哈工大数电实验

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可调频双花型彩灯控制器

1.实验目的

在许多场合可以看到LED彩灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用。为了将数字电路的知识灵活的运用到实际应用中，现设计一个能够控制闪烁频率并且能变换花型的LED彩灯的控制电路。

2.总体设计方案或技术路线

由该控制电路的功能可知，该控制器的电路由三部分构成，第一部分是时钟脉冲发生电路，第二部分是花型选择电路，第三部分是花型产生电路。首先，要做变频，可以通过给定不同频率的时钟脉冲来控制，而555定时器构成的多谐振荡电路恰好有输出不同频率波形的功能，通过改变外接电阻阻值即可轻松改变输出波形的频率，所以这一部分用555定时器来产生不同频率的脉冲，再用2/8分频器分频；受到实验室的实验箱的限制，本次实验仅产生两种花型做演示，选择电路由74LS138译码器完成；花型彩灯的花型需要序列脉冲发生器产生，移位寄存器74LS194组成的脉冲发生器可以实现此功能。

3.实验电路图

4.仪器设备名称、型号和技术指标

实验箱、555定时器*1、74LS138*1、74LS93*1、74LS194*2、74LS20*1、74LS32、5kΩ电阻*1、10kΩ滑动变阻器*1、1μF电容*2

5.理论分析或仿真分析结果

电路接通后，555定时器输出端开始产生脉冲信号，由于此时频率较高，不便于观察，所以需降频，经过2/8分频器之后，频率有明显下降，将此信号接到译码器的G1端，译码器B、C端接低电平，A端手动控制，Y0、Y1端分别接到两个74LS194芯片的CP端，当A接低电平时，Y0有效，此时第一个194芯片被选中，A接高电平，第二个194芯片被选中。下表为要实现的花型，按此表画卡诺图并化简，得到花型1的

D SR=~(Q A Q B Q C Q D)，花型1的D SR=~Q D，并由此连接电路。两片194芯片的输出通过或门

9 10000001

6.详细实验步骤及实验测量数据记录

（1）选择好芯片，电阻电容等原件，并测试导线的通断。

（2）按照电路图在实验箱上连接电路图。

（3）打开电源进行实验，观察彩灯花形变化。

（4）调整R B观察彩灯变化频率是否改变

（5）改变74LS138芯片的A端电平，观察花型变化

7.实验结论

8.实验中出现的问题及解决对策

9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议

10.参考文献

【1】王淑娟主编.数字电路技术基础.高等教育出版社,2011.6.

【2】廉玉欣主编.电子技术基础实验教程.机械工业出版社，2010.2.