数电大作业流水灯Word版
数电大作业流水灯
○1 74LS163 四位二进制计数器
这里采用 74LS163 构成模 4 计数器，状态由 00 → 01 → 10 → 11 循环。 L1（东西绿）：当 00 时亮，其他状态时不亮。 L2（东西黄）：当 01 时亮，其他状态时不亮。 L3（东西红）：当 10、11 时亮，00、01 时不亮。 L4（南北绿）：当 10 时亮，其他状态时不亮。 L5（南北黄）：当 11 时亮，其他状态时不亮。
2.使用元件 3—8 译码器 74LS138，四位二进制计数器 74LS161，555 定时器，七段数码管 译码器驱动器 4511 芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。 3.电路原理框图
4.元器件在本电路中的主要功能
○1 555 定时器
555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而 可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为 T=0.7 （ +2 ）C。此处 C=0.1uF.由电路参数可知，当 R1 为 10kΩ时，灯亮时间为 0.0014s.它的功能主 要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控 制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加 上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相 输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压 为 VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于 VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0， 可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于 VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1， 可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。电路图如下：
○2 74LS190 十进制加减计数器
由于要实现倒计时显示，所以可以采用两片 74LS190，该芯片是十进 制加减法计数器。通过网络找出一下功能表。
数字电子的课程设计流水灯
数字电子的课程设计流水灯一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电路基础，掌握基本逻辑门电路的工作原理及应用。
2. 学生能够掌握流水灯电路的设计原理，理解各部分功能及相互关系。
3. 学生能够了解数字电路在生活中的应用，认识到数字电子技术的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路，具备实际操作能力。
2. 学生能够使用编程软件编写简单的程序，控制流水灯的显示效果。
3. 学生能够通过实践，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。
2. 学生能够认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感和创新意识。
3. 学生在实践过程中，培养良好的学习习惯，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为数字电子技术实践课程，以理论为基础，实践为主，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：初三学生，具备一定的物理基础和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、逻辑函数及其表达式、真值表等。
教材章节：第一章“数字电路基础”2. 流水灯电路设计原理：流水灯工作原理、电路组成、编程控制方法等。
教材章节：第三章“组合逻辑电路”及第五章“数字电路应用”3. 实践操作：流水灯电路搭建、编程控制、调试与优化。
教材章节：第六章“数字电路实践”教学安排与进度：第一课时：回顾数字电路基础知识，介绍流水灯工作原理。
第二课时：学习流水灯电路设计，分析电路各部分功能及相互关系。
第三课时：实践操作，学生分组进行流水灯电路搭建和编程控制。
第四课时：调试与优化，学生展示作品，交流心得，教师点评。
教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，使学生能够在实践中掌握数字电子技术的基本知识和应用能力。
多功能流水灯正文
目录前言 (2)第一章多功能流水灯的设计方案 (3)1.多功能流水灯的设计方案及框图 (3)1.1 基本要求设计方案 (3)1.2 提高设计方案 (3)1.3 设计框图 (3)第二章多功能流水灯设计方案单元模块电路设计 (4)2.多功能流水灯电路的设计 (4)2.1 多功能流水电路 (4)2.2 多功能流水灯的提高电路 (5)第三章试验的调试与分析 (6)第四章结论 (7)后记 (8)参考文献 (8)附录 (9)前言随着社会的不断发展，人民生活水平的提高，流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
流水灯简易轻巧，外貌美观，能闪现多彩的颜色，在现实生活中起到了广泛的应用。
在繁忙的交通路段，闪烁着的流水交通灯，提醒着人民要遵守交通规则；在繁忙的大街上，闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球，甚至在自动门上都装有自动流水灯，告诉人们现在的时间和日期。
流水灯无处不在，所以说多功能流水灯电路的设计可以使我们进一步了解流水灯，感受流水灯给我们生活带来的美感。
多功能流水灯的设计要求在预定的时间到来时，会产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等，彩灯流向可以随着电路的改变而改变，并具有自控、手控、流向控制等功能。
主要考察了数字电路中计数器的原理、NE555定时器的作用等相关知识。
在设计的过程中需要了解相关芯片（CD4017、NE555）的具体功能，如引脚图、内部框图和真值表等。
