-.zMACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h課程設計任務書2009—2010學年第二學期專業：網絡工程**：**********：****課程設計名稱：電子技術課程設計設計題目：四路裝飾彩燈控制器電路設計完成期限：自2010年6月1日至2010年6月14日共2周設計依據、要求及主要內容：一、課題意義本課題利用電子技術知識設計出彩燈裝飾控制器，該控制器具有4路輸出，該輸出不是簡單的4路彩燈依次循環點亮，而是產生多種把戲，它能使4路彩燈以“依次點亮遞增點亮閃亮……〞等多種把戲閃爍，可用于家庭和商鋪的節日裝飾。通過本課題練習，學生對綜合知識應用能力、設計能力將有較大提高，對今后從事電子產品的研制、生產、經營維修等打下根底。二、課題實現方法本課題利用電子技術設計節日裝飾彩燈電路，可以先查閱相關資料〔網上查找或參考相關書籍手冊〕，明確課題的方向和目的，然后學習完成課題所需的理論知識，了解電路的工作原理；在理解的根底上確定設計方案，設計出完整的電路，提交課程設計說明書一份。三、設計內容1．用555時基電路與外圍電阻、電容等元件設計出振蕩頻率可調的超低頻振蕩器；十進制計數器/脈沖分配器輸出電平控制晶閘管的開合，實現4路彩色燈串循環實現把戲閃爍，給人們帶來視覺上的動感效果。2．設計要求畫出電路原理圖；標注元器件及參數選擇；3．設計過程中，能發現問題和并解決問題。4．編寫設計報告，寫出設計過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。四、設計要求1、設計電源電路和超低頻脈沖振蕩電路；2、合理連接十進制計數器使之控制后續彩燈電路的工作，一個周期后能夠自動復位，實現循環；3、設計晶閘管、彩燈連接方式電路。五、參考文獻[1]賈秀美.數字電路實踐技術〔第一版〕.中國科學技術，2000.

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[6]蕭寶瑾.protel99SE操作指導與電路設計實例〔第一版〕.**理工大學，2004.[7]趙學良，*國華.電源電路[M].:電子工業,1995.[8]*義申，陸坤等.電子設計技術[M].**:電子科技大學出版.1996.[9]陳有卿，葉桂娟.555時基電路原理、設計與應用[M].：電子工業.2007.[10]余孟嘗.數字電子簡明教程〔第三版〕[M].高等教育,2006指導教師〔簽字〕：教研室主任〔簽字〕：批準日期：年月日-.z四路裝飾彩燈控制器電路設計摘要由設計要求出發可知彩燈的三個節拍可以用移位存放器74LS194實現，通過控制S0和S1實現右移、左移和送數，通過控制CLR＇控制清零。第一節拍為1右移，第二節拍為0左移，第三節拍全亮為置數1，全滅為清零。由于程序循環一次要12秒，故需要一個12進制的計數器控制循環。第三節拍時要求1秒內全滅全亮各一次，故脈沖信號頻率比先前兩節拍時脈沖頻率要快一倍，而且要以一樣頻率控制CLR’。可以用一個16進制計數器產生脈沖信號，一路送到控制12進制的計數器，一路經邏輯電路送到移位存放器。關鍵詞：計數器，數據選擇器，移位存放器，彩燈顯示電路目錄TOC\o"1-4"\h\z\u2.1設計思路12.2總體方框圖22.3總電路圖33.1多諧振蕩器43.2循環控制電路43.3把戲彩燈輸出電路53.4總電路64.1555定時器74.2JK觸發器74.374LS20與非門84.474LS04非門84.574LS08與門84.674LS161計數器94.774LS194移位存放器9\l"_Toc263792837*_Toc263792837"總結10\l"_Toc263792839*_Toc263792839"參考文獻11-.z1緒論設計四路彩燈控制器目的在于進一步熟悉邏輯電路、脈沖發生電路的的設計方法及熟悉相關數字芯片的功能和使用方法。本設計通過555定時器、74LS161計數器、74LS194移位計數器等實現一個裝飾四路彩燈控制器，通過這個控制器可以實現燈的不同花色。通過這個設計可以讓我們加深對電子電路的理解，方便以后課時的學習。