流水灯课程设计报告
l流水灯课程设计
l流水灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过流水灯的制作,让学生了解和掌握基础的电子电路知识,培养学生动手实践能力和团队协作能力。
知识目标:使学生了解流水灯的原理,掌握基本的电子元件使用方法,了解简单的电路图阅读和绘制。
技能目标:培养学生使用电子工具的能力,如切割、焊接、组装等,训练学生解决实际问题的能力,提高学生的创新思维。
情感态度价值观目标:培养学生对科学探究的兴趣,激发学生对工程技术领域的热情,强化学生的环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流水灯的原理、电子元件的使用、电路图的阅读和绘制、流水灯的制作等。
1.流水灯的原理:介绍流水灯的工作原理,使学生了解电路的基本构成。
2.电子元件的使用:详细讲解各种电子元件的功能和用途,如电阻、电容、二极管、晶体管等。
3.电路图的阅读和绘制:教授学生如何阅读电路图,如何根据需求绘制电路图。
4.流水灯的制作:指导学生动手制作流水灯,培养学生的实践操作能力。
三、教学方法本课程将采用讲授法、实践法、小组讨论法等教学方法。
1.讲授法:用于讲解流水灯的原理、电子元件的使用和电路图的阅读和绘制。
2.实践法:用于流水灯的制作环节,让学生动手实践,提高操作能力。
3.小组讨论法:用于解决制作过程中遇到的问题,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材:提供基础的理论知识,指导学生学习。
2.参考书:丰富学生的知识视野,帮助学生更深入地理解电子电路知识。
3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,生动形象地展示流水灯的原理和制作过程。
4.实验设备:包括电子元件、电路板、焊锡丝等,用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的电路设计、实验报告等作业,评估学生的掌握程度和应用能力。
流水灯课程设计报告
流水灯课程设计报告1、概述随着科学技术水平的不断向前提高以及社会经济的不断向前发展,人们越来越意识到广告宣传的重要性,越来越多的丰富多彩、新颖夺目的LED广告宣传牌充斥在城市的公共场所中,为灯红酒绿的城市增加了炫目多姿的色彩。
这些LED 广告宣传牌动态显示的背后,则是以流水灯的原理为基础,以单片机为控制核心,按照广告商的宣传需求,通过炫目的多彩和新颖的方式来吸引人们的眼球来完成广告宣传。
基于单片机的流水灯的设计,主要是以单片机为控制核心,通过自身的数据输入输出端口完成与流水灯显示电路的数据联通,通过内部的程序运行来实现对流水灯显示电路的动态控制,进而实现显示电流的循环亮灭的操作。
所以对于基于单片机的流水灯系统的深入研究与学习对于学习单片机控制系统以及LED广告宣传系统的工作机制进来说具有非常重要的现实意义。
2、基于单片机的流水灯的系统电路流水灯的显示电路就是多个二极管通过一端公共连接而构成的显示电路,并将另一端分别与单片机的多个数据输入输出端口进行连接,当单片机向这些端口发送相应的数据时,根据二极管的工作特性,从而实现对其的亮灭控制。
当然,单片机工作还需要复位电路和晶振电路配合单片机芯片构成单片机工作的最小系统,从而满足单片机正常工作的基本条件。
如图1所示,为基于单片机的流水灯控制系统硬件电路图,该硬件电路以AT89C51为基本的控制核心,实现对8为二极管流水灯显示电路的亮灭控制。
该控制系统是以AT89C51为系统的控制单片机,它是美国ATMEL公司生产的高性能的CMOS 8位处理器,同时配备了丰富的硬件资源,有128字节的RAM供用户使用,并提供2个16为定时器/计数器完成定时和计数的工作以及32根数据输入输出端口来单片机与外部电路的数据连通的工作。
8位二极管构成的流水灯显示电路是用共阳极的连接方法来构成的显示电路的。
常见的LED显示灯电路中的二极管连接方法有两种,一种是共阳极连接,一种是共阴极连接,它们是根据显示电路中二极管公共连接的方式来决定的。
简易流水灯设计实验报告
简易流水灯设计实验报告1. 引言流水灯是一种常见的电子设计,通过控制LED灯的亮灭顺序,可以呈现出一种像水流一样的效果。
本实验旨在通过使用开发板和少量的电子元件,设计一个简易的流水灯电路。
本报告将介绍实验的设计过程、实验所用材料和电路连接方式,以及实验结果和分析。
2. 实验材料和器件- Arduino开发板- 电阻(220Ω)- LED灯(6个)- 面包板- 连接线3. 实验原理本实验的原理非常简单,即通过控制每个LED的亮灭状态和时间间隔,实现流水灯的效果。
具体实现的方法是使用Arduino开发板的IO引脚来驱动LED灯,通过改变每个LED的亮灭顺序和时间间隔,可以实现流水灯效果。
4. 实验步骤4.1 硬件连接首先,将Arduino开发板插入面包板,并确保连接稳定和可靠。
然后按照以下方式连接LED灯和电阻:- 将电阻的一个端口连接到Arduino开发板的数字IO引脚(如D2-D7)。
- 将电阻的另一个端口连接到负极(即地GND)。
将LED灯的长脚(阳极)连接到电阻与Arduino引脚的连接点,将短脚(阴极)连接到GND。
4.2 硬件设置在Arduino开发板上设置电阻连接的引脚为输出模式,以便控制LED灯的亮灭状态。
具体的引脚设置可以在Arduino开发环境的代码中完成。
4.3 软件编写使用Arduino开发环境,编写相应的代码实现流水灯的效果。
代码示例如下:cvoid setup() {设置引脚为输出模式for (int i = 2; i <= 7; i++) {pinMode(i, OUTPUT);}}void loop() {顺序点亮和熄灭LED灯for (int i = 2; i <= 7; i++) {digitalWrite(i, HIGH);delay(250);digitalWrite(i, LOW);delay(250);}逆序点亮和熄灭LED灯for (int i = 7; i >= 2; i) {digitalWrite(i, HIGH);delay(250);digitalWrite(i, LOW);delay(250);}}4.4 上传和运行将编写好的程序上传到Arduino开发板,并通过开发环境的串口监视器进行编译和调试。