连接好设计电路，由于最后流水灯的流向十分的顺畅和稳定，所以所得的结果十分的简洁并且很成功。
经过资料的查阅，小组的讨论，以及几种方案的比较，选定方案参考如下：整个流水灯的电路由振荡电路、译码电路和光源电路组成，振荡电路的组成包括3个电容、一个电阻器和一个电位器及NE555定时器构成；译码电路的组成包括芯片CD4017；光源电路的组成包括若干电阻个若干二极管。
第一章多功能流水灯的设计方案1.多功能流水灯的设计方案及框图1.1 基本要求设计方案1) 设计一个多功能彩灯流水控制电路。
数字电路流水灯
流水灯设计专业班级学生指导教师日期2011年7 月7日一．名称：流水灯设计方法：1.利用555定时器制作一个秒信号发生器。
（1）.555定时器的结构图图1.555定时器结构图（2）.555定时器功能表（3）.秒信号产生计算参数：图.3. 用555做的多谐振荡器因为R1=R2，所有取2搞47KΩ和一个2KΩ的电阻串联。
就得到如图3的设计图。
2．控制电路（1）.用分配器控制彩灯的流水式.74HC4017中1-7,9-11为输出管脚，输出为1000000000—010*******—0010000000—0001000000——0000100000——0000010000——00000001000——0000000100——00000000010——0000000001——1000000000.符号如下图。
逻辑图封装图14管脚是时钟输入端。
13是低电平有效。
15清零端端。
12管脚为进位端。
这个设计中我们只用1个芯片，所有不用12端。
（2）.时序波形图3.仿真过程通过一个星期的课程设计，我们了解到此次设计主要是完成LED循环闪烁电路的设计，当我把准备好关于此次课程设计的资料分析后，我没有到学校的实验室进行本次课程设计，而是天天在寝室或者图书馆来回跑，进过这些天的努力，终于完成了12V直流稳压电源和LED循环闪烁次得任务。
当我把电路连接好后，做了最后的检查，在检查过后，就是进行电路仿真过程。
当电路仿真成功后，就是进行LED循环闪烁电路部分的观察，当通电后，LED 循环闪烁，在通电后，看LED灯是否按照我们本次课程设计的要求进进行闪烁，如果不按照要求闪烁的话，再进行电路的检查，直到结果正确才成功。
检查电路设计的原理图即导线的链接，并确定导线的链接与电路原理图一致。
检查导线的链接，并检查导线是否断路，根据电路原理图，检查各导线对应的按点是否接好。
检查完线路，确定电路完全连好。
点击运行仿真，这是可以看到电路发光情况。
数电大作业任务流水灯
综合设计题一.流水灯1.总体思路8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。
同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制2.使用元件3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。
3.电路原理框图4.元器件在本电路中的主要功能○1555定时器555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7（R1+2R2）C。
此处C=0.1uF.由电路参数可知，当R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5 脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC /3，C2的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器C2的输出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为0 电平。
电路图如下：○274LS161计数器74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0，依次选通Y0-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。
所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟脉冲外部接入，原理图如下图所示○374LS138译码器74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。
数电大作业流水灯
数电大作业流水灯综合设计题一.流水灯1.总体思路8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。
同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制2.使用元件3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。
3.电路原理框图4.元器件在本电路中的主要功能○1555定时器555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7（R1+2R2）C。
此处C=0.1uF.由电路参数可知，当R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上的同相电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1的反相输入端的电输入端的电压为 2VCC /3，C2压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC/3，则比较器 C的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如2果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则C1的输出为 0，C2的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
电路图如下：○2 74LS161计数器74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A，依次选通Y-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。
