数字电路 彩灯流水的设计
数字电子课设报告双向流动彩灯控制器设计
一、概述此设计的目的是控制五路彩灯双向流动，设计的主要要求如下：1. 用中规模计数器设计该双向流动彩灯控制器。
2. 要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1~10Hz内连续可调。
3. 要求用555定时器设计时钟脉冲，五路彩灯采用五个发光二极管代替。
二、方案论证设计一个双向流动彩灯控制器，控制五路彩灯双向流动，这里采用两种方案。
1.方案一图1 方案一原理框图原理图如图1 通过可控硅器件SCR加至各彩灯两端，当可控硅导通时，彩灯被点亮，否则熄灭。
可控硅的导通与否是由其可控极是否加入触发信号来决定的。
这些触发信号是由顺序脉冲发生电路给出的。
时钟发生器产生的时钟脉冲CP送入顺序脉冲发生电路。
随着时钟脉冲的不断输入，顺序脉冲发生电路的各输出端依次变成高电平，形成时序控制信号。
时序控制信号经驱动电路送入可控硅的控制极，使各可控硅依次导通，于是各彩灯被依次点亮。
2.方案二多谐振荡器八进制加法计数器译码器彩灯图2 方案二原理框图原理框图如21所示，方案二采用555定时器连接成多谐振荡器产生频率在1~10Hz内连续可调的时钟信号，然后将时钟信号输出通过计数器接受。
然后，经过八进制加法计数器的循环计数实现双向流动功能。
最后，通过译码器译码，选择某一彩灯进行亮灯。
3.方案确定由于第一种方案的彩灯方向控制电路较为复杂，且依据课题所给要求及实验元器件，最终确定方案二为最终方案。
三、电路设计根据设计要求和原理中介绍的彩灯控制电路的基本组成，可以确定双向流动彩灯控制器电路应包含多谐振荡电路、八进制加法计数器电路模块、译码器与彩灯电路模块。
1 . 多谐振荡器电路在实际连接时，555定时器的外引线排列图如图3所示。
图3 555定时器的外引线排列图由555定时器构成的多谐振荡器电路如图4所示。
图4 由555构成的多谐振荡器多谐振荡电路由555定时器及其外接元件R1，R2，R3，C1构成，电位器R1用来调节振荡频率，以改变彩灯流动点亮的速度。
《数字电子技术》学习情境4任务四 流水彩灯的制作与调试
2. 运行电路，完成电路逻辑功能分析，观察波形。单击 工具栏仿真启动按钮，运行电路。 3.注意事项 1). 连接的电路、参数的设置应认真检查、逐一确认， 无误后再做仿真运行。 2). 连接CD4017的接线端子时，合理布线，以使电路简 捷清楚，并注意空余接线端子的处理。 3). 当LED不停闪动时，应检查时钟的频率是否为10Hz或 再次予以确认。
议一议:
1. 为什么每个发光二极管不加一个限流电阻，而由R4统 一完成限流？ 2. 二极管D1不接电路能否正常工作？若能工作为什么还 要接D1？ 3. 你能将发光二极管排出哪些闪烁花样？
表4-14循环彩灯的元件清单
制作步骤及操作要领： 1. 制作过程：要求按电子产品的装配工艺完成。一般应 注意以下几点： 首先，在安装前应对元件的好坏进行检查，防止已损坏 的元件被装上印制板。 其次，元件引脚若有氧化膜，则应除去氧化膜，并进行 搪锡处理。 再次，安装时，要确保元件的极性正确，如二极管和的 正、负极，电解电容的正、负极，集成电路的引脚顺序。 最后，安装时，应先安装小型元件（如电阻），然后安 装中型元件，最后安装大型元件，同一种元件的高度应当尽 量一致，这样便于安装操作。 流水灯的PCB的接线图如图4-70所示，其中a与a`之间为 一跳线。 图4－71和图4－72为循环流水彩灯元件排布和焊接参考 图
读一读：
图4-63是同步十进制约翰逊码计数器/脉冲分配器CC4017芯 片。内部是由五个触发器和一些门电路构成的译码器组成。 CR为异步清零端，高电平有效，CR＝1时计数被清零为0000 状态，强制译码器输出Y1-Y9全为低电平，而Y0和进位输出CO为 高电平。CP为时钟端。 为时钟允许控制端，低电平有较， ＝0时，在CP上升沿进行计数，由于上此器件的CP输入端具 有施密特性，对CP脉冲的上升沿和下降沿均无特殊要求。当CP ＝1时，在 的下降沿也能进行计数。Y1-Y9是十个译码输出 端，高电平有效，其中的每一个输出仅在十个CP计数脉冲周期 的一个周期内能有序地变为高电平。CO为进位输出端，当计数 到5～9时CO输出为低电平，当计数到0 ～ 4或者在CR＝1时，CO 输出高电平，进位输出CO出可以作为十分频输出，也可以用级 联输出，以扩展其功能。CC4017的时序图如图4-64所示。
流水彩灯的设计与制作
2.石英晶体多谐振荡器
1）
串联式振荡器
2）并联式振荡器来自四、施密特触发器施密特触发器具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压 波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲，成为适合于数字电路需要的脉 冲，而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。施密特触 发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
