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2011-2012 学年 第 2学期 《 数字电子技术 》 课 程 设 计 报 告 题 目：灯光显示电路的设计 专 业：10级 通信工程 班 级：通信一班 姓 名:高建 汪璐璐 牛淼 徐晴 范传龙 陈浩 崔少华 指导教师：冯锁 电气工程系 任务书 课题名称 《 数字电子技术 》课程设计----灯光显示电路 指导教师（职称） 冯锁（讲师） 执行时间 2011~2012学年第二学期 第 15 周 学生姓名 学号 承担任务 高建 1009131021 电路Multisim仿真 徐晴 1009131129 555定时器的应用 牛淼 1009131113 电路器件参数计算 陈浩 1009131005 灯光驱动电路设计 汪璐璐 1009131123 74LS191的应用 范传龙 1009131013 原理图绘制 崔少华 1009131013 74LS191预置零设计 设计目的 掌握计数、译码和显示驱动电路的设计。 能根据实际不用的要求实现不同的输出。 设计要求 三个彩灯红、绿、黄循环显示。彩灯显示的状态如下表所示。 CP R G Y 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 2. 画出电路原理图。 3. 进行电路的仿真和调试。 摘要 灯光显示电路是人们生活中必不可少的一个部分。有光明的地方，就有人类文明。数万年前，人类就已经懂得使用自然之火来御寒、烧烤和照明。三千多年前，人类开始使用简单灯具承载火烛，书写文明史。从粗糙的石灯到青铜灯，陶瓷灯到电灯，灯具的历史变迁打上了深刻的时代烙印，同时也是社会经济和文化的缩影。 最初 LED 用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的 LED 在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以 12 英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的 140 瓦白炽灯作为光源。 灯光显示电路在LED光方面有大量应用如汽车信号灯。而汽车信号灯也是 LED 光源应用的重要领域。 1987 年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于 LED 响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。　另外， LED 灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 灯光显示电路广泛的应用于信号灯，在我们日常生活中起着重要的作用。 本文设计了一个灯光显示电路，三个彩灯红、绿、黄循环显示，跟交通灯有异曲同工之妙，并且利用软件对相应的电路进行仿真，仿真结果表明电路能够很好的显示灯光循环。 目录 第一章 绪论 5 第二章 设计原理 7 第三章 电路设计 8 3.1 集成555定时器多谐振荡器 8 3.2 74LS191计数器的运用 10 3.3 74LS191预置零设计 12 3.4 驱动电路 14 第四章 Multisim仿真 15 总结 18 参考文献 19 答辩记录及评分表 20 附录 21 第一章 绪论 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，LED灯晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。 对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30