所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟脉冲外部接入，原理图如下图所示○374LS138译码器74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。
数电大作业流水灯
综合设计题一.流水灯1.总体思路8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。
同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制2.使用元件3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。
3.电路原理框图4.元器件在本电路中的主要功能○1555定时器555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7（R1+2R2）C。
此处C=0.1uF.由电路参数可知，当R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C的同相1的反相输入端的电输入端的电压为 2VCC /3，C2压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈则比较器 C2的值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
电路输出为 0，C2图如下：○2 74LS161计数器74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A，依次选通Y-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择74LS161产生脉冲序列。
所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟脉冲外部接入，原理图如下图所示○374LS138译码器74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。
(完整word版)项目二流水灯的制作与调试
随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、 城市墙壁更是随 处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明， 塑造自己的 城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种， 如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。
所以, 多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
任务1认识电路1•电路工作原理图1所示为555+ 4017构成的自动脉冲分配器 电路原理图。
十进制计数/分频器 CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉 冲信号的分配，整个输出时序就是 O0、01、02、…、09依次出现与时钟同步的高电平， 宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端（Y0〜Y9 ）和1个进位输出端 C0。
每输入10个计数脉冲，CO 就 可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
CD4017有3个控制（MR 、CP0和~CP1） , MR 为清零端，当在 MR 端上加高电平或正脉冲 时其输出00为高电平，其余输出端（01〜09）均为低电平。
CP0和〜CPl 是2个时钟输入 端，若要用上升沿来计数，则信号由 CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由〜 CPl 端输入。
设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。
由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态， 用作顺序脉冲发生器。
项目二流水灯的制作与调试故可直接图1叮咚门铃电路原理图CLK或CP端:轻触开关作为信号触发，上升沿•CR端：清零端，高电平清零•INH端：接低电平时,CLK端上升沿计数，输出高电平•接高电平时，保持•CO 端:进位输出端，没有进位时输出高电平（Q0~Q4）,有进位时输出低电平（Q5~Q9）.实物图图2所示为流水灯电路实物图。
图2流水灯电路实物图任务2元器件的识别与检测1•电路元器件的识别在电路的制作过程中，元器件的识别与检测是不可缺少的一个环节，读者在制作前可先对照表1逐一进行识别。
(完整word版)实验一51单片机流水灯实验实验报告(word文档良心出品)
“流水灯”实验报告一、实验目的1.了解单片机I/O口的工作原理。
2.掌握51单片机的汇编指令。
3.熟悉汇编程序开发，调试以及仿真环境。
二、实验内容通过汇编指令对单片机I/O进行编程（本实验使用P0口），以控制八个发光二极管以一定顺序亮灭。
（即流水灯效果）三、实验原理通过更改P0口8位的高低电平，分别控制8个发光二极管的亮灭。
具体的亮灭情况如下表：要实现“流水灯”效果，也就是需要将P0口的输出值发生以下变化：FE→FD→FB→F7→EF→DF→BF→7F→BF→DF→EF→F7→FB→FD→FE→......可以使用一个循环，不断对数据进行移位运算实现。
这里的移位指令采用RL和RR，即不带进位的位移运算指令。
如果使用带进位的位移运算指令（RLC和RRC），则需要定期把CY置0，否则会出现同时亮起两个发光二极管的情况。
四、实验过程1.在仿真系统中绘制好单片机的电路图2.编写汇编程序，程序如下：ORG 0000H Delay: MOV R0, #0FFHSJMP Start Delay1: MOV R1, #0FFH Start: MOV A, #0FEH Delay2: NOPMOV P0, A DJNZ R1, Delay2CLR P2.7 DJNZ R0, Delay1CLR P3.7 RETMove: MOV R2, #7H ENDMOV R3, #7HRMove: RL AMOV P0, ACALL DelayDJNZ R2, RMoveLMove: RR AMOV P0, ACALL DelayDJNZ R3, LMoveSJMP Move五、实验结果为了便于实验结果的描述，下面分别把P0.0, P0.1…, P0.7对应的发光二极管编号为1, 2, …, 8号二极管。