流水灯设计报告
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,能呈现多彩的颜色。
在现实生活中起到了广泛的应用。
在繁忙的交通路段,伞烁着的流水交通灯,提醒着人民要遵纪交通规则,在繁忙的大街上,伞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方便。
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、流向控制功能等。
主要参考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,引脚值、引脚图、真值表。
认真连接设计电路,由于最后流水灯的流向十分的清晰和稳定,所以所得的结果测试十分简洁并且很成功。
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、一个电阻器和一个继电器及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。
常规流水灯课程设计
常规流水灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习常规流水灯的相关知识,让学生掌握流水灯的基本原理和制作方法,培养学生的动手能力和创新能力。
具体的教学目标如下:知识目标:使学生了解流水灯的起源、发展以及基本原理;让学生熟悉流水灯的制作材料和工具;让学生掌握流水灯的制作步骤和方法。
技能目标:培养学生动手操作的能力,能够独立完成一个流水灯的制作;培养学生解决问题的能力,能够针对制作过程中遇到的问题,找到合适的解决办法。
情感态度价值观目标:培养学生对传统文化的热爱,增强对传统手工艺的保护和传承意识;培养学生勇于创新的精神,敢于尝试新方法、新思路。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.流水灯的起源和发展:介绍流水灯的历史背景,以及在我国的发展历程。
2.流水灯的原理:讲解流水灯的工作原理,包括电路构成、灯光效果等。
3.流水灯的制作材料和工具:介绍流水灯制作所需的材料和工具,以及其用途。
4.流水灯的制作步骤和方法:详细讲解流水灯的制作过程,包括电路连接、灯具制作等。
5.流水灯的创新设计:引导学生发挥创新能力,设计出具有个性化的流水灯作品。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解流水灯的相关知识,让学生掌握基本原理和制作方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享制作心得和创新思路。
3.案例分析法:分析优秀流水灯作品,让学生了解实际应用和创作技巧。
4.实验法:引导学生动手制作流水灯,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的流水灯制作教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的课件和教学视频,帮助学生更好地理解教学内容。
4.实验设备:准备充足的实验材料和工具,确保每个学生都能动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,占比20%。
流水灯实验报告单(3篇)
第1篇实验名称:流水灯实验实验日期:2021年10月25日实验地点:实验室实验者:张三一、实验目的1. 了解流水灯的原理和组成;2. 掌握流水灯的制作方法;3. 培养动手能力和团队合作精神。
二、实验原理流水灯是一种通过改变电路中各个灯泡的连接方式,实现灯光顺序变化的电子装置。
其原理是利用555定时器产生一个周期性的方波信号,通过控制方波信号的占空比,实现不同灯泡的顺序点亮。
三、实验器材1. 555定时器1个;2. 集成电路板1块;3. 灯泡4个;4. 电阻4个;5. 电池1节;6. 导线若干;7. 万用表1个;8. 电烙铁1把;9. 剪线钳1把。
四、实验步骤1. 制作电路板:将555定时器、电阻、灯泡等元件焊接在电路板上。
2. 连接电路:将电池的正负极分别连接到电路板的电源端,将555定时器的输出端分别连接到灯泡的正极,将灯泡的负极分别连接到电路板的GND端。
3. 测试电路:使用万用表测量555定时器的输出电压,确保输出电压在正常范围内。
4. 调整占空比:通过改变电阻的阻值,调整555定时器的占空比,实现不同灯泡的顺序点亮。
5. 验证实验:观察流水灯的运行情况,确认实验是否成功。
五、实验结果与分析1. 实验成功:通过调整电阻的阻值,实现了4个灯泡的顺序点亮,实验成功。
2. 分析:在实验过程中,我们发现调整电阻的阻值可以改变555定时器的占空比,从而改变灯光的顺序。
当电阻阻值增大时,占空比减小,灯光点亮速度变慢;当电阻阻值减小时,占空比增大,灯光点亮速度变快。
六、实验结论通过本次流水灯实验,我们掌握了流水灯的原理和制作方法,提高了动手能力和团队合作精神。
实验结果表明,通过调整电阻的阻值,可以实现不同灯泡的顺序点亮,达到流水灯的效果。
七、实验反思1. 在实验过程中,我们发现电路板焊接过程中容易出现短路现象,因此在焊接过程中要仔细检查,确保电路板焊接正确。
2. 在调整电阻阻值时,要注意观察灯光的变化,以便找到最佳的电阻阻值。
汽车流水灯实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握汽车流水灯电路的设计原理;2. 熟悉汽车流水灯电路的搭建与调试方法;3. 提高动手实践能力,加深对电子电路的理解。
二、实验原理汽车流水灯是一种常见的汽车装饰灯具,其原理是通过控制LED灯的亮灭,形成动态的流水效果。
本实验采用555定时器作为核心元件,通过控制定时器的输出波形,实现LED灯的流水效果。