1
无触发信号输入时电路工作在稳定状态
2
vI下降沿触发
3
暂稳态的维持时间
4
自动返回（暂稳态结束）时间
5
恢复过程
1
输出脉冲宽度tW
2
恢复时间tre
3
最高工作频率fmax
（二）主要参数估算
三、多谐振荡器
1.电路组成
（一）用555定时器构成的多谐振荡器
2.主要参数的估算
（1）
电容充电时间T1
（2） （3）
（二）工作原理
二、单稳态触发器
单稳态触发器具有下列特点：第一，它有一个稳定状态和一 个暂稳状态；第二，在外来触发脉冲作用下，能够由稳定状态翻 转到暂稳状态；第三，暂稳状态维持一段时间后，将自动返回到 稳定状态。暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路 本身的参数。
（一）电路组成及工作原理
流水彩灯的设计 与制作
了解555定时器的逻辑功能； 了解单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器的 工作原理。
掌握555定时器的仿真测试； 掌握555定时器的简单应用； 能使用仿真软件进行555应用电路的设计。
流水彩灯的设计要求完成的技术指标如下。 （1）彩灯能够自动循环点亮。 （2）彩灯循环显示且频率快慢可调。 （3）该控制电路具有8路以上输出。 流水彩灯控制电路主要由三部分组成，其整体框图如图9-1所示。
彩灯控制数电实验报告
数字电子技术课程设计报告题目：专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：目录一、设计目的作用――――――――――――――（1）二、设计要求――――――――――――――――――（1）三、设计的具体实现―――――――――――――――（1）四、总结――――――――――――――――――（10）五、附录――――――――――――――― (11)六、参考文献――――――――――――――― (12)彩灯控制电路一.设计目的作用随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓灯。
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，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。
二.设计要求1．控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→红，如此循环，产生“流水”般的效果。
2．“流水”的速度由快到慢，再由慢到快循环变化。
三、设计的具体实现1、系统概述彩灯控制电路由三个模块构成，显示电路﹑秒脉冲电路和维持电路。
秒脉冲电路全程为电路提供矩形波信号使彩灯定时发亮；显示电路为维持电路提供电源：维持电路在显示电路部分提供电源的情况下为电路提供一段较长的高电平，使彩灯在全部变亮后保持一段时间。
同时结合显示电路部分所带元件（主要是74LS194）的性质，使彩灯从右到左依次由暗变亮，亮后维持一段时间，然后熄灭，并且不断重复。
设计及框图如下2、单元电路设计与分析(1)﹑秒脉冲电路图 1、秒脉冲发生电路本电路秒脉冲电路由一个集成的555定时器够成，当电源接通后，VCC通过对R1﹑R2向电容器充电。
电容上得到电压按指数规律上升，当电压上升到2/3VCC时，输出电压V0为零，电容器放电。
当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容器放电结束。
这样周而复始形成了振荡。
脉冲发生器由NE555与R1，R2，RP，C1，C2组成的多谐振荡器组成,它是为灯光流动控制器提供流动控制脉冲的，多谐振荡器的振荡频率可根据所需要的灯光流动速度，通过RP进行调节，由于RP阻值较大，所以有较大的调速范围。
流水灯课程设计报告
摘要流水彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。
本次设计的流水彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。
本次课程设计要设计一个流水彩灯控制器〔用8只发光二极管显示，至少三种工作方式〕。
首先要分析设计要求，从要实现至少三种工作方式入手推导出要使用的芯片。
可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端控制来实现它的流水彩灯的变化。