在仿真系统中，先从1号二极管下面是在仿真系统中的实验结果：实验的结果：二极管的发光状态从1→2→3→4→5→6→7→8→7→…→1→2；如此往复循环。
流水灯111111d 文档
用单片机控制的流水灯设计1.引言当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。
2.硬件组成按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。
AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。
因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
其具体硬件组成如图1所示。
图1 流水灯硬件原理图从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。
因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。
在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。
(完整word版)项目二流水灯的制作与调试
流水灯的制作与调试随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。
所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
任务1 认识电路 1.电路工作原理图1所示为555+ 4017构成的自动脉冲分配器电路原理图。
图1 叮咚门铃电路原理图十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端（Y0～Y9）和1个进位输出端CO 。
每输入10个计数脉冲，CO 就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
CD4017有3个控制（MR 、CP0和~CP1），MR 为清零端，当在MR 端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1～O9）均为低电平。
CP0和～CPl 是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，项目二轻触按钮则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。
设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。
由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。
CLK或CP端:轻触开关作为信号触发,上升沿.CR端: 清零端,高电平清零.INH端: 接低电平时,CLK端上升沿计数,输出高电平. 接高电平时,保持.CO端:进位输出端,没有进位时输出高电平(Q0~Q4),有进位时输出低电平(Q5~Q9).实物图图2所示为流水灯电路实物图。
图2 流水灯电路实物图任务2 元器件的识别与检测1.电路元器件的识别在电路的制作过程中，元器件的识别与检测是不可缺少的一个环节，读者在制作前可先对照表1逐一进行识别。
十路流水灯的制作与调试精选全文
数字电子技术基础>>> 实训 十路流水灯的制作与调试
六、思考题
1）CD4017的15脚为清零端，当在清零端上加高电平或正脉冲时进行清零。由于流 水灯是循环往复工作，不需要进行清零，那么此清零端可以悬空吗？
2）想把此10路流水灯改成10路以下的流水灯（如8路或6路），如何进行简单改动？
七、检测与评价
五、电路调试技巧
4017十路流水灯制作完成后，接上5V直流电压，可以看到LED灯从上往下逐个点亮， 直到第10个LED点亮后，循环往复。
如果制作没有成功，请从下面几个方面进行检修与调试： 1）电子初学者，往往因为焊接能力有限或者心浮气燥，焊接的线路多有虚焊、漏焊、 假焊等情况，所以首先检查每条线路是否焊接好，也就是电气性能是否保证。 2）如果焊接线路的连接良好，那么就开始查以555定时器为核心的多谐振荡器电路， 如用万用表检测555集成电路的4脚和8脚是不是高电平（5V电压），1脚电压是否是0V。
二、训练器材
1）万用表、示波器、电烙铁、镊子、尖嘴钳等。 2）十路流水灯电路套件。
三、电路设计功能介绍
该电路主要由555定时器构成的多谐振荡器产生脉冲提供给由4017组成的十进制移位计数器， 进而控制十路LED灯，通电后，LED灯从上往下逐个点亮，直到第十个LED灯，循环往复，且移 动的速度可以调节。
数字电子技术基础>>> 实训 十路流水灯的制作与调试
3．画安装图 根据电路原理图进行安装图的设计，电路板要求单面布线，连接线要平整，不能交叉。 4．安装元器件
十路流水灯正面实物图
数字电子技术基础>>> 实训 十路流水灯的制作与调试
5．焊接与连线
十路流水灯焊接与连线图
多功能流水灯word精品文档10页
课程设计说明书课程设计名称：数字逻辑课程设计课程设计题目：多功能流水灯学院名称：信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：xxxx学号：xxx 姓名：xxx评分：教师：20 12 年x 月x 日数字逻辑课程设计任务书20 11 －20 12 学年第二学期第18 周－19 周题目多功能流水灯内容及要求设计一个灯流水控制电路。
主要实现定时功能。
即在预定时间下实现一个控制信号来控制灯的流向和间歇，此功能可用可逆计数器和译码器来实现正，逆流水。
用到的器件有CD4510，CD4028. CD4017，CD4013，NE555. 发光二极管。
要求：能实现正，逆流水，电路还应能实现自控，手控及流向的控制。
进度安排：1、根据任务要求，查阅相关资料，完成设计的前期工作；（两天）2、根据资料，进行方案设计并对比论证，完成参数计算；（三天）3、库房领取元器件，联接电路，完成电路调试；（五天）4、检查完毕后，撰写实验报告。
学生姓名： xxx xxx指导时间2019,6.11-----2019.6.22 指导地点： E 楼 504 室任务下达2019 年 6月11 日任务完成20 12 年 6 月 22 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作█ 4.其它□指导教师xxx 系（部）主任摘要在电子产品普及的今天，我们经常看到各种各样指示灯，其中逻辑电路设计的多功能流水灯，就是其中具有代表性的一种。