三、实验器材1. 555定时器1片;2. LED灯8个;3. 电阻10kΩ8个;4. 电阻220Ω1个;5. 电阻1kΩ1个;6. 跳线若干;7. 电路板1块;8. 电源5V。
四、实验步骤1. 搭建电路:根据电路图,将555定时器、LED灯、电阻等元件按照电路图要求连接好。
2. 调试电路:将电源接入电路板,观察LED灯的流水效果。
3. 调整参数:通过调整电阻值,改变LED灯的亮灭时间,实现流水效果的调整。
4. 测试与验证:观察LED灯的流水效果,确保流水灯工作正常。
五、实验结果与分析1. 电路搭建成功,LED灯按照预定效果流水。
2. 通过调整电阻值,可以改变LED灯的亮灭时间,实现流水效果的调整。
3. 实验过程中,注意观察电路板的电压、电流等参数,确保电路安全稳定运行。
六、实验心得1. 通过本次实验,加深了对555定时器、LED灯等电子元件的理解,提高了动手实践能力。
2. 在电路搭建过程中,学会了如何根据电路图进行元件连接,提高了电路搭建速度。
3. 实验过程中,遇到问题及时查阅资料,学会了如何解决问题,提高了自学能力。
4. 通过本次实验,认识到电子电路在实际应用中的重要性,为今后的学习和工作打下了基础。
七、实验总结本次汽车流水灯实验,成功实现了LED灯的流水效果。
通过实验,掌握了汽车流水灯电路的设计原理、搭建与调试方法,提高了动手实践能力。
在今后的学习和工作中,将继续努力,不断提高自己的电子电路水平。
第2篇一、实验目的1. 熟悉汽车流水灯电路的基本组成和工作原理。
2. 掌握汽车流水灯电路的设计和制作方法。
流水灯设计报告
目录一、设计目的 (2)二、设计方案 (2)三、设计要求 (2)四、设计过程 (3)五、整体电路连接电路图 (6)六、问题与调试 (7)七、心得与收获 (7)八、参考文献 (8)九、附件 (8)流水灯:一排灯按一定的顺序逐次点亮,设计流水灯的方法有很多种,我的设计思路是:NE555产生秒脉冲信号,74LS163组成8进制计数器,74LS138进行译码,通过三极管的带负载能力,点亮发光二极管。
二、设计要求(1)设计一个led灯控制电路,要求8路LED灯循环流动。
(2)彩灯流速可以改变。
(3)使用数字电路芯片搭建电路,不可编程。
三、设计方案方案一:使用8位移位寄存器74ls91进行移位使LED灯移位循环流动,LM555多谐振荡器提供稳定脉冲,最终实现流水灯循环流动。
优点:使用芯片少,电路简单。
缺点:由于使用是串行输入串行输出信号不易控制,现存芯片资源有限。
方案二:使用LM555提供脉冲信号,74ls163二进制加/减计数器用来计数和输出信号通过译码器74ls138直接输出控制彩灯。
而控制流速用滑动变阻器调节电阻来改变输入脉冲频率,进而改变彩灯流速。
有点:方案易于实现,74ls163易于使用,条件要求不高,输出稳定。
缺点:比方案一搭建的电路复杂一些。
最终决定使用方案二,原因是易于实现稳定状态输出。
(一)555脉冲电路555 时基电路有双极型和CMOS 型两种。
LM555/LM555C 系列属于双极型。
优点是输出功率大,驱动电流达200mA。
而另一种CMOS 型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高,但输出功率要小得多,输出驱动电流只有几毫安。
引脚说明1 GND 地线2 TR 触发3 OUT 输出4 RES 复位5 CV 控制电压6 TH 阀值7 DIS 放电8 VCC 电源本设计由多谐振荡器产生频率的脉冲替代分频电路的作用,1号引脚接地,4、8号引脚直接接电源,其余按图2接入,R2滑动变阻器可变,R1电阻设置为1千欧姆,电容分别设为0.1μF和0.001μF这样就能产生一个可变频率的稳定脉冲。
多功能流水灯实验报告
多功能流水灯实验报告第一篇:多功能流水灯实验报告课程设计报告设计课题:多功能流水灯专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:题目多功能流水灯一、课程设计目的1、掌握数字系统的设计方法和测试方法。
二、课程设计题目(问题)描述和要求设计一个四模式三路彩灯(红、绿、黄三种颜色)显示系统。
该系统的显示模式由外部输入Z、Y控制,要求开机自动置入初态后便按规定模式循环运行。
设各路彩灯均为8个(红灯序号为r1-r8,绿灯序号为g1-g8,黄灯序号为y1-y8),各模式规定如下: XY=00时,系统的显示模式在以下六个节拍间循环:第一节拍,依次点亮奇号红灯(r1亮→r1、r3亮→r1、r3、r5亮→r1、r3、r5、r7亮),其余灯均灭。
第二节拍,依次点亮偶号红灯,其余灯均灭。
第三节拍,依次点亮奇号绿灯,其余灯均灭。
第四节拍,依次点亮偶号绿灯,其余灯均灭。
第五节拍,依次点亮奇号黄灯,其余灯均灭。
第六节拍,依次点亮偶号黄灯,其余灯均灭。
XY=01时,系统的显示在第一、二节拍间循环。
XY=10时,系统的显示在第三、四节拍间循环。
XY=11时,系统的显示在第五、六节拍间循环。
三、系统分析与设计根据课程设计题目问题描述和要求,完成:主要器件:绘制电路原理图:确定选用的元件及其封装形式,完善电路。
原理图设计过程:进行电子电路设计时,首先要有一个设计方案,而将电路设计方案表达出来的最好方法就是画出清晰、正确的电路原理图。
根据设计需要选择出元器件,并把所选用的元器件和相互之间的连接关系明确地列出,直观地表达出设计概念。
电路原理图的基本组成是电子元器件符号和连接导线,电子元器件符号包含了该元器件的功能,连接导线则包含了元器件的电气连接信息,所以电路原理图设计的质量好坏直接影响到PCB印制电路板的设计质量。
绘制原理图的两大原则:首先应该保证整个电路原理图的连线正确,信号流向清晰,便于阅读分析和修改;其次应该做到元器件的整体布局合理、美观、实用。
音乐流水灯实验报告(3篇)
一、实验背景随着科技的不断发展,LED灯的应用越来越广泛。
LED流水灯作为一种新型照明设备,具有节能、环保、美观等特点。
为了进一步丰富LED灯的应用,本实验旨在设计一款音乐流水灯,使LED灯的亮度、颜色和闪烁模式随音乐节奏变化,达到一种动态、立体的视觉效果。
二、实验目的1. 了解音乐流水灯的工作原理和设计方法。
2. 掌握音乐流水灯电路的搭建和调试方法。