要控制流水彩灯的变化，可通过一个八位拨码开关，八选一数据选择器74LS151，模十六加法计数器74LS161来实现。
时钟信号由一个555产生，产生周期可由一个滑动变阻器控制。
而彩灯的变化可由拨码开关自行选择。
经实验验证，所设计的流水彩灯控制器能完成题目要求。
关键词 : 时钟脉冲；分频；移位寄存器；数据选择器；拨码开关；目录摘要 (1)1设计课题与要求 (3)1.1设计方案选择 (3)2 系统模块组成 (4)2.1系统组成框图 (4)2.2各模块的组成与功能分析 (4)3 单元电路设计与计算 (5)3.1时钟脉冲产生电路 (5)3.2单种码产生电路 (7)3.3拨码开关控制电路 (8)3.4输出电路设计 (10)4 整机电路设计 (12)整机电路工作原理 (10)5 组装调试 (13)5.1仿真过程 (15)6 总结 (15)结论 (16)参考文献 (16)附录1 流水彩灯控制器原理总图 (17)附录2 PCB总图 (17)附录 2 元器清单 (18)1 设计课题及要求〔一〕题目：流水彩灯控制器〔二〕基本要求：1、用8只发光二极管显示。
2、至少三种工作方式。
1.1 方案选择利用数字芯片实现。
用555做时钟信号，用模十六加法计数器74LS161的输出端的最高位Q3，模十六加法计数器74LS161的输出端的Q1Q2Q3接到八选一的数据选择器74LS151的选择控制端。
74LS151的八个输入端都接到八位拨码开关，由拨码开关和控制端控制输出端，输出端接到移位寄存器74LS164的输入端。
数电课程设计 16路彩灯循环电路
数电课程设计__16路彩灯循环电路数字电路流水灯的设计与制作任务书一、设计目的1、掌握基于数字集成电路芯片的数字系统设计与制作；2、掌握采用EDA软件绘制电路原理图的技术；3、熟悉基本的电子系统焊接、加工技术；4、掌握555定时器、计数器、译码器等芯片的原理与应用技术。
二、设计内容设计一个基于数字集成电路芯片的流水灯演示系统，采用EDA软件绘制电路原理图，并完成器件选型、焊接，系统调试任务。
三、设计要求1、通电后，该流水灯系统的16支发光二极管能从一端至另一端依次亮起，循环进行，形成“流水”效果。
2、根据要求完成系统设计，确定所需元器件。
3、采用EDA软件绘制电路原理图。
4、采用所选器件在通用线路板上安装、焊接、调试，实现所需的功能。
四、设计步骤1、实验方案：555多谐振荡器附加电容、电阻产生实验所用脉冲信号，74ls191进行计数，两片74ls138扩展成4-16译码器，将计数器所得结果译码成高低电平，用来驱动LED灯。
从而产生循环控制的效果。
2、实验原理：①555多谐振荡器时序模块NE555器件详释NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
图1 NE555内部功能框图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
深圳大学数电实验3[1].14_彩灯流水电路的设计
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深圳大学实验报告
课程名称：数字电路
实验项目名称：彩灯流水电路的设计
学院：信息工程学院
专业：电子信息工程
指导教师：张志鹏
报告人：学号：2011130 班级：电子3
实验时间：2012.12.16
实验报告提交时间：2012.12.29
一、实验目的
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。
二、实验内容和步骤
使用一片4位二进制同步计数器（74LS161）、一片3线——8线译码器（74LS138）和一片六合反向器（74LS04）来实现彩灯流水电路。
（一）.4位二进制同步计数器（74LS161）的引脚排列图如图1所示：（二）.3线——8线译码器（74LS138）的引脚排列图如图1所示：（三）.六合反向器（74LS04）的引脚排列图如图3所示：
三、实验结果和数据分析
接线图如下：
四、实验结论
实验思路并不复杂，但是接线过程中一定要细心，否则会因为一小点的差错导致整个实验无法进行，实验过程中，仪器的性能的好坏对实验的实现也有影响。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年月日。
彩灯流水电路(流水灯)的设计
彩灯流水电路(流水灯)的设计对于彩灯流水电路的设计，我们一般采用LED流水灯的形式。
LED流水灯的原理是通过输入一个时钟信号，来控制LED灯的亮灭顺序，从而实现LED灯的流水效果。
下面就以一个8位LED流水灯电路为例，来分步骤介绍如何进行彩灯流水电路的设计。