这款电路设计是利用数字电子集成芯片而建立的，其中尤以计时器，触发器应用最为突出。
本次设计用芯片CD4510可预置可逆计数器产生的数字信号给芯片CD4028译码实现流水灯的正、逆流水功能。
然后运用芯片CD4013锁存和芯片NE555产生多谐震荡从而实现流水灯的正、逆流水和手控、自控功能。
本设计利用芯片NE555产生的多谐振荡产生连续脉冲作为芯片CD4510的脉冲源，并且通过调节100K的电阻从而改变时钟脉冲的频率，从而改变流速，再通过芯片CD4013与芯片CD4510完成正逆流水功能，最终完成多功能流水的作用。
电子科技大学 数字逻辑课程设计——流水灯的实现
数字逻辑课程设计——流水灯的设计1问题概述：设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏，具体要求如下：1、5亮，其余灭，右移三次后全灭4、8亮，其余灭，左移三次后全灭4、5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭1、8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭所要求的彩灯电路在某电路板上完成，该电路板能够提供48MHz标准时钟信号，附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。
2问题分析本装置可以看作一个具有20个状态的无输入、8个输出的Moore型时钟同步状态机，每一个状态对应依次出现的每一种亮灯情况，用5位状态编码表示。
这里构造一个模20的计数器来循环产生这20种状态。
同时对于输入的48MHz的标准时钟信号，需要将其转化为1HZ的信号，此处同样用计数器来实现分频功能。
8个输出分别控制LED的发光情况。
这里使用5-32的译码器实现输出函数的构造。
电路框图如下：这里使用一个5位的状态编码Q4Q3Q2Q1Q0，表示20个状态。
8位的输出函数F7F6F5F4F3F2F1F0分别表示由左至右每一个灯的通断情况。
由于本题中LED灯采用共阳极连接方式，所以当Fn为低电平时，对应的LED灯发光。
本电路状态图如下：本电路的转移/输出表如下：现针对每一部分设计具体电路3设计方案3.11/48MHz分频电路对于48MHz的信号，一秒钟内有4.8*10^7个周期，而所需1Hz信号，每秒只有一个周期。
使输入信号每经过2.4*10^7个周期，输出信号翻转一次方向，便可获得所需的1Hz信号。
可以构造一个模4.8*10^7的计数器用于计数，并使计数器输出的最高位在一秒之内恰好变化一次，且占空比为50%，故采用7片74x163进行级联。
计数范围为：0110 1001 00011100 1010 0000 0000-1001 0110 1110 0011 0101 1111 1111。
这样恰好可以保证最高位输出的信号为1Hz 。
这里采用置位法，电路如下。
数字电子技术课程设计(心形流水灯)
电子技术课程设计报告设计题目：基于555的心形流水灯专业：电气工程及其自动化班级： 1401学号：**********学生姓名：***指导教师：***目录1、设计目的 (3)1.1 设计框图 (3)2、硬件电路设计 (3)2.1 NE555电路及应用 (3)2.1.1定时电路NE555简介 (3)2.1.2 NE555的特点 (3)2.1.3 NE555基本应用电路（定时器） (4)2.2、脉冲分配器CD4017 (5)2.2.1 CD4017引脚属性 (5)2 .2.2 CD4017的逻辑功能 (5)2.2.3 CD4017的内部结构 (6)3、电路工作原理 (6)3.1 电路原理图 (6)3.2 电路仿真图 (7)3.3 实物图 (8)3.3 背面布线图 (8)4、元件清单 (8)5、实验调试与分析 (8)6、心得体会 (9)7、参考文献 (10)1、设计目的随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。
目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。
所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。
多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，设计过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。
1.1 设计框图基本原理设计框图如下图(1)所示:图（1）设计框图2、硬件电路设计2.1 NE555电路及应用2.1.1定时电路NE555简介NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。
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综合设计题
一.流水灯
1.总体思路
8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。
同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制
2.使用元件
3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。
3.电路原理框图
4.元器件在本电路中的主要功能
○1555定时器
555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而
可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7
（R1+2R2）C。
此处C=0.1uF.由电路参数可知，当
R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主
要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制
RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上
电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C
的同相
1
的反相输入端的电
输入端的电压为 2VCC /3，C
2