3. 熟悉音乐信号处理技术,实现音乐与LED流水灯的同步。
三、实验原理音乐流水灯的原理是利用音乐信号处理技术,将音乐信号转换为控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式的信号。
具体步骤如下:1. 将音乐信号输入到音乐处理器中。
2. 音乐处理器对音乐信号进行采样、滤波、放大等处理,提取出音乐信号的频率、振幅等特征。
3. 根据音乐信号的频率和振幅,控制LED灯的亮度、颜色和闪烁模式。
四、实验器材1. Arduino UNO开发板2. LED灯珠(数量根据实际需求而定)3. 电阻(阻值根据LED灯珠的额定电流而定)4. 面包板5. 音频信号发生器6. 万用表7. 烧录器五、实验步骤1. 搭建音乐流水灯电路:将Arduino UNO开发板、LED灯珠、电阻、面包板等元件连接在一起,形成音乐流水灯电路。
2. 编写程序:使用Arduino IDE编写程序,实现音乐信号处理和LED灯控制功能。
3. 烧录程序:将编写好的程序烧录到Arduino UNO开发板中。
4. 连接音频信号发生器:将音频信号发生器的输出端连接到Arduino UNO开发板的A0引脚。
5. 连接耳机:将耳机连接到Arduino UNO开发板的3.5mm音频接口。
6. 调试电路:检查电路连接是否正确,确保电路工作正常。
7. 播放音乐:播放音乐,观察LED灯的亮度、颜色和闪烁模式是否随音乐节奏变化。
六、实验结果与分析1. 实验结果:通过实验,成功实现了音乐流水灯的功能。
当播放音乐时,LED灯的亮度、颜色和闪烁模式会随音乐节奏变化,达到一种动态、立体的视觉效果。
plc流水灯课程设计报告建议
plc流水灯课程设计报告建议一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构;2. 掌握流水灯程序设计的基本步骤和方法;3. 学会使用PLC编程软件进行程序编写、下载和调试;4. 了解PLC在工业控制中的应用场景和重要性。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计出符合要求的流水灯程序;2. 熟练操作PLC编程软件,完成程序的编写、下载和调试;3. 能够分析并解决流水灯程序运行过程中出现的问题;4. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生对自动化技术的认识,提高职业素养;3. 培养学生严谨、认真、负责的工作态度;4. 培养学生勇于尝试、不断探索的创新精神。
课程性质:本课程属于实践性较强的课程,以项目为导向,注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程基础,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生积极思考,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时给予指导和反馈,确保课程目标的达成。
同时,注重培养学生的团队协作意识和创新精神,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构介绍:包括PLC的定义、工作原理、硬件结构、I/O接口等;教材章节:第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC编程软件操作:学习编程软件的使用方法,进行程序编写、下载和调试;教材章节:第二章 PLC编程软件操作3. 流水灯程序设计:a) 学习流水灯原理,分析设计需求;b) 编写流水灯控制程序;c) 下载程序至PLC并进行调试;教材章节:第三章 PLC程序设计实例4. PLC在工业控制中的应用:介绍PLC在工业控制中的应用场景,如流水线、机器人等;教材章节:第四章 PLC在工业控制中的应用5. 流水灯项目实践:a) 分组进行项目实践,设计并实现流水灯控制程序;b) 评估与展示:对项目成果进行评估,展示各组的设计作品;c) 反馈与改进:根据评估结果,对项目进行总结和改进;教材章节:第五章 PLC项目实践教学进度安排:1. 第一周:PLC基本原理与结构介绍;2. 第二周:PLC编程软件操作;3. 第三周:流水灯程序设计;4. 第四周:PLC在工业控制中的应用;5. 第五周:流水灯项目实践及评估展示。
流水灯设计实验报告
流水灯设计实验报告流水灯设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和搭建流水灯电路,加深对电路原理和逻辑门的理解,培养学生的动手实践能力和创新思维。
二、实验原理流水灯是一种常见的电子装置,通过多个灯泡依次亮起和熄灭,形成灯光在电路中流动的效果。
实现流水灯的关键在于使用逻辑门控制灯泡的亮灭,常用的逻辑门有与门、或门、非门等。
三、实验材料1. Arduino开发板2. 电路连接线3. LED灯泡4. 电阻5. 面包板四、实验步骤1. 将Arduino开发板连接到电脑上,并打开Arduino IDE软件。
2. 在IDE软件中编写程序,控制LED灯泡的亮灭。
根据流水灯的效果,我们需要依次点亮和熄灭不同的LED灯泡。
通过控制逻辑门的输入和输出,可以实现这一效果。
3. 将电路连接线插入Arduino开发板的数字引脚,并连接到面包板上的LED灯泡和电阻。
4. 将面包板上的电路与Arduino开发板连接起来,确保电路连接正确无误。
5. 将Arduino开发板连接到电脑上,上传程序到开发板上。
6. 观察LED灯泡的亮灭效果,检查是否符合流水灯的设计要求。
7. 如有需要,对电路进行调整和优化,以获得更好的灯光效果。
五、实验结果与分析经过实验,我们成功搭建了流水灯电路,并实现了灯光依次流动的效果。
通过调整程序和电路连接,我们可以控制流水灯的速度、方向和亮度,实现不同的灯光效果。
在实验过程中,我们发现逻辑门的选择和连接方式对流水灯的效果有重要影响。
与门可以将多个输入信号进行逻辑与运算,实现多个灯泡同时亮起的效果;或门可以将多个输入信号进行逻辑或运算,实现多个灯泡同时熄灭的效果。
