word版可編輯-八路循環(huán)彩燈設計報告精心整理doc(編輯修改稿)
2025-08-11 11:51 本頁面
【文章內容簡介】 一次閃亮和依次熄滅。3. 實施方案 原理圖設計 1. 時鐘電路設計 555定時器是一種將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。用它可以構單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等多種電路。本次設計選用的是它構成的多諧振蕩器，產生單位脈沖，用于出發(fā)計數(shù)器。555定時器的邏輯符號如圖1所示。圖1 555定時器的邏輯符號圖555定時器的功能表如表1所示。表1 555定時器的功能表輸 入輸 出UTHUTRUOTD01111低電平低電平不變高電平高電平導通導通不變截止截止555定時器可以很方便地構成多諧振蕩器，多諧振蕩器是一種無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，接通電源后，不需外加觸發(fā)信號，就能產生矩形波輸出。由于矩形波中含有豐富的諧波，故稱為多諧振蕩器。多諧振蕩器是一種常用的脈沖波形發(fā)生器,觸發(fā)器和時序電路中的時鐘脈沖一般是由多諧振蕩器產生的。本實驗正是利用其產生震蕩脈沖，作為信號發(fā)生器使用。電源電壓取5V，我們用占空比為2/3的脈沖信號，理論上RR2應均為48k，電容C為10uF,但實際應用中RR2阻值選的分別為47k、48k。所以根據振蕩周期計算公式T=(R1+R2)Cln2可得，%。由555定時器構成的時鐘信號產生電路如圖2所示。圖2 由555定時器構成的時鐘信號產生電路圖2．驅動電路設計 該模塊由74LS164移位寄存器和74LS00與非門組成，用以驅動發(fā)光二極管正常工作，并且在時鐘電路的控制下讓八個二極管循環(huán)工作。設計原理把555定時器的輸出端OUT接74LS164的CLK端，在上升沿的作用下，輸入數(shù)據被送入移位寄存器。將移位寄存器的最高位輸出端接反相器，與非門的輸出端接移位寄存器的輸入端A、B。當移位寄存器的輸入端輸入為高電平時，輸出端依次移位，使彩燈點亮，移動到最高位時，輸入端經過反相器后轉化為低電平，從而彩燈依次熄滅，于此反復，形成了循環(huán)。驅動原理圖如圖3所示。圖3 驅動原理圖3. 輸出電路設計輸出電路有八個發(fā)光二極管、八個100歐姆的電阻和一個低電平組成。只有當從驅動電路過來的是高電平，才可以讓發(fā)光二級管導通發(fā)光。輸出電路如圖4所示。圖4 輸出電路圖在元件庫中找出所需的元件，并在各單元電路設計的基礎上，按照設計電路圖，用Multisim軟件把各單元電路連接起來，畫出符合要求的系統(tǒng)整體邏輯電路圖。系統(tǒng)整體電路設計完成后，要進行認真的檢查之后再對系統(tǒng)整體進行仿真，來驗證設計的正確性。根據彩燈的閃爍情況判斷電路是否正常，并利用示波器分別接入各單元電路輸入輸出端，調整示波器合適的測量和觀察范圍，對各單元電路輸入輸出端進行輸入輸出的信號波形的觀察，看它的實際輸入輸出與理論上是否有差別，若有差別，要找出原因，并分析它是否影響電路正常工作。若影響，要進行修改，直到仿真成功為止。通過仿真，確定我們的電路原理圖無誤，可以制板。在仿真過程中，而實際上周期應該為1s，這是由于仿真軟件的仿真環(huán)境沒有設置好，經過老師的設置，最終仿真周期變成1s，仿真誤差為：用555定時器構成的多諧振蕩器的振蕩頻率理論值為1Hz，可能因為電壓的不穩(wěn)定，在開始時彩燈亮的時間并不為1s，在循環(huán)過一次后，彩燈按照時長為1秒進行依次發(fā)亮，電路仿真的結果為八個彩燈依次發(fā)亮，然后一次熄滅，并且亮燈時間為1秒，依次循環(huán)。根據仿真結果可知電路原理無誤，可以進行PCB板布線。仿真圖如圖圖6所示。原理仿真圖如
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