课程设计彩灯循环控制器设计.docVIP

目录 1.设计意义及要求 2 1.1设计意义 2 1.2设计要求 3 2.方案设计 3 2.1设计方案一 3 2.2设计方案二 4 2.3 方案比较 5 3. 方案实施 5 3.1集成芯片介绍 5 3.1.0 74lLS16引脚图与管脚功能表资料 5 74LS16引脚图 5 管脚图介绍 5 74LS161的功能表 6 3.1.1 74LS154引脚图与管脚功能表资料 6 74LS154 概述 6 74LS154引脚图 7 管脚图介绍 8 74LS161的功能表 8 3.2单元电路设计 9 3.2.0 电源电路设计 9 3.2.1 时钟电路设计 10 3.2.2 计数器复位置数电路设计 12 3.2.3整体电路设计 12 4.PCB板制作及元件的焊接 13 5.总结 14 5.参考文献 15 附一：电路设计总图 15 附二：PCB模型图 16 彩灯循环控制器的设计 1.设计意义及要求 1.1设计意义 对《数字电子技术基础》学习，一些基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用 1.2设计要求 （1）基本要求 ①彩灯能够自动循环点亮； ②彩灯循环显示频率快慢可调； ③该控制电路具有8路输出（2）提高要求 ①控制电路具有16路以上输出； ②给电路添加复位控制功能，复位按钮闭合彩灯点亮，复位按钮断开彩灯熄灭。 图2-1 方案一方框图 2.2设计方案二 通过计数芯片74LS161与4线16线译码器74LS154来完成，用555定时器构成的多谐振荡器自激产生周期为0.1--10s的矩形脉冲，计数芯片74LS161对脉冲进行计数，用4线16线译码器74LS154来完成对计数芯片74LS161计数的译码，从使4线16线译码器74LS154输出端从Y0—Y15依次产生低电平，点亮LED循环发光。 图2-2 方案二框图 2.3 方案比较 方案一是采用数电模块，元器件较多，接线较为复杂，方案二也是采用数电模块，元器件较少，接线相对比较简单，而且容易实现，所以本设计采用第二种方案。 3. 方案实施 3.1集成芯片介绍 3.1.0 74lLS16引脚图与管脚功能表资料 74LS16引脚图 图3-1 74ls161引脚图74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，管脚图介绍时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/R使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)74LS161的功能表 输 入 输 出 清零 预置 使能 时钟 预置数据输入 进位 L H H H H L H H H L L H H ↑ ↑ L L L L 保持 保持 计数 L # # L # 注：表示无效，L表示低电平，H表示高点平。表示脉冲上升沿之前瞬间的电平。#表示当为高电平且计数器状态为HHHH时输出为高电平，其余均为低电平。 从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的 状 态 一样，为同步置 数功能。而 只 有 当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。74LS154 概述 74LS154是一款TTL器件,74LS154译码器可接受4位高有效二进制地址输入，并提供16个互斥的低有效输出。74LS154的两个输入使能门电路可用于译码器选通，以消除输出端上的通常译码“假信号”，也可用于译码器扩展。该使能门电路包含两个“逻辑与”输入，必须置为低以便使能输出端。任选一个使能输入端作为数据输入，74LS154可充当一个1-16的多路分配器。当其余的使能输入端置低时，地址输出将会跟随应用的状态。 74LS154 4线-16 线译码器/解调器?·将4个二进制编码输入译成16个彼独立的输出之一?·将数据从一个输入线分配到16个输出的任意一个而实现解调功能?·输入箝位二极管简化了系统设计?·与大部分TTL和DTL电路完全兼容? 74LS154这种单片4 线—1