通过合理选择逻辑门,我们可以实现更加复杂和丰富的流水灯效果。
此外,电阻的选择也对流水灯的亮度和稳定性有一定影响。
合适的电阻可以限制电流,保护LED灯泡不受损坏,并使灯光更加柔和和稳定。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了流水灯的原理和设计方法,掌握了使用逻辑门控制灯光的技巧。
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。
流水灯的设计实验报告
流水灯的设计实验报告流水灯的设计实验报告引言:流水灯作为一种常见的电子实验装置,广泛应用于各种电子设备中。
本次实验旨在通过设计和制作一个简单的流水灯电路,来理解流水灯的工作原理和电子元件的基本使用方法。
一、实验目的本次实验的目的是通过设计和制作一个流水灯电路,来加深对流水灯工作原理和电子元件的理解,并掌握基本的电路连接和焊接技巧。
二、实验原理流水灯是一种多个LED灯按照一定的顺序依次点亮和熄灭的电子装置。
其工作原理是通过时钟信号控制LED灯的亮灭,使得LED灯在一定的时间间隔内按照指定的顺序依次亮起。
在本次实验中,我们将使用555定时器芯片作为时钟信号的发生器,并通过计数器和逻辑门电路来控制LED灯的亮灭。
三、实验材料与方法1. 实验材料:- 555定时器芯片- 74HC4017计数器芯片- 逻辑门电路芯片- LED灯- 电阻、电容等元件- 面包板、导线等实验器材2. 实验方法:- 根据电路原理图连接电子元件,注意正确连接引脚和极性。
- 使用焊接工具将电子元件固定在面包板上。
- 连接电源,注意电压和电流的安全使用。
- 调整电路参数,观察流水灯的亮灭顺序和频率。
四、实验结果与分析经过实验,我们成功设计和制作了一个流水灯电路,并且实现了预期的效果。
LED灯按照指定的顺序依次亮起,并在一定的时间间隔后熄灭,再由下一个LED灯亮起。
整个流水灯的亮灭过程形成了一个连续流动的效果,非常美观。
通过调整电路参数,我们还可以改变流水灯的亮灭顺序和频率。
例如,增加LED灯的数量,可以实现更长的流水灯效果;调整计数器芯片的工作频率,可以改变流水灯的闪烁速度。
这些参数的调整,可以根据实际需求来进行灵活设置。
五、实验心得与体会通过本次实验,我对流水灯的工作原理和电子元件的使用方法有了更深入的了解。
在实际操作中,我学会了正确连接电子元件的方法,并掌握了一定的焊接技巧。
通过不断调整电路参数,我也体验到了电子元件对电路性能的影响。
流水灯课程设计报告
目录一.设计要求二. 设计思路三 . 单元电路设计四. 所需设备与器件五. 整机电路六. 系统工作原理与分析七. 参考文献八. 心得体会[容摘要]在日常生活中,我们经常看到各种各样的霓虹灯,其中当然包括本电路设计的智能流水灯,这种灯主要利用数字电子集成芯片,尤其是利用计数器,或非门组合芯片,触发器,本设计把CD4510可预置可逆计数器的数字信号传给CD4067十六选一芯片,而本设计只利用CD4067八个脚,实现八选一功能,使I0X(X 取0到7的数)在部把高电平传给I0comx,I0comx把高电平传给4001两输入或非门的U3B,I0X把高电平通过U3A传给U3B,利用I0comx,I0X的数字信号到达U3B的时间差,在CD4001的输出端产生上升延的时钟脉冲信号,CD4017B1十进制计数器接受与数字对应的高电平,0到9脚依次产生高电平,而0到9十个流水灯依次与CD4017B1的0到9脚连接,所以0到9十个流水灯从0到9依次点亮,依次熄灭,即正转,当9脚出现高电平即9灯点亮时,产生的上升延传给CD4510可预置可逆计数器,使之计数,实现下一轮的正转,当灯正转九圈之后,CD4510的Q4变为高电平,通过SR锁存器,利用其翻转功能,使CD4510由加法计数变为减法计数,CD4017B2开始工作,CD4017B2的0到9脚依次与9到0灯相连,所以通过CD4067,CD4001,CD4017B2的芯片的作用,使流水灯反转,反转九圈后,Q4再次变为高电平,传给RS的寄存器,CD4510再次进行加法计数,流水灯就这样正转九圈后再反转九圈,因为CD4067的八个脚从I00到I07连接依次减小的电阻,所以正转速度越来越快,反转速度越来越慢。
一.设计要求:1十盏灯(LED)循环点亮2正转/反转9圈3速度:正转渐快,反转渐慢二.设计思路:三.单元电路设计1.实现翻转功能的RS触发器RS触发器,当R.S端同时输入1,1信号时,Q,Q’同时变为0,0.接着当R,S端输入0,0时Q,Q’立即转变为1,1.由此实现翻转功能.2.CD4001两输入或非门CD4001是两输入或非门,即在一块集成块含有四个相互独立的或非门,每个或非门有二个输入端,外接线共有14根,各引线的排列规律是:使印有型号的一面朝上,将双列插脚向下,把带有凹槽标志的一边置于左方,从左下脚起逆时钟计数,依次是1,2,3……14,电路管脚排列图为:2.CD4510 BCD四位可预置可逆计数器CD4510具有复位CR,置数控制LD,并行数据D0~D3,加减控制U/D ,时钟CP和进位CI等输入.CR为高电平时,计数器清零.当LD为高电平时,D0~D3上的数据置入计数器中,CI控制计数器的计数操作,CI=0时,允许计数.此时,若U/D为高电平,在CP时钟上升沿计数器加1计数;反之, 在CP时钟上升沿减1计数. 除了四个Q输出外,还有一个进位/错位输出BOCO/3.十六路模拟开关CD4067CD4067的引脚功能见图。
创意流水灯实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,电子技术已经渗透到我们生活的方方面面。
其中,LED流水灯作为一种新型照明产品,因其节能、环保、色彩丰富等特点,在装饰照明、广告宣传等领域得到了广泛应用。
为了深入了解LED流水灯的工作原理,提高我们的动手实践能力,我们设计并完成了一项创意流水灯实验。
二、实验目的1. 了解LED流水灯的工作原理。
2. 掌握LED流水灯的电路连接方法。
3. 通过创意设计,提高LED流水灯的观赏性和实用性。
三、实验原理LED流水灯是通过将多个LED灯珠串联或并联,通过控制电路的通断来实现流水效果的。
