣入手推導出要使用的芯片。但目前市場上各式樣的 LED 彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn)，電路結構復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要來調節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài) 參數(shù)。數(shù)據(jù)選擇器的輸出端接移位寄存器的輸入端，在時鐘脈沖的作用下，數(shù)據(jù)在移位寄存器的八位并行輸出端從 Q0 到 Q7 順序移動。用模十六計數(shù)器 74LS161 的輸出端的最高位 QD作為雙 D 觸發(fā)器的時鐘，可以少用一個 555 定時器。(5)緩沖器。圖 44 74LS161 管腳圖74LS161 具有以下功能：(1)異步清零。最終產生四種不同的碼，來實現(xiàn)彩燈的四花樣。表 44 寄存器數(shù)碼移動情況表CP MRQA QB QC QD QE QF QG QH1 1 1 0 0 0 0 0 0 02 0 0 1 0 0 0 0 0 03 0 0 0 1 0 0 0 0 04 0 0 0 0 1 0 0 0 05 0 0 0 0 0 1 0 0 06 0 0 0 0 0 0 1 0 07 0 0 0 0 0 0 0 1 08 0 0 0 0 0 0 0 0 1工作原理輸出電路由八位移位寄存器 74LS16八個彩燈和八個驅動電阻構成。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2022 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。（3）彩燈的四種花樣都有，但中間有一些混亂的狀態(tài)：原因可能是數(shù)據(jù)選擇器輸出的兩種碼之間的間隔大于彩燈每一種狀態(tài)持續(xù)的時間，使彩燈的一種花樣完成后并沒有進入另一種狀態(tài)，當進入另一種狀態(tài)時上一種狀態(tài)的多余碼進入下一個狀態(tài)，故出現(xiàn)了混亂的狀態(tài)。這次課程設計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！設計報告是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，與實際設計的結合鍛煉了我綜合運用所學的專業(yè)基礎知識的能力，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力、抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。參考文獻[1] ，2022[2]：四川大學出版社，2022[3]:高等教育出版社,2022[4]《中國集成電路大全》《TTL 集成電路》.北京：國防工業(yè)出版社，1985[5]:國防工業(yè)出版社,2022[6]:復旦大學出版社,2022[7]:長沙國防科技大學,2022 [8] ：浙江大學出版社，2022附錄 1 花樣彩燈控制器原理總圖U1A74LS04D21U1B74LS04D43U1C74LS04D65U1D74LS04D89U2B74LS08D45 6U2C74LS08D910 8U42Y 92C0102C1112C2122C313A14B2~1G11Y 71C061C151C241C33~2G1574LS153DU5A1D2 1Q5~1Q6~1CLR13~1PR474LS74DU5B2D12 2Q9~2Q8~2CLR1311~2PR1074LS74DU6QA 3QB 4QC 5QD 6A1B2~CLR9CLK8 QE10QF 11QG 12QH 1374LS164DLED1R1R2R3R6R7R8LED5LED2LED3LED4LED6LED7LED85VVCCQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A3B4C5D6ENP7ENT10~LOAD9~CLR1CLK2U374LS161DU71DIS7 OUT3RST48THR6CON5TRI2GNDVCCLM555CNR91kohmR1051kohmC110uFC3U81DIS7 OUT3RST48THR6CON5TRI2GNDVCCLM555CNR111kohmR121MohmC210uFC4附錄 2 元器件明細表項目代號代 號 名稱、型號、規(guī)格數(shù)量備注更改電阻器 12RRRRRRR7 、R8GB855187 RT――b― ―177。結 論本次所設計的是四花樣循環(huán)彩燈電路的設計，本次設計主要結合了大二所學的低頻電子線路及脈沖與數(shù)字電路課程。 仿真電路本設計采用 Proteus 仿真軟件對硬件部分進行仿真。由表 44 可看出，輸入碼中的那位高電平“1”從寄存器的輸出端 QA 經八個移位脈沖 CP 作用后逐漸到了 QH，使輸出端所連接的彩燈依次點亮，實現(xiàn)了彩燈依次點亮的花樣。 彩燈自動轉換控制電路彩燈自動轉換控制電路由雙 D 觸發(fā)器和雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153，雙四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 芯片管腳圖如圖 46 所示。(2)同步并行預置數(shù)。引腳功能:1 腳位接地端；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。如圖 31 所示。系統(tǒng)可由四個模塊組成，它們分別是：時鐘電路、四種碼產生電路、自動轉換控制電路、數(shù)據(jù)輸出，設計框圖如圖 21 所示。二維彩燈控制器可控制五路彩燈逐行遞增點亮，再逐行遞減熄滅。本次設計的四花樣彩燈控制器是其中較簡單的，但這是進行復雜設計的基礎。音樂彩燈控制器是專用于卡拉 ok 廳 KTV 包房的彩燈控制設備，其最大優(yōu)點是不與電視音響等設備有任何連接，本設備通過檢測包房里的環(huán)境音頻信號強弱來控制通過彩燈的電流大?。戳涟党潭龋﹣砗嫱袏蕵返呐d趣的目的，也就是隨著聲音的大小而使彩燈閃爍，歌聲和彩燈一起跳動，從而讓唱歌人激情高漲，留連忘返。：由雙 D 觸發(fā)器 74LS74 和四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 組成，雙 D 的兩輸出端接數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端，它能產生兩位循環(huán)二進制碼，每改變一種狀態(tài)，數(shù)據(jù)選擇器選擇一種碼輸出，使彩燈花樣自動循環(huán)。第四章 單元電路設計與計算 時鐘脈沖產生電路時鐘脈沖產生電路由 NE555 定時器、兩個電阻和兩個電容構成。一個控制 74LS161 模十六計數(shù)器和八位移位寄存器,要能看到彩燈的流動,其周期設為 1 秒左右, 電阻值和電容值可設為：R1=1KΩ R2=51KΩ C=由公式（41）計算得： T=時鐘電路的輸出一路作為計數(shù)脈沖送到模十六計數(shù)器 74LS