1. 材料与元器件的准备该8位LED流水灯电路所需要的材料与元器件如下：（1）芯片：AT89C51（2）时钟：11.0592MHz（3）LED数码管：8款（4）电阻：九个330欧姆电阻（5）电容：两个22pF陶瓷电容（6）稳压管：7805（7）热熔胶枪（8）面包板2. 电路原理图设计接下来，我们需要根据电路的设计要求，来进行电路原理图的设计。
如下图所示，该电路原理图包含了AT89C51芯片、时钟、稳压管、电容以及LED数码管等元器件。
其中，AT89C51芯片作为电路的主控制芯片，时钟则用来控制电路的工作频率。
LED数码管则是用来实现LED灯的罗列效果。
3. 电路焊接装配电路原理图完成后，进入电路焊接与装配环节。
首先，我们需要将元器件逐一地焊接在面包板上。
这里，我们需要注意焊接的顺序和脚位。
接着，将电路连线固定在面包板上，然后接上电源线，即可启动LED数码管。
4. 代码编写最后，我们需要编写AT89C51芯片的代码。
该代码用来控制LED数码管的流水效果。
该代码的编写需要考虑以下几个方面：（1）如何将LED数码管控制程序放入芯片中？（3）如何实现不同的流水显示模式？（4）如何使用时钟来控制LED数码管的刷新速度？经过以上步骤的设计后，我们便可成功地制作出一款功能完善的彩灯流水电路产品。
如需实现更高级别的彩灯效果，还需不断探究和创新。
数字电路课程设计--彩灯的设计与制作
数字电路课程设计--彩灯的设计与制作数电课程设计彩灯的设计与制作一．设计要求及主要技术指标错误!未定义书签。
1.1 设计要求 (2)1.2 主要技术指标 (5)1.3设计目的 (5)二、设计方案的选择和电路框图 (6)2.1 题目分析 (6)2.2题目设计 (6)2.3 结构框图如图（一） (6)三、设计原理 (6)四、芯片功能 (7)（一）555定时 (7)（二）74LS138 (8)（三）74LS191 (10)（1）74LS191 简介 (10)（2）74LS191应用 (11)五、电路的实验结果： (12)六、整体电路图 (15)七、所用元件及器材 (16)八、课程设计的心得体会 (16)一．设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。
（2）、列出所用元器件清单到实验室去寻找。
（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。
（4）、记录实验结果。
（5）、撰写设计报告。
1.2 主要技术指标（1）实现16个LED灯循环点亮。
（2）间隔时间可调。
（3）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。
（4) 电路有复位控制，复位按钮闭合时LED循环输出，按钮断开彩灯熄灭。
1.3设计目的设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。
（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。
（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。
（3）利用译码器和计数器设计彩灯控制电路，实现不同的闪烁效果。
二、设计方案的选择和电路框图2.1 题目分析我们设计的流水灯实际上是主要使用一个74LS191，两个74LS138，和一个555定时器这四个芯片对16个LED进行控制，产生循环控制的效果。
2.2题目设计用附加电容、电阻把555定时器接成一多谐震荡器，产生脉冲信号。
《数字电路》课设--彩灯循环控制电路设计
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，与其相连接的LED会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、模式，采用TTL集成电路，电压Vcc计数器与逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识与理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言 (1)1．课程设计目的 (2)2．课程设计要求 (2)3．电路组成框图 (3)4．元器件清单 (4)5．各功能块电路图 (4)5.1 脉冲信号发生器 (4)5.1.1 555定时器 (4)5.1.2 多谐振荡器 (6)5.2 顺序脉冲发生器 (8)5.3 彩灯循环系统 (11)6．仿真电路总图 (13)7．结果分析 (14)8．总结 (14)参考书目 (15)附录 (16)引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
数字电路流水灯设计
数字电路流水灯设计一：方案论证与比较1：工作时钟源设计（1）采用 555 定时器接成的多谐振荡器。
555 定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。