实验中,我们采用PWM(脉冲宽度调制)技术来控制LED灯的亮度,从而实现流水灯的动态效果。
四、实验器材1. LED灯珠:红、绿、蓝各50颗2. 马达:1台3. 电阻:若干4. 线路板:1块5. 电源:9V直流电源6. 剪刀、胶带等辅助工具五、实验步骤1. 设计电路图:根据LED灯珠的参数,设计出合适的电路图,确保电路连接正确。
2. 制作电路板:按照电路图,将LED灯珠、电阻、马达等元器件焊接在电路板上。
3. 连接电源:将电路板与9V直流电源连接,确保电路板供电正常。
4. 制作流水灯外壳:根据设计要求,制作流水灯外壳,确保内部电路布局合理。
5. 测试流水灯效果:接通电源,观察LED灯珠的流水效果,检查电路是否正常工作。
6. 优化设计:根据实验效果,对流水灯的设计进行优化,提高观赏性和实用性。
六、实验结果与分析1. 实验结果:经过多次测试,我们成功制作出了一款具有流水效果的LED流水灯。
在实验过程中,LED灯珠的流水效果稳定,颜色鲜艳,马达运行正常。
2. 结果分析:通过本次实验,我们掌握了LED流水灯的工作原理和电路连接方法。
在实验过程中,我们了解到PWM技术在控制LED灯亮度方面的应用,以及马达在流水灯中的驱动作用。
3. 优化建议:为了提高流水灯的观赏性和实用性,我们可以在以下几个方面进行优化:(1)增加LED灯珠的种类和数量,丰富流水灯的色彩效果。
流水灯课设报告
河南理工大学电子技术课程设计报告心形流水灯姓名:明*学号: 3110080020**专业班级:电气10-7班指导老师:李端所在学院:电气工程与自动化学院、目录摘要 (3)一、设计指标(要求) (4)二、系统框图 (4)三、各单元电路设计、参数计算和元器件选择3.1 脉冲产生电路 (5)3.2 复位电路 (8)3.3 分频电路 (8)3.4 移位控制电路 (10)3.5 显示部分 (11)四、电路图及工作原理 (12)五、元器件清单 (12)六、实际PCB图或布线 (13)七、设计总结7.1 电路的特点和方案的优缺点 (13)7.2 心得体会 (14)八、参考文献 (15)摘要随着时代的进步,人们审美方式的提高,流水灯在都市生活中扮演着愈加不可或缺的角色。
酒店,婚庆,酒吧,KTV,广场,商场,招牌等场所的流星雨灯条、流水瀑布灯、月花灯等,给人以繁星闪耀,流水似瀑的感觉。
而彩色LED闹钟,手机外壳的跑马灯的应用点缀了我们的日常生活。
流水灯的控制方法可通过多种方法实现,但相对现代可编程控制器而言,利用移位寄存器实现最为便利。
通常用左移寄存器实现灯的单方向移动,通过双向移位寄存器实现灯的双向移动。
此次课程设计,是通过制作四路流水灯来实现18个LED心形灯的控制。
关键词:双向移位寄存器,NE555脉冲电路,LED灯。
一、设计指标(1)输出为4路(18个)LED灯;(2)要求能实现左移右移功能,左右移自动切换;(3)移动速度可调节(4)每个循环左移和右移的步数和变化规律自定。
二、系统框图三、各单元电路设计及参数计算3.1脉冲产生电路由555定时器组成时钟发生电路,为整个电路提供所需的时钟信号CP 。
(1)NE555内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A ) 及管脚排列如图(B )所示。
它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
80C51可控流水灯单片机课程设计报告
80C51单片机流水灯实训和调试报告班级:姓名:学号:1 目的单片机课程设计主要是为了让我们增进对80C51单片机电路的感性认识,加深对理论方面的理解。
了解软硬件的有关知识,并掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。
另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。
2.2课题的意义这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力;综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力。
能够让学生深入真是的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。
找出自身的不足并加以改正。
2.3预期的目标对8个LED灯设计5种流水灯显示方式,用一个按键进行方式选择,并用一个数码管显示方式编号;用两个键来控制流水灯流动的速度。
2.4面对的问题这次课程设计是通过80C51位单片机实现。
但面对的问题却是两方面的:一个是软件的设计,也就是实现流水灯控制功能的程序编辑;另一个是硬件的设计,需要我们自己连接、焊接电路板。
而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。
首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来,再根据电路图连接实物电路。
2.5课题的技术LED灯的显示方式、模式切换按钮的控制、亮灯速度的按键控制等技术。
3系统分析3.1涉及的基础知识电路焊接:制造电子产品的重要手段。
80C51单片机指令系统:规定80C51单片机内操作的语句或命令。
LED数码管的显示:向数码的显示送数,控制系统的显示部分。
3.280C51单片机引脚图及引脚功能介绍本次实习的目的在于加深80C51单片机的理解,首先来简单认识一下,它的引脚如图3-1所示:图3.1 80C51的引脚图单片机的39个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
1.电源:(1)VCC:芯片电源,接+5V;(2)VSS:接地端;2.时钟:XTAL1、XTAL2 :晶体振荡电路反相输入端和输出端。
流水灯课程设计报告
