【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)輸入信號(hào)控制選通電路工作。 （ 3） 74LS138 譯碼器 74LS138 是集成 38 線譯碼器，圖 5 為 74LS138 譯碼器管腳圖。 1， 2， 3 端口為三個(gè)輸入端口， E E2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。 Y0Y7為輸出端口，譯碼器工作時(shí)每一次只有一個(gè)端口輸出低電平，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的選擇性輸出，74LS138 譯碼器可以將信號(hào)的地址 碼 轉(zhuǎn)換成 二 進(jìn)制 碼 ，并從對(duì)應(yīng)的輸出端輸出一個(gè)低電平。 圖 5 74LS138 譯碼器管腳圖 圖 6 為選通發(fā)光二極管及顯示電路，實(shí)現(xiàn)了流水燈圈式閃亮的要求。 圖 6 74LS16 74LS138 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、 QQ2。使能端 E1接高電平， E E3接低電平，譯碼器可實(shí)現(xiàn)譯碼功能 。如此一來， 138 便可將 CBA 端輸入的二進(jìn)制信號(hào)（ C 為高位） 譯碼 成十進(jìn)制并從相應(yīng)端口輸出低電平。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， 以此類推。當(dāng)電路工作時(shí) ， Y0— Y7端口循環(huán)輸出低電平。實(shí)現(xiàn)了選通作用。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書 5 將八個(gè) LED 發(fā)光二極管 以共陽極的方式分別連在 Y0— Y7端口，排列成圈式。電路工作時(shí)，經(jīng)譯碼器選通后發(fā)光二極管 D1— D8依次發(fā)光并且循環(huán) 發(fā)光 。 R3為保護(hù)電阻，防止電流過大燒壞二極管。 方案一 方案原理 如下圖 7 為方案一的原理框圖 。 該方案電路由四部分組成： 第一部分電路由 NE555 定時(shí)器組成，產(chǎn)生矩形脈沖 ； 在矩形脈沖的作用下，第二部分由 74LS161 組成的八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)電路開始計(jì)數(shù) ； 第二部分電路計(jì)數(shù)后輸出到 第三部分電路，第三部分電路由 74LS138組成具有譯碼功能的電路，該電路將第二部分 輸出 的信號(hào) 譯碼成 二 進(jìn)制數(shù)。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。 圖 7 方案一原理框圖 圖 8 為方案一原理電路圖，第一部分 多諧振蕩電路輸出矩形脈沖信號(hào)。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。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 (5) 放電時(shí)間 t2=C1Rx2ln2 (6) 脈沖信號(hào)周期 T=t1+t2 (7) 脈沖信號(hào)頻率 f=1/T (8) 由式 (5)、 (6)、 (7)、 (8)得： T=C1(R1+RV1+Rx2)ln2， f=1/[ C1(R1+RV1+Rx2)ln2] 由 C1=10uF， R1=30KΩ， RV1=60KΩ， 所以 T=7(90+Rx2)103Ω， f=1000/[7(90+Rx2)]Ω。 輸出二進(jìn)制數(shù) 輸出二進(jìn)制數(shù) 產(chǎn)生矩形脈沖 NE555 組成多諧振蕩電路 74LS161組成 八進(jìn)制 加法計(jì)數(shù)電路 74LS138組成具有譯碼 功能電路 功能 實(shí)現(xiàn) 圈式流水彩燈 電路 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書 6 當(dāng) Rx2=30 時(shí)， T=， f=。 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的作用是過流保護(hù)，防止電流過大 導(dǎo)致二極管損壞。 軟件仿真 下圖為 方案一的 protues 仿真圖。 圖 9 方案一 protues 仿真圖 仿真時(shí)，圈式流水燈按順時(shí)針方向 （ D1— 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)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。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書 7 方案 二 方案原理 圖 10 為方案二的原理框圖。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 開始依次循環(huán)發(fā)光。 圖 10 方案二原理框圖 圖 11 為方案 二 原理電路圖， 第一部分多諧振蕩電路輸出矩形脈沖信號(hào)。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。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) 輸出二進(jìn)制數(shù) 產(chǎn)生矩形脈沖 NE555 組成多諧振蕩電路 4017 組成八進(jìn)制 加法計(jì)數(shù)并譯碼 電路 功能 實(shí)現(xiàn) 圈式流水彩燈 電路 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書 8 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]。 由 C1=10uF， R1=30KΩ， RV1=60KΩ， 所以 T=7(90+Rx2)103Ω， f=1000/[7(90+Rx2)]Ω。 當(dāng) Rx2=30 時(shí)， T=， f=。 其中電容 C2的作用是抗干擾，電阻 R2的作用是過流保護(hù)，防止電流過大導(dǎo)致二極管損壞。 軟件仿真 下圖為方案二的 protues 仿真圖。 圖 12 方案二 protues 仿真圖 仿真時(shí)，圈式流水燈按逆時(shí)針方向（ D1— 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)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。 方案三 方案原理 圖 13 為 方案三原理框圖。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，在第一部武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì)（二）》課程設(shè)計(jì)說明書 9 分電路輸出的矩形脈沖作用下，輸出循環(huán) 移位 信號(hào)