555 定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。
（ 2）采用三极管多谐振荡器三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。
由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。
（ 3）方案比较555 定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用 555 定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。
2流水灯驱动电路设计本次项目中使用1片4位同步二进制计数器 74LS161，其Q0,Q1,Q2 脚输出三位二进制顺序脉冲 000-001-010-011-100-101-110-111 ，时钟源为 555 定时器的输出方波。
与Q0,Q1,Q2相连接的是一片 38译码器74LS138的A0,A1，A2引脚，丫0- Y7依次输出负脉冲。
其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲，其 74LS138真值表如下：输入输出启可十£札人肾專石F*莅％爲0X X X T11111111X1X X X 1 1 111 1 1 11000 00 1 111 1 1 11 000110111 1 1 11 0010 1 1 011 1 1 11 0011 1 1 101 1 1 110100 1 1 110 1 1 11 0 1 01 1 1 1110 1 11011011111 1 0 11 0 1 11111111108个LED以共阳接法分别接于丫0—丫7,依次点亮，其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。
实验彩灯流水电路的设计
深圳大学实验报告课程名称：数字电路实验项目名称：第四章实验四彩灯流水电路的设计学院：信息工程专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制实验目的与要求：设计性实验。
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。
实验仪器：1.DLE-2数字逻辑电路实验箱2.74LS90 十进制计数器74LS161 4位二进制同步计数器（异步清零）74LS138 3线—8线译码器74LS48 4线至7段译码器/驱动器74LS04 六反向器实验集成元件：实验任务：1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
实验方法：1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器（74LS90）的引脚MR1、MR2同时为1时，计数器给异步置0。
而当MS1、MS2同时为1时，计数器给异步置1。
●当把输出端Q0接到时钟输入端_____1CP时，可把计数器（74LS90）变成十进制计数器。
●如果要把计数器（74LS90）变成8进制计数器，还要把74LS90的最高为输出端接到MR1、MR2两个使能端上。
当计数器计到7时，下一个有效沿到来时会向8计数。
此时低三位全为0，而最高位为1（即输出1000）。
这样就可以用最高位的输出作为74LS90的8进制使能端。
当计到8时异步清零。
●这里把74LS90的四个输出端分别接到4段/7线译码器/驱动器（74LS48）上，给74LS90一个1Hz的时钟脉冲，在数码管上实现从0~7的显示，然后又回到0开始。
重复以上循环。
接线图如图1所示2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
●当计数器74LS161的四个使能端CT P、CT T、_____CR、_____LD都为高电平时，计数器才进行计数工作。
彩灯流水电路设计
五、数据记录：
数据记录请检查附页
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习 操作及记录 （20分） （40 分）
数据处理 20 分
Hale Waihona Puke 结果与讨论 10 分思考题 10 分
总分
1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2
三、实验仪器：
1.DLE-2 数字电路实验箱
2.器件
74LS90
十进制计数器
74LS161 4 位二进制同步计数器
74LS138 3 线—8 线译码器
74LS04
六反向器
74LS20
双四输入与非门
1
四、实验内容和步骤：.
