四路彩灯报告

电子技术课程设计报告

设计名称：四路彩灯

姓名学号：秦江 *********

同实验者：安煜 021212215

指导老师：***

完成学期： 2013-14（二）

一．目的意义及原理

本次课题设计的目的是：

1.共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循共12秒；

2.第一个过程要求四个彩灯依次点亮，共4秒；

3.第二个过程要求四个彩灯依次熄灭，共4秒，先亮者先灭；

4.最后四秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。

四路彩灯采用的是四位双向通用位移存储器74LS194，将四路彩灯接在Q0到Q4上，SR稳定接高电平，SL稳定接低点位，而DO到D3接周期为1秒的方波信号。CLK的信号频率为2Hz，这样才可以在D0到D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0到Q3分别读到1和0 各一次，如图一。

图一 1Hz和2Hz方波信号

即正确的时钟信号在整个12秒的时间应该是前8秒为1Hz的频率，后4秒变为2Hz的频率，因此用555定时器产生2Hz的方波信号，再用D触发器分频产生1Hz的方波信号，如图二。

图二 1Hz和2Hz方波信号原理图

再来确定S1S0的信号，四种工作方式种剔除第一种S1S0为00的情况，那么S1S0应按01、10、11的顺序循环，可设为一个同步计数器，时钟周期为4秒，共三个状态。

图三四路彩灯原理图

二．Proteus仿真过程

1.元件清单

原件名称型号数量原件名称型号数量电阻510K 2个集成芯片74LS194 1个

电阻100K 2个集成芯片74LS00 3个

电阻330 4个集成芯片74LS04 1个普通电容0.47μF 1个集成芯片74LS74 3个

普通电容0.01μF 1个集成芯片NE555 1个

二极管1N194 1个开关SW-SPTD 1个1）电源统一使用稳压源输出电压。

2）电阻阻值有一些微小变化，以元件中现有的相近阻值替代。

2.电路仿真过程和运行结果

在Proteus中画出用555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图，如下图所示：

图四 555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图

在Proteus中画出四路彩灯仿真图，点击运行，灯泡变亮。如下图所示：

图五四路彩灯仿真图

三．电路焊接与调试

在焊接开始前，首先要对元器件进行确认，是否符合要求并逐一检查是否有缺漏，然后对整个布局进行一个确认以便与焊接方便及美观。由于仿真图和原理

图都与实物图有封装上的差异，所以对整个焊接要有整体上的把握。拿到集成芯片后，对其管脚定义进行查询及各个封装规格。之后按照原理图从左至右进行逐一焊接，在焊接过程中注意各元器件的极性，在上锡时要快二牢，既不能虚焊也不能时间太久，否者易烫坏元器件，特别是二极管的极性和焊接。在焊接电源输入及信号输入时，要考虑连接方便而采取合适的焊接方式。焊接完毕后要对整个线路板进行细致的检查，查看是否有漏焊、虚焊、短路、断路、错焊并及时修改。

检查完电路板后，按照要求接入电源进行调试，对所焊电路结果进行验证，是否符合要求，对出现的问题进行细致的分析，逐一检查各个部分。在信号部分将输出信号接入示波器，查看波形。查看个集成芯片电源是否接入等。整个调试过程复杂又繁琐。要有足够的耐心去应对。

实物图如下：

图六实物图

四．仿真结果与所焊电路结果对比

所焊电路结果与仿真结果基本一致，达到设计目的所需的要，求实现了四路彩灯的四个基本过程并循环。

五．小结与体会

在整个设计与焊接过程中遇到了诸多问题，由于自己的粗心大意，两次将电源正负极接反，导致烧坏两个555定时器，在焊接时，不够熟练，烫坏三个发光二极管，还曾多次烫到自己的手。还有对各种仪器的使用不熟练，这都造成了对整个实践过程诸多的阻碍，更多的反应了我们缺乏动手能力，平时对这方面的练习欠缺。