流水灯课程设计报告一.设计任务及主要技术指标和要求;利用移位器存器及其他芯片实现8路流水灯的控制并且实现不同模式的闪烁,熟悉各芯片的引脚及功能,可根据题目要求自行设计电路图及仿真,二.选定方案的论证及整体电路的工作原理;原理分析(一)针对题目设计要求,经过分析与思考,决定以下方案:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示,第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:(二)根据所提供的实验器材各模块总体思路如下:时钟信号CP电路参见高等教育出版社阎石主编的《数字电子技术基课本P495图10.5.6a ;时钟信号CP电路可采用555激荡电路构成或直接使用信号发生器中的方波信号花型控制电路,花型控制节拍控制电路由两片74ls161 4位二进制同步计数器和一些非门共同完成,花型演示电路由两片74ls194双向移位寄存器完成,可左移右移完成花型变化1.整个花型控制电路设计如下:花型1:8路灯分两半,从右至左渐亮,全亮后,再分两半从右至左渐灭。
循环两次花型2:从两边到中间对称地逐次渐亮,全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。
循环两次花型3:从中间到两边对称地逐次渐亮全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。
循环两次2.将两片194分为低位片1和高位片2,再将其输出端从低位到高位记为L1 L8,所以四种花型的L1-L8的状态值变化情况如下表节拍的变化进行相应的改变两片161级联的输出端从Q0 Q7根据变化的花型频率选用高位片的Q5,Q4分别去控制194的S1和S0、SR则由161的另一些输出端经过与非门来进行逻辑控制。
列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下:控制结果表达式如下:194低位片:S1=Q5,S0=Q5’SR=SL=Q2’;194高位片:S1=Q4,S0=Q4’,SR=SL=Q2’;三.单元电路的设计计算,元器件选择,电路图;(一)元器件选择74ls161(四位二进制同步计数器)—————————————————2个74ls194(移位寄存器)——————————————————————2个74ls04(6非门)—————————————————————————2个发光二极管———————————————————————————8个555———————————————————————————————1个电容:4.7uf——————————————————————————1个0.01uf—————————————————————————————1个电阻:20kΩ——————————————————————————1个30kΩ——————————————————————————————1个实验板—————————————————————————————1个导线若干(二)单元电路的设计计算与电路图1.时钟信号电路由一片555加上适当电容及电阻实现。
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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)4.1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接到移位寄存器74LS164的输入端可以实现1111111100000000码,模十六加法计数器74LS161的输出端的Q1 Q2 Q3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。
而移位寄存器74LS164的输出端接8只发光二极管,可以实现流水功能,并有多种工作方式。
如图3-1所示。
图3-12 系统模块组成2.1系统组成框图四花样彩灯设计可先对几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成,它们分别是:时钟电路、单种码产生电路、拨码开关控制电路、数据输出,设计框图如图2-1所示。
图2-1 系统组成框图2.2各模块的组成及功能分析1.时钟电路:由一个555和电阻电容组成,构成一个多谐振荡器,周期为可调,控制计数器和移位寄存器。
2.单种码产生电路:由模十六加法计数器74LS161可产生。
3.拨码开关控制电路:八位拨码开关和八选一数据选择器74LS153组成,模十六的计数器74LS161的三个输出端接数据选择器的地址输入端,就能按二进制译码,从拨码开关控制8个输入端D0——D7,选择一个需要的数据送到输出端Y。
4.数据输出电路:由八位移位寄存器74LS164和八个彩灯与电阻组成,选择输出的每一种码输入到寄存器的数据输入端,使码在寄存器的八个输出端自左向右移动,实现彩灯的变化。
3 单元电路设计与计算3.1 时钟脉冲产生电路时钟脉冲产生电路由NE555定时器、两个电阻和两个电容构成。
555定时器是一种多用途的数字模拟混合集成电路,利用它可以方便的构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,由于使用灵活、方便,所以555定时器再波形的产生与变换、测量与控制等多种领域都得到广泛应用。
时钟脉冲产生电路主要由555定时器芯片来实现,555芯片管脚图如图4-1所示。
图4-1 NE555定时器555定时器内部机构如图4.1所示,它主要有以下部分组成:(1)电阻分压器。
由3个5 KΩ的电阻组成。
(2)电压比较器。
由C1和C2组成,当控制输入端悬空时,C1和C2的基准电压分别是2/3Vcc 和1/3Vcc。
(3)基本RS触发器。
由两个与非门G1和G2构成,对两个比较器输出的电压进行控制。
(4)放电三极管VT。
VT是集成极开路的三极管,VT的集成极作为定时器的引出端D。
(5)缓冲器。
由G3和G4构成,以提高电路的负载能力。
引脚功能:1脚位接地端;2脚是低电平触发端入端;3脚是输出端;4脚是复位端;5脚是电压控制端;6脚是高电平触发端入端;7脚是放电端;8脚是电源端。
时钟电路案例图如图4-2所示。