压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，
的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈
则比较器 C
2
的
值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C
1
的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
电路
输出为 0，C
2
图如下：
○2 74LS161计数器
74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制
74LS138的A
2A
1
A
，依次选通Y
-Y
7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是
四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，
此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择
74LS161产生脉冲序列。
所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟
脉冲外部接入，原理图如下图所示
○374LS138译码器
74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。
它的输出端为一
个低电平，经过取反之后可以得到一个高电平，从而控制灯的亮灭。
它的工
作原理是：①当一个选通端（E
1）为高电平，另两个选通端E
2
和E
3
为低电平时，
可将地址端（A
0、A
1
、A
2
）的二进制编码在Y
至Y
7
对应的输出端以低电平译出。
举例说明：如果A
2A
1
A
=001，那么Y
1
输出0，其余输出1，经过取反之后Y1为1，
其余为0，因此只剩下与Y1相连的指示灯亮，其余灯不亮。
因为要控制八位指示
灯循环点亮，则需要一系列脉冲序列，使得A
2A
1
A
电平发生变化。
即依次选通Y
-Y
7
，
脉冲从000-111。
○44511芯片驱动器
4511芯片驱动器是一种常用的七段数码管译码器驱动器，使输入的二进制数在数码管上以十进制数显示，主要驱动共阴数码管，其引脚图如下图所示。
○5共阴极数码管
在本电路中的作用主要是显示目前是几号灯亮，便于观测。
其原理图如下：
采用4511七段显示译码器，显示第几个灯在闪烁，信号从A
0A
1
A
2
A
3
输入，
a,b,c,d,e,f,g,分别接数码管的ABCDEFG,连接数码管和4511还需要限流电阻220数码管驱动电路如下
5.整体电路仿真及结果分析
○1电路仿真
用逻辑分析仪对译码器输出端进行高低电平显示，得到以下结果：
○2结果分析
Y0-Y7输出波形如上图所示，由于Y0-Y7高低电平的变化，所以指示灯会闪烁变化，但必须脉冲频率最好在1KHz以下，以便人眼能够识
别，计数器产生000-111脉冲输入74LS138的输入端，实现Y
0-Y
7
的选通，
从而实现上述功能,每个灯亮的时间为0.014s。
6.不同的思路的流水灯电路
因为流水灯每次只有一个灯亮，且亮灯的方向是逐步移动有规律的。
所以还可以考虑用74LS194移位寄存器来实现，每个灯亮的时间为1s。
电路图如下：
示波器图形如下：
二.交通灯控制器
本电路设计一个十字路口交通灯控制电路，东西方向车道和南北方向车道两条交叉掉路上的车辆交替运行，每次通行的时间设置为24秒。
在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮4秒钟，才能变换运行车道。
可用LED模拟交通灯。
用倒计时时显示每个状态的时间。
1.总体思路
电路有四个状态：东西绿南北红→东西黄南北红→东西红南北绿→东西红南北黄，一共有四个状态循环，所以可以先用一个模4计数器来转换这四个状态。
2.使用元件
十进制加减计数器76LS190，四位二进制计数器74LS163，2—4译码器
74LS139，数码管若干，少量的或非门，与非门和非门电路。
3.各个单元电路的功能与分析
○174LS163四位二进制计数器
这里采用74LS163构成模4计数器，状态由 00 → 01 → 10 → 11循环。
L1（东西绿）：当00时亮，其他状态时不亮。
L2（东西黄）：当01时亮，其他状态时不亮。
L3（东西红）：当10、11时亮，00、01时不亮。
L4（南北绿）：当10时亮，其他状态时不亮。
L5（南北黄）：当11时亮，其他状态时不亮。
L6（南北红）：当00、01时亮，10、11时不亮。
电路可以这样实现：
其中，74LS139是2-4译码器，它的功能表如下：
所以，Y0~Y4口接上非门后可以控制L1、L2、L4、L5。
L3=B，L6=B，所以将L3直接连在1B端，将1A端加非门与L6相连。
通过这样的连接便可以实现这四个状态的循环。
○274LS190十进制加减计数器
由于要实现倒计时显示，所以可以采用两片74LS190，该芯片是十进制加减法计数器。
通过网络找出一下功能表。
由于要实现倒计时，所以U/D端输入高电平，此时计数器进行减计数。
用两片74LS190，通过RC端进行异步级联，
由于红灯28秒，黄灯4秒，绿灯24秒，所以各状态及持续时间如下：
状态1：东西绿南北红（00）：24秒
状态2：东西黄南北红（01）：4秒
状态3：东西红南北绿（10）：24秒
状态4：东西红南北黄（11）：4秒
当状态转变时，给计数器置数即可。
两片计数器一个作为十位，一个作为个位。
“24”相当于给计数器置0010 0100，“4”相当于给计数器置0000 0100。
电路连接如下：
当QA~QD全为0的时候，Rc端输出0，两个计数器的Rc端连在一个或非门上，当为全0时，或非门输入1，将这个输出连接到74LS163的时钟端，即倒计时到0000 0000时，立即转化状态，并且通过一个非门使两片74LS190立即置数，转入下一个转态的倒计时。
○3电路的显示部分：
4.整体电路仿真及结果分析
○1整体电路仿真
○2结果分析
经过仿真，我们观察到与预想结果一摸一样，说明电路完全正确。
计数器保证了倒计时的准确性，而且通过调节脉冲的频率，就可以改变数码管计数的快慢。
LED控制电路又可以清楚地观察到红绿灯的变化，而且还可以检测电路的准确性，经过检查，发现时间与理论时间一样，十分正确。
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。