数电课程设计 双色三循环彩灯控制器电路.doc

四川航天职业技术学院 电子工程系课程设计 专业名称： 电子工程系 课程名称： 模电课程设计 课题名称： 双色三循环彩灯控制器 设计人员： 指导教师： 年 月 日 《数字电子技术课程设计》任务书 一、课题名称：双色三循环方式彩灯控制器设计 二、技术指标： 1、电源VDD=12v 2、相邻两灯点亮的时间约在0.3-0.7s间可调，延时时间约在 1-6s间可调 3、计数器和译码器分别采用CMOS中规模集成电路CC4516 和CC4514 4、译码器4145共16个输出。 5、CMOS非门构成的振荡器的振荡周期T=1.4RC，555构成的振荡器的振荡周期T=0.7（R1+2R2）C1、用中小规模集成电路设计一台彩灯控制器。用计数器和译码器设制作一个双色三循环方式彩灯控制器。 2、控制器有8路输出，每路用双色发光二极管指示。 3、控制器有3重循环方式： 方式A：单绿左移---单绿右移---单红左移---单红右移； 方式B：单绿左移---全熄延时伴声音； 方式C：单红右依---四灯红闪，四灯绿闪延时。 4、由单刀掷开关控制3种方式，每种方式用单色发光二极管指示。 5、.两灯点亮时间约在02～0.6S间可调，延时时间约在16S间可调。 6、要求用10V电源设计。 双色三循环方式彩灯控制器总体方案设计如下： 1，根据总的功能和技术要求，把复杂的逻辑系统分解成若干个单元系统，单元的数目不宜太多，每个单元也不能太复杂，以方便检修。 2，每个单元电路由标准集成电路来组成，选择合适的集成电路及器件构成单元电路。 3，考虑各个单元电路间的连接，所有单元电路在时序上应协调一致，满足工作需求，相互间电气特性应匹配，保证电路能正常，协调工作。 （双色三循环方式彩灯控制器框图） 本控制器由方式选择、计数器、延时器、LED显示电路、振荡器、控制电路、延时电路、蜂鸣器等组成。 设计任务中所要求的3中循环方式并不复杂，用中小规模集成电路就能实现，因此，本课题选用中小规模集成电路来设计，以提高综合运用数字电路的能力。 三、 计数器和译码器 本控制器采用CMOS中规模集成电路CC4516和CC4514。其中CC4516为16脚双列直插的中规模集成可预置数的四位二进制加/减计数器。CC4516有五种功能：置数、清零、不计数、加计数、减计数等。CC4514是四位锁存/4线—16线译码器，其输出为高电平有效。CC4514具有数据锁存、译码和禁止输出三种功能。数据锁存功能由EL端施加电平实现，EL=0时，Oo—O15保持EL置“0”前的电平；禁止端E非为高电平时，Oo—O15输出全为低电平；因此，CC4514作为译码器使用时，EL应接高电平，E非应接低电平。 CP CE非 UP PL MR 功能 × × × 1 0 置数，将P0到P3送入Oo到O3中 × × × × 1 清零，即Oo到O3全部到为零 × 1 × 0 0 不计数，即Oo到O3保持不变 1 0 1 0 0 加计数 1 0 0 0 0 减计数 CC4516功能表 本控制器的核心器件为计数器和译码器，分别采用CMOS中规模集成电路CC4516和CC4514。CC4516为16脚双列直插的中规模集成可预置数的4位二制加/减计数器（单时钟），其引脚如图所示。CC4516有5中功能：置数，清零，不计数，加计数，减计数，具体功能如表1所示。CC4514是4为锁存/4线—16线译码器，其输出为高电平有效。CC4514具有数据锁存，译码和禁止输出3种功能。数据锁存功能由EL端施加电平实现，EL=0时，O0 ~O15保持EL置“0”前的电平；禁止端）E为高电平时，O0~O15全为低电平；因此，CC4514作为译码器使用时，EL应接高电平，E应接低电平，CC4514的外引脚如图所示。CC4514引脚图CC4516引脚图—30mA,发光二极管的压降约为2V，通过发光二极管的电流可取10--15 mA,以保证发光二极管有足够的亮度，而且这样不易损坏发光二极管。 LED显示电路如图所示O15 O14 O13