任务一：
1.将一片 3 线—8 线译码器 74LS161 和 74LS138 插入 RXB-1B 数字电路实验箱的 IC 空插座中，按图接线。
74LS138 是 3-8 线译码器，它能接受来自 74LS161 输入端来的三位 2 进制信号。 通过连接时钟，将在 LED 上持续不断的看到暗灯右移，即计数器从 0000 到 0111 状态。
任务二中，
74LS90 是异步十进制计数器，将 Q3 接入 RA、RB 接高电平，CP1 接 Q0 完成输出端十 进制里的逢 8 重新计数。通过接 74LS138 是 3-8 线译码器，完成彩灯设计。
一、实验目的
1.掌握彩灯流水电路的特点及设计方法； 2.进一步认识前面所学芯片的逻辑功能图；
二、实验原理：
这是设计 实验，实验用到 的芯片都在以前学 习过的，通过学 习了的知识，我们 用计数器 计数，逢 8 进位，重新计数，输出端连接译码器，再接在 LED 显示灯上，完成设计。
数电课程设计流水灯报告 631306040220
课程设计2015 年 1 月 2 日课程设计任务书学生姓名：丁茂婷专业班级：通信13级2班指导教师：李艾星谭晋工作单位：信息科学与工程学院题目: 8路彩灯控制电路设计初始条件：1．运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2．用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片，LED 发光管等要求完成的主要任务:设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁1．接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；2．LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种(其中包裹奇偶交替闪烁4次)；3．选作；闪烁时快慢两种节拍变换；4．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。
指导教师签名：年月日目录引言 (1)1设计意义及要求 (2)1.1 设计意义 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 初始条件 (2)2方案设计 (3)2.1 单元模块设计 (3)2.2 单位脉冲设计电路 (3)2.3 4位双向移位寄存器74LS194电路 (4)3主要芯片介绍元件参数 (5)3.1 CC7555定时器----------------------------------------5 3.2 74LS161计数器-----------------------------------------53.3 74LS194移位寄存器-----------------------------------84.仿真电路图4.1电路图----------------------------------------------------------------------105调试与检测 (11)6体会与总结 (12)参考文献……………………………………………………………….....引言电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程。
2013数字电路课程循环彩灯设计
《数字电路》课程设计报告题目：基于555和4017的循环流水彩灯专业电子信息姓名 xxx班级 2012级学号 xxxx指导教师 xxx时间 2013.09—2012.12教师评分题目：基于555和4017的循环流水彩灯一、设计任务与要求1.设计出可以实现led彩灯循环闪烁的电路；2.闪烁周期可调；3.闪烁周期随可调电阻大小改变而变化；二、总体设计方案2.1功能阐述555产生时钟信号输入4017，依次有高电平输出，依次点亮10个led彩灯，实现彩灯的流水循环闪动。
<1>脉冲产生:要显示使得彩灯循环闪烁，就必须有不断脉冲信号产生。
<2>调准闪烁周期:要实现调准闪烁周期，555的2、6脚要接一个可调电阻，能够实现彩灯周期的调整。
2.2总体方案:电路中要有自激多谐振荡器，时钟发生电路和功能显示电路。
2.3所用到的器件(1)稳压电源：VCC (+5V)(2)振荡器：555(3)计数器：4017(4)显示元件：led彩灯(5)其他基本元件：电阻，电容三、实验原理及设计方案3.1器件原理3.1.1555 (定时器)3.1.24017 (十进制译码计数器)3.2设计方案3.2.1脉冲信号的产生,当电源开关S 闭合时，电源通过电阻R1和R2向电容器C1充电。
当C1刚充电时，由于555的②脚处于低电平，故输出端③脚呈高电平；当电源经R1、R2向C1充电到2/3电源电压时，输出端③脚电平由高变低，555内部放电管导通，电容C1经R2向555的⑦脚放电，直至C1两端电压低于1／3电源电压时，555的③脚又由低电平变为高电平，C1又再次充电，如此循环工作，形成振荡。
用555定时器接成多谐振荡器，通过调节电阻和电容的参数，使得其输出信号的频率近似等于1Hz ，如下图所示：555功能简介：1脚：接地。
2脚：低触发端3脚：输出端Vo 4脚：是低电平清零端。
6脚：TH 高触发端5脚：VC 为控制电压端。
一般外接一个0.01uf电容，防止引入干扰。
数字电路课程设计流水灯
数字电路课程设计流水灯一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握数字电路课程中流水灯的设计与实现。
通过本节课的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：–了解流水灯的基本概念和工作原理。
–掌握数字电路的基本知识和常用逻辑门电路。
–掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
2.技能目标：–能够使用硬件描述语言进行流水灯电路的设计。
–能够通过实验验证流水灯电路的功能。
