數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)---四花樣彩燈控制器(編輯修改稿)
2025-12-22 19:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多諧振蕩器、雙 D觸發(fā)器、數(shù)據(jù)選擇器共同組成一個(gè)電子開(kāi)關(guān)。多諧振蕩器輸出的計(jì)數(shù)分 頻計(jì)數(shù)器 數(shù)據(jù)選擇器 移位寄存器 多諧振蕩器 多諧振蕩器 多諧振蕩器 開(kāi)關(guān)電路 輸 出 圖 系統(tǒng)組成框圖 電子課程設(shè)計(jì) 脈沖經(jīng)雙 D觸發(fā)器兩位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在它的兩個(gè)輸出端得到 00、 0 11 四種邏輯狀態(tài)。這四個(gè)狀態(tài)作為數(shù)據(jù)選擇器的四個(gè)數(shù)據(jù)通道選擇信號(hào)，對(duì)應(yīng)從模十六計(jì)數(shù)器輸送到數(shù)據(jù)選擇器的 QA， QB， QC， QD 四個(gè)分頻信號(hào)。其作用相當(dāng)于一個(gè)受控的一刀四位的機(jī)械轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。當(dāng)雙 D觸發(fā)器輸出為“ 00”時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器輸出 10000000序列脈沖，為八分頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)花樣一；為“ 10” 時(shí)，數(shù)據(jù)選擇器輸出 11000000序列脈沖，為八分頻信 號(hào)，實(shí)現(xiàn)花樣二；為“ 01” 時(shí)數(shù)據(jù)選擇器輸出 11110000序列脈沖，為八分頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)花樣三；為“ 11” 時(shí)數(shù)據(jù)選擇器輸出 1111111100000000序列脈沖，為十六分頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)花樣四。調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)電路的 CP脈沖產(chǎn)生電路的電阻，可以改變開(kāi)關(guān)的切換時(shí)間用以選擇每種花樣出現(xiàn)時(shí)間的長(zhǎng)短。 數(shù)據(jù)選擇器的輸出端接移位寄存器的輸入端，在時(shí)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(dòng)。移動(dòng)的八位控制信號(hào)直接控制發(fā)光二極管的亮滅，就出現(xiàn)了八路四花樣自動(dòng)循環(huán)切換的流水彩燈。 電子課程設(shè)計(jì) 第三章 電路方案設(shè)計(jì) 電路圖設(shè)計(jì) 將各單元電路組織起來(lái)就得到了系統(tǒng)電路圖，如附錄 1所示： 本電路圖設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰，可分為四種碼產(chǎn)生電路、開(kāi)關(guān)電路、輸出電路和時(shí)鐘電路這四個(gè)模塊。四種碼產(chǎn)生電路由模十六計(jì)數(shù)器和組合邏輯門(mén)構(gòu)成，開(kāi)關(guān)電路由雙 D觸發(fā)器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，輸出電路由移位寄存器和彩燈構(gòu)成，時(shí)鐘電路由兩個(gè) 555構(gòu)成。 通過(guò)改變多諧振蕩器的電阻可改變彩燈流動(dòng)的速度和各花樣持續(xù)的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了彩燈花樣的動(dòng)態(tài)變化，增強(qiáng)了控制器的靈活性。 方案比較 比較方案 1： 在原方案的基礎(chǔ)上，用模十六計(jì)數(shù)器 74LS161 的輸出端的最高位 QD作為雙 D 觸發(fā)器的時(shí)鐘，可以少用一個(gè) 555定時(shí)器。計(jì)數(shù)器每計(jì)八個(gè)數(shù)， QD由低電平變?yōu)楦唠娖?，雙 D觸發(fā)器的狀態(tài)改變，四選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153選擇下一種碼輸出，彩燈變?yōu)榱硪环N花樣，以后四種花樣循環(huán)改變。如圖 : U 1 A 7 4 L S 0 4 D21U 1 B7 4 L S 0 4 D43U 1 C7 4 L S 0 4 D65U 1 D 7 4 L S 0 4 D89U 2 B7 4 L S 0 8 D456U 2 C7 4 L S 0 8 D9108U42Y92 C 0102 C 1112 C 2122 C 313A14B2~ 1 G11Y71 C 061 C 151 C 241 C 33~ 2 G157 4 L S 1 5 3 DU6QA3QB4QC5QD6A1B2~ C L R9C L K8QE10QF11QG12QH137 4 L S 1 6 4 DQA14QB13QC12QD11R C O15A3B4C5D6E N P7E N T10~ L O A D9~ C L R1C L K2U37 4 L S 1 6 1 DU 7 A1D21Q5~ 1 Q6~ 1 C L R13~ 1 P R47 4 L S 7 4 DU 7 B2D122Q9~ 2 Q8~ 2 C L R1311~ 2 P R107 4 L S 7 4 D電子課程設(shè)計(jì) 圖 比較方案 1電路圖 如果按此方案連接電路，彩燈無(wú)法完成第四種花樣（依次點(diǎn)亮，依次熄滅），只能完成一半，依次點(diǎn)亮或依次熄滅，部分實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求，所以不
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