2電路分析2.1設計思路根據課程設計課題要求，要實現本系統，需要設計時鐘脈沖產生電路，循環控制電路和彩燈把戲輸出電路。時鐘脈沖產生電路由74LS161分頻實現，循環控制電路由74LS161和7420實現，彩燈把戲輸出電路由74LS194和相關邏輯電路實現。2.2總體方框圖圖1總體方框圖本電路主要有四局部組成，分別是555定時器組成的脈沖輸出電路，由脈沖輸出電路所控制的序列信號產生局部，作為移位存放器的輸入數據，由燈信號所控制的信號控制器，用來控制移位存放器的左移和右移；移位存放器局部，實現燈的左移和右移[1]。由555定時器所產生的脈沖信號，被用作移位存放器和計數器74LS151的觸發信號，計數器74LS161的輸出端Q0和Q1作為數據選擇器的選擇信號，因此有在數據選擇器的數據輸入端接入的信號就被送到移位存放器中，作為移位存放器的輸入信號，移位存放器74LS194在脈沖信號的作用下將信號吸收進來，實現數據的傳遞，即可實現燈的追逐現象[2]。三個移位存放器的狀態是由計數器74LS161和一個138譯碼器控制，而三排燈的狀態又決定了計數器的觸發，161被設計為一個五位計數器，這是因為三個移位存放器的狀態有五個，161的輸出控制138譯碼器，即可產生八個信號，再有真值表，可得出移位存放器工作狀態的控制信號的最賤邏輯函數表達式，將譯碼器的響應信號取出，經門電路即可成為移位存放器的控制信號，控制器處于置數，左移或右移的狀態。移位存放器的輸出連接九個發光二極管，即可將輸入的信號表示出來，視覺上形成追逐圖案[3]。2.3總電路圖圖2總電路圖3單元電路設計3.1多諧振蕩器應用由555定時器的多諧振蕩器設計時通過調節R1，R2和C1的大小調節振蕩頻率以到達1HZ的秒鐘連續脈沖由555構成的多諧振蕩器電路如下列圖所示：圖3由555定時器構成的多諧振蕩器根據555定時器的功能表可知到由555定時器構成的多諧振蕩器，接通電源后，電容C被充電，當Vc上升到2/3Vcc時，觸發器被復位，同時發電BJTT導通，此時V0為低電壓，電容C通過R2和T放電，使Vc下降。當Vc下降到1/3Vcc時，觸發器又被置位，V0翻轉為高電平。當C放電完畢時，T截止，Vcc將通過R1、R2向電容C充電。而當Vc上升到2/3Vcc時，觸發器又周而復始，在輸出端就得到一個周期性的方波[4]。3.2.循環控制電路圖412進制循環控制電路如果模N計數器的計數序列從最小0到最大數N-1，則N是多余的，可用與非門檢測N,當N出現時，與非門輸出為低，用它控制清零端CR’，將計數器清零。此處工作狀態從0000~1011，檢測1100〔異步清零〕[5]。3.3.彩燈把戲輸出電路圖5彩燈把戲輸出電路4使用芯片介紹4.1555定時器圖6555定時器引腳圖4.2JK觸發器JK觸發器為下降沿敏感的觸發器，J=K=1時，JK觸發器每輸入一個脈沖狀態改變一次，因此Q的輸出是周期性的時鐘脈沖。而當Y3和Y4有一個有效時，此時為全部左移或右移狀態，將脈沖信號選入電路中，由此實現時鐘脈沖的分頻和選擇[6]。圖7JK觸發器的引腳圖4.374LS20與非門圖874LS20與非門引腳圖74LS20包含兩個四輸入與非門，其中A1,B1,C1,D1和A2,B2,C2,D2分別為兩個與非門的輸入端，Y1和Y2為兩個與非門的輸出端[7]。4.474LS04非門圖974LS04非門引腳圖4.574LS08與門圖974LS08與門4.674LS161計數器圖1074LS161計數器引腳圖4.774LS194移位存放器圖1174LS194移位存放器引腳圖其中D0,D1,D2,D3為并行輸出端；SR為右移串行輸入端，SL為左移串行輸入端；S1,S0為操作模式控制端；CP為時鐘脈沖輸入端[8]。

總結本次設計的四路裝飾彩燈控制電路與市面上大多數的LED彩燈相比，該種彩燈具有更好的燈光裝飾效果，性價比更高，與普通的全硬件LED彩燈相比具有更好的經濟效益。應用各芯片輸出的控制信號去控制燈管內的LED板模塊工作,使得產品性能穩定,便于安裝容易操作。是一種很有開展前途的彩燈控制器。通過本次設計，我學會了綜合運用各種知識，使得我理論學習得到