–能够分析并解决数字电路设计过程中遇到的问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神。
–增强学生对数字电路技术的兴趣和好奇心。
–培养学生对科学研究的严谨态度和自信心。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.流水灯的基本概念和工作原理：介绍流水灯的定义、特点和应用领域，讲解流水灯的工作原理和基本组成。
2.数字电路的基本知识和常用逻辑门电路：复习数字电路的基本概念，介绍常用的逻辑门电路，如与门、或门、非门等。
3.组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法：讲解组合逻辑电路的设计方法，重点介绍编码器、译码器等常见组合逻辑电路；讲解时序逻辑电路的设计方法，重点介绍触发器、计数器等常见时序逻辑电路。
4.流水灯电路的设计与实现：通过实例讲解如何使用硬件描述语言进行流水灯电路的设计，并介绍实验验证的方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解流水灯的基本概念、工作原理和设计方法。
2.案例分析法：分析具体的流水灯电路设计实例，让学生更好地理解电路的工作原理和设计方法。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行流水灯电路的搭建和验证。
4.讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的数字电路教材，为学生提供系统的理论知识学习。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
电子技术 项目九流水彩灯的设计与制作
目录
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2.石英晶体多谐振荡器
1）
串联式振荡器
2）
并联式振荡器
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四、施密特触发器
施密特触发器具有回差电压特性，能将边沿变化缓慢的电压 波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲，成为适合于数字电路需要的脉 冲，而且由于具有滞回特性，所以抗干扰能力也很强。施密特触 发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
（2） （3）
电容放电时间T2 电路振荡周期T
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（4）
电路振荡频率f
（5）
输出波形占空比q
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（二）石英晶体多谐振荡器
1.石英晶体的选频特性
石英晶体有两个谐振频率。当f=fs时，为串联谐振，石英晶 体的电抗X=0；当f=fP时，为并联谐振，石英晶体的电抗为无穷 大。
石英晶体的选频特性由晶体本身的特性决定，其值为 fS≈fP≈f0（晶体的标称频率）。
（2）子电路调试时，可以先用信号发生器代替脉冲信号 产生电路进行调试；脉冲信号产生电路可以单独用示波 器来调试。
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本项目需要完成下列内容。 （1）完成流水彩灯电路的设计。 （2）画出流水彩灯电路的逻辑图。 （3）完成流水彩灯电路的仿真调试。 要完成流水彩灯电路的设计，需要多个数字电路知识模块的 综合应用，相应的知识环节如图9-2所示。
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一、时序逻辑电路的结构及特点 （一）555定时器内部结构
（1）由三个阻值为5 kΩ的电阻组成的分压器。 （2）两个电压比较器C1和C2，电压比较器如图9-3所示。 v+＞v－，vO=1；v+＜v－，vO=0。 （3）基本RS触发器。 （4）放电三极管T及缓冲器G。
彩灯控制器课程设计--流水彩灯控制器
实验题目：流水彩灯控制器一 、实验目的1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
3熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二 、设计题目与思路本次数字电路课程设计我选择的题目是“彩灯控制器设计“。
设计要求1、控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮，变化的规律是：红→ 红绿 → 绿 → 黄绿→黄→ 全亮 → 全灭 → 红，如此循环，产生“流水”般的效果。
2、彩灯白天不亮，夜晚自动亮。
3、“流水”的速度由快到慢，再由慢到快循环变化。
三、总体方案的设计与选择1．总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考，拟定以下二种方案：方案一：总体电路共分三大块。
第一块实现流水灯的演示，流水灯的控制及节拍控制；第二部分实现彩灯夜亮昼熄。
主体框图如下：方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现流水灯的演示和控制；第二块实现节拍控制；，第三块实现彩灯夜亮昼熄。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如流水灯的控制。
主体框图如下：2．总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将流水灯控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。
如此设计，其优点在于：设计思想比较简单。