图4-2 时钟电路案例(数据可变)用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为:T=0.7(R 1+2R 2)C555控制74LS161模十六计数器和八位移位寄存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为1秒左右, 电阻值和电容值可设为:R 1=20K Ω R 2=2.2K Ω(可变) C =100μf由公式计算得:T =1.72s时钟电路的输出一路作为计数脉冲送到模十六计数器74LS161;另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器74LS164。
工作原理:多谐振荡器的输出波形图,如图4-3所示UAL图4-3 多谐振荡器的输出波形接通电源后,VCC经R1,R2给电容C充电。
由于电容上电压不能突变,电源刚接通时Vc=0,当Vc上升到大于Vcc/3时,RD=1,SD=1,基本RS触发器状况不变,即输出端Q仍为高电平,当VC上升到略大于2VCC/3时,Rn=0,SD=1,基本RS触发器置0,输出端Q为低电平。
这时Q=1,使内部放电管饱合导通。
于是电容C经R2和内部放电管放电,Uc按指数规律减小。
当Vc下降略小于Vcc/3时,内部比较器A1输出高电平,A2输出低电平,基本RS触发器置1,输出高电平。
这时,Q=0,内部放电管截止。
于是C结束放电并重新开始充电。
如此循环不止,输出端就得到一系列矩形脉冲。
3.2 单种码产生电路单种码产生电路是由74LS161构成十六位计数器产生,模十六计数器74LS161芯片管脚图如图4-4所示。
图4-4 74LS161管脚图74LS161具有以下功能:(1)异步清零。
当RD=0,不管其他输入端的状态如何,不论有无时钟CP,计数器输出将直接置零(Q D Q C Q B Q A)=0000,称为异步清零。
(2)同步并行预置数。
当RD=1,LD=0时,再输入脉冲CP上升沿的作用下,并行输入端的数据dcba被置入计数器的输出端,即(Q D Q C Q B Q A)= dcba。
由于这个操作要与CP上升沿同步,所以称为同步预置数。
(3)保持。
当RD=LD=1,且EP*ET=0,则计数器保持原状态不变。
这时,如EP=0、ET=0,则进位信号Oc(Oc= Q D Q C Q B Q A ET)保持不变;如ET=0则不管EP状态如何,进位信号Oc=0。
(4)计数。
当RD=LD=EP=ET=1时,在CP端输入计数脉冲作用下,计数器进行二进制加法器计数。
产生的码为1111111100000000,可实现灯从1~8从00左到右逐次点亮,然后逐次熄灭3.3 拨码开关控制电路拨码开关控制电路由模十六加法计数器74LS161,,8位拨码开关,八选一数据选择器74LS151组成,74LS161我们已经介绍过了,8为拨码开关如图所示,八选一数据选择器74LS151为互补输出的8选1数据选择器,引脚排列如图所示,功能见表。
选择控制端(地址端)为C~A,按二进制译码,从8个输入数据D0~D7中,选择一个需要的数据送到输出端Y,G为使能端,低电平有效。
(1)使能端G=1时,不论C~A状态如何,均无输出(Y=0,W=1),多路开关被禁止。
(2)使能端G=0时,多路开关正常工作,根据地址码C、B、A的状态选择D0~D7中某一个通道的数据输送到输出端Y。
如:CBA=000,则选择D0数据到输出端,即Y=D0。
如:CBA=001,则选择D1数据到输出端,即Y=D1,其余类推。
理ab126计算公式大全74LS151功能表:图1 74LS151引脚排列图工作原理:计数器控制数据选择器的地址控制端,拨码开关控制输入,可实现编码的人工控制。
3.4 输出电路设计输出电路由由八位移位寄存器74LS164、八个彩灯和八个驱动电阻构成。
位移位寄存器74LS164芯片管脚图如图4-8所示。
图4-8 74LS164管脚图当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平,串行数据输出端(A,B) 可控制数据。
当A,B任意一个为低电平时,则禁止新的数据输入,在时钟端(CLEAR)脉冲作用下QA为低电平,当A、B有一个为高电平时则另一个就允许输入数据,并在CELAR上升沿作用下决定QA的状态。
74LS164的引脚功能:CLOC:时钟输入端;CELAR:清除端(低电平有效);A、B:行数据输入端;QA-QH:输出端输出电路如图4-9所示。
图4-9 花样输出电路当输入移位寄存器数据输入端的码为10000000时,清零后在移位脉冲CP的作用下,寄存器数码移动情况如表4-4所示。
工作原理输出电路由八位移位寄存器74LS164、八个彩灯和八个驱动电阻构成。
寄存器的数据输入端接收控制电路输出的码,编码在移位寄存器的八位并行输出端从QA向QH移动,输出四种彩灯花样。
由表4-4可看出,输入码中的那位高电平“1”从寄存器的输出端QA经八个移位脉冲CP作用后逐渐到了QH,使输出端所连接的彩灯依次点亮,实现了彩灯依次点亮的变化。
4 整机电路设计根据单元电路可得到整机工作原理图,如图5-1。
图5-1 流水彩灯控制器的整机电路图4.1 整机电路工作原理由以一个多谐振荡器输出脉冲信号,分为两路:一路作为计数脉冲送到模十六计数器的时钟脉冲CP端;数据从74LS161十六位计数器的输出端QA,QB,QC,QD输出,QD端直接接到移位寄存器的输入端,可实现单独码1111111100000000的变化,QA,QB,QC输入到八选一数据选择器74LS151的地址控制端A,B,C,数据选择器74LS151的输入端有八位拨码开关控制输入编码,输出端接到移位寄存器的输入端,用单刀双掷开关可控制电路的选择。
另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器的时钟脉冲信号输入端。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率,即改变彩灯移动的速度,得到不同的动态效果。
最终,寄存器的数据输入端接收控制电路输出的编码,编码在移位寄存器的八位并行输出端从QA向QH移动,输出流水彩灯变化。
5组装调试5.1仿真过程使用ISIS软件进行仿真。
仿真电路图为:当SW2开关选择单码控制电路时,可以实现灯1到8逐个点亮,再逐个熄灭。