課程設(shè)計(jì)——圈式流水彩燈的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-18 01:39本頁面
【正文】 塊電路原理圖譯碼模塊的電路原理圖如圖19所示。將5腳接低電平，6腳接高電平，3腳分別接計(jì)數(shù)模塊的輸出——Q0、QQ2（1112腳）。由74LS138的功能表可知，接通電源后，138便會對輸入進(jìn)行譯碼，從Y0~Y7腳輸出。由于輸出低有效，當(dāng)輸入為000時(shí)，Y0輸出0，其余端輸出1；當(dāng)輸入為001時(shí)，Y1輸出0，其余端輸出1；……當(dāng)輸入為111時(shí)，Y7輸出0，其余端輸出1。 發(fā)光電路圖20 發(fā)光電路原理圖如圖20所示，8個(gè)發(fā)光二極管呈圈式排列，達(dá)到了圈式發(fā)光的要求。由于74LS138的輸出順序依次是111117腳，所以只要將發(fā)光二極管的D1~D8依次與其相連就可達(dá)到順序發(fā)光的目的。由于74LS138的輸出為低有效，所以要讓二極管在矩形脈沖的一個(gè)周期內(nèi)只亮一個(gè)，可將二極管的負(fù)極與對應(yīng)輸出相連，將二極管的正極與高電平相連。再接一電阻進(jìn)行保護(hù)即可。 實(shí)現(xiàn)過程圖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。接上電源時(shí)，8個(gè)發(fā)光二極管依次循環(huán)發(fā)光（順時(shí)針），調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，二極管的發(fā)光周期便會改變。 小結(jié)由圖21可見，面包板的連線橫平豎直，沒有跳線。8個(gè)二極管呈圈式排布，接通電源時(shí)，以順時(shí)針方向依次發(fā)光。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值便可改變二極管的發(fā)光周期。嚴(yán)格按照要求實(shí)現(xiàn)了方案。4. 調(diào)試過程及結(jié)論 調(diào)試過程由于實(shí)驗(yàn)室電源有限，調(diào)試時(shí)用自備的三節(jié)干電池作為電源。接上電源后，發(fā)光二極管按照順時(shí)針依次發(fā)光，并且循環(huán)。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)光二極管的發(fā)光周期發(fā)生改變。調(diào)試過程截圖如下圖所示：圖22 調(diào)試過程截圖 結(jié)論由調(diào)試時(shí)的現(xiàn)象“接上電源后，發(fā)光二極管按照順時(shí)針依次發(fā)光，并且循環(huán)。調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，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。5. 心得體會自大學(xué)以來，這是第二次課程設(shè)計(jì)了，雖然有了第一次課設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，而且設(shè)計(jì)的題目和原理都很簡單，但設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中還是遇到難題。拿到題目時(shí)，雖然被要求嚇了一跳，但仔細(xì)回憶數(shù)電中學(xué)過的芯片原理和提供的芯片的功能表，發(fā)現(xiàn)要設(shè)計(jì)出符合要求的方案其實(shí)并不難。所學(xué)的NE555芯片主要是用來組成諧振電路來輸出矩形脈沖的，而74LS161要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能就必須要有時(shí)鐘脈沖。那么NE555正好可以用來為74LS161提供時(shí)鐘脈沖。74LS161計(jì)數(shù)后的輸出經(jīng)過74LS138的譯碼后正好可以周期輸出低電平。那么，只要將8個(gè)發(fā)光二極管共陽極連接，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。再將二極管按照圈式排布，就能符合“圈式流水”的要求了。第一個(gè)方案構(gòu)思完之后，就輪到第二個(gè)了。想到電工電子實(shí)習(xí)中做過流水燈音樂盒的設(shè)計(jì)和制作，其中包含了圈式流水燈電路。將之前的電路原理圖翻出來看過后，發(fā)現(xiàn)其中的諧振電路依舊是用NE555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的，但后面用CD4017代替了方案一的74LS161和74LS138。查閱資料后發(fā)現(xiàn)CD4017有計(jì)數(shù)并譯碼功能，那么將CD4017以反饋清零方式將其改成8進(jìn)制計(jì)數(shù)譯碼器，替代之前方案一的計(jì)數(shù)器和譯碼器，就能實(shí)現(xiàn)要求的功能了。方案一和方案二譯碼器的輸出讓我聯(lián)想到了其輸出形式酷似移位功能，又想到輸電實(shí)驗(yàn)中用2片74LS194做過8進(jìn)制的移位器，于是方案三的構(gòu)思又誕生了。接來下就是仿真了。用protues在電腦上將三種方案的電路圖畫出來并仿真倒是很順利，包括之后的預(yù)答辯都很順利，難題誕生在面包板的連線。由于原理和電路都很簡單，本以為連線也會很簡單，沒想到栽在了8個(gè)發(fā)光二極管上了。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。根據(jù)“圈式”的要求，二極管的排布形式被限定了，芯片的管腳又很多，導(dǎo)致了連線密密麻麻。雖然，連線遇到了很多困難，但在組員的幫助下，花了兩個(gè)晚上終于把方案實(shí)現(xiàn)了。看似很簡單的方案，要實(shí)現(xiàn)起來還真不是那么簡單。其實(shí)，生活就是如此，看起來很簡單，以為自己都會了，又不愿意動手，最終導(dǎo)致的就是什么都沒學(xué)好。一次課設(shè)不僅回顧了學(xué)過的知識點(diǎn)，還體會到了很多自己不知道的不足之處。動手能力正是我們所欠缺的，所以我們應(yīng)該抓住每次動手的機(jī)會，好好體會體會自己的不足。6. 參考文獻(xiàn)［1］伍時(shí)和，吳友宇，：清華大學(xué)出版社，［2］李桂安，葛年明，：東南大學(xué)出版社，［3］. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,［4］：清華大學(xué)出版社,2004
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