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目录

第一章设计目的-2-

第二章功能设计要求-3-

第三章设计方案及基本组成和原理-3-

第一节彩灯电路的组成框图-4-

第二节各单元电路的工作原理-5-

一编码发生器-5-

二振荡器-6-

三控制器-7-

四移位寄存器-10-

五时钟信号电路-12-

第三节总电路原理-13-

第四章元器件清单-13-

第五章设计总结与体会-14-

第六章参考文献-16-

附录（一）.简易彩灯控制电路器总电路图-17-

摘要：

绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电

路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。本

次设计的简易彩灯控制器是由时钟信号电路，74LS194双向移位寄存器，D触发

器等组成。每个模块又由不同的集成电路组成。它是利用几种芯片来控制不同数

量而有规律的彩灯的亮灭。主要由555振荡电路产生时钟脉冲信号，同时通过

74HC74、双D触发器组成的电路来控制彩灯亮灭的顺序，从而实现彩灯四种花型

自动切换。在设计中，我把所学的数字电路和模拟电路的知识进行有机的结合，

并采用了软件进行电路的绘画。

[关键词]：时钟信号电路74LS194双向移位寄存器D触发器SN74LS138D。

第一章

设计目的

一熟悉工程实践中电子电路的设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的。

二学习文件检索和查找数据手册的能力。

三学习protel软件的使用。

四学会整理和总结设计文档报告。

第二章

功能设计要求

一要求电路能够控制8个以上的彩灯

二要求彩灯组成两种以上花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流交替。

第三章

设计方案及基本组成和原理

近年来，由于中，大规模集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发

生了根本性的变化。在设计中更多的使用中。大规模集成电路，不仅可以减少电

路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。因此，双色

三循环方式彩灯控制器总体方案设计如下：

一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。

二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。

三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。

第一节彩灯电路的组成框图

根据设计要求，本系统由控制电路、编码发生电路和输出驱动电路等组成。

其彩灯控制器的总体框图如图4.1.1所示。

图4.1.1彩灯控制器总体图框

第二节各单元电路的工作原理

一编码发生器

编码发生器根据花形要求，按节拍送出8位状态编码信号，以控制彩灯按

规律亮或灭。因为彩灯数少，花形要求不多，可选用移位寄存器输出8位数字信

号，控制彩灯发。编码发生器采用两片4位通用移位寄存器74194来实现。74194

具有异步清除和同步预置、左移、右移、和保持等多种功能，控制方便灵活。8

路彩灯采用两片74194组成8位移位寄存器，花形设计比较灵活。

移位寄存器的8个输出信号通过驱动电路控制彩灯，编码器中数据输入端和

控制端的接法由花形决定。本设计选择下列四种花形：

花形I——由两边向中间对称地依次点亮，全部点亮后，仍由两边向中间依

次熄灭。

花形II——8路灯分两半，从右至左顺次点亮，再顺次熄灭。

花形III——8路灯分两半，从左至右顺次点亮，再顺次熄