元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。
缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错。
且可能出现线与线关系。
要避免这些，则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定，抗干扰能力下降。
而后者则将以上两种功能分开设计，各单元电路只实现一种功能。
其优点在于：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试带来方便。
缺点则是：节拍控制电路采用可编辑逻辑电路，原理相对复杂，不易理解。
流水灯控制电路简单，流水灯也比较简单。
基于以上原因，加上为了成功的实现课程设计，我选择了连线少，易于装和调试的方案二。
数电课程设计-彩灯循环电路
时序逻辑电路课程设计一、设计要求设计彩灯循环电路，用16只LED构成一个彩灯组，共有三种工作模式：（1）两只亮，两只灭，流水移动。
（2）以4只灯为一组，每组的4只灯依次点亮为一个循环，每次只亮一只灯。
（3）以4只灯为一组，每组的4只灯依次点亮，先点亮的保持，待全部亮后，同时熄灭，再开始下次的循环。
要求：输入start有效时，三种工作模式自动轮流循环，每种方式工作10次后，切换到下一模式。
输入stop有效时，停止，并保持全亮。
（此题能用multisim10.0或proteus7.5仿真实现最好，时钟频率10Hz）要求：输入start有效时，三种工作模式自动轮流循环，每种方式工作10次后，切换到下一模式。
输入stop有效时，停止，并保持全亮。
（此题能用multisim10.0或proteus7.5仿真实二、设计思路所有循环中都是以4个灯泡为一组实行的,所以可以将16个灯泡分为4组.每组4个,每一组用一个电路,具体实现方法如下.循环1:利用74163的二进制自动计数循环,一个输出端控制两个灯泡可实现循环1中的两灯泡开关循环交替.循环2:利用74194的移动功能将单个”1”在四个输出端循环移动可实现循环2中的依次点亮4个灯泡.循环3:与循环2类似利用74194的右移功能和复位功能,先将4个输出端全部输出“1”再复位为”0”实现4个灯依次全亮再全灭.循环之间的切换:利用74163的计数功能每计10个数计为一个循环,再利用74138的选择输出功能,每完成一次计数换一个输出端进入另一个循环.由于计数之后要清零需要在每个技术器后加74373作为锁存器使用从而使端口切换完成.三、原理图74x138真值表四、仿真结果1循环部分1进22循环部分2进33循环部分stop五、总结及心得体会我认为这次课程设计的难点在于数据选择的处理上面，要先分析好哪次的数据哪一路需要，再用多路分配器分配到该路。
至于时序部分的设计我倒是觉得比较容易。
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预习
பைடு நூலகம்（20分）
操作及记录
（40分）
数据处理
20分
结果与讨论10分
思考题
10分
总分
1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2.可以用一片或几片51单片机来控制。用程序来控制彩灯的形状，亮度，循环次序等。
七、实验结论与讨论：
本次实验是设计一个彩灯流水电路，在实验中主要是熟悉74LS161芯片的结构和逻辑功能功能，并利用该芯片设计电路。在实验时要做到仔细、认真，用课本理论知识验证实验结果，通过实验更加深入地学习门电路。
指导教师批阅意见：
因为74LS161是一个十六进制的计数器，从0000~0111和1000~1111这两个范围内第三位都是逐项相等的。所以可以直接把74LS161的第三位作为8进制输出。
这里把74LS161的三低位个输出端分别接到74LS138译码器的三个输入端上。同时把74LS138的8个输出端分别接到8个发光二极管上。给74LS161一个1Hz的时钟脉冲，这时74LS138的输出端就会从0~7不断地输出信号。这样就会看到发光二极管的暗灯从左到右地移动。接线图如图2所示。
六、思考题
1.如果本设计题改为八只灯七暗一亮，且这一亮灯按一定节拍循环右移，那电路该如何改动？
2.现代城市有各种复杂的、变化异彩的彩灯图案（有左移的、右移的、有圆的、有方的、有上移的、有下移的），你能构思出现实中这些彩灯图案的电路框图吗？
答：1.只要按图2的接线，最后在74LS138的输出端接上一些反向器就行了，这样就可以实现七暗一亮向右按一定节拍循环右移。接线图如图3所示。
得分
教师签名
批改日期
深 圳大 学 实 验 报 告
课程名称：数字电路与逻辑设计
实验名称：实验一逻辑门电路功能及测试
学院：信息工程学院
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点：
实验时间：年月日星期
实验报告提交时间：
一、设计题目
设计一电路驱动8只灯，使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移
二、实验仪器与材料
2.用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现。
五、实验内容和步骤
选择用一片四位二进制计数器（74LS161）和3/8线译码器（74LS138）实现：
当计数器74LS161的四个使能端CTP、CTT、 、 都为高电平时，计数器才进行计数工作。当 为0时，对74LS161进行异步清零，不管其他使能端的输入。
1.RXS-1B数字逻辑电路实验箱;
2.74LS90(十进制计数器)、74LS161（4位二进制同步计数器（异步清零））、74LS138（3线—8线译码器）、74LS04(六反向器)、74LS20（双四输入与非门）。
三、实验集成元件
四、设计方案
1.用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3/8线译码器（74LS138）实现。