数电大作业流水灯
流水灯实验报告总结
流水灯实验报告总结一、实验目的本次流水灯实验的主要目的是通过实际操作，深入理解数字电路中时序逻辑电路的工作原理，掌握基本的硬件电路设计和编程方法，提高我们对电子电路的实践操作能力和问题解决能力。
二、实验原理流水灯是通过控制一系列发光二极管（LED）依次点亮和熄灭，从而产生一种流动的视觉效果。
其实现的核心原理是利用计数器和译码器来控制 LED 的亮灭状态。
在数字电路中，计数器可以对输入的时钟脉冲进行计数，从而产生不同的计数值。
译码器则将计数器输出的计数值转换为对应的控制信号，使得相应的 LED 点亮或熄灭。
例如，使用常见的 74LS161 四位二进制同步计数器和 74LS138 三线八线译码器，可以构建一个简单的八路流水灯电路。
计数器在时钟脉冲的驱动下不断计数，译码器根据计数器的输出值依次选通不同的输出端口，从而实现 LED 的顺序点亮。
三、实验设备及材料1、数字电路实验箱2、 74LS161 计数器芯片3、 74LS138 译码器芯片4、发光二极管（LED）若干5、电阻、电容等基本电子元件6、杜邦线若干7、数字万用表8、示波器四、实验步骤（一）电路设计1、根据实验原理，在实验箱上规划好芯片的布局和连线方式。
2、使用杜邦线将计数器、译码器和 LED 等元件按照设计好的电路连接起来。
3、注意连接的正确性，避免短路和断路现象。
（二）硬件搭建1、仔细对照电路设计图，将芯片插入实验箱的相应插槽中。
2、确保芯片引脚与插槽接触良好，无松动现象。
（三）编程与调试1、使用数字电路实验箱提供的编程工具，对计数器和译码器进行编程设置。
2、例如，设置计数器的计数模式、初始值等参数。
3、打开电源，观察 LED 的亮灭情况。
4、如果流水灯效果不符合预期，使用数字万用表和示波器等工具检测电路中的信号和电压，排查故障。
五、实验中遇到的问题及解决方法（一）LED 不亮1、问题描述：接通电源后，所有 LED 均不亮。
2、排查过程：首先检查电源是否正常，然后使用万用表测量芯片引脚的电压，发现计数器芯片没有正常工作。
数电大作业流水灯Word版
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。
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。
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。
数字设计课程设计-流水灯
数字设计课程设计课题：流水灯的设计姓名：学号：老师：一、课程任务流水灯的设计二、任务要求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。
要求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。
要实现的电路的框图如图所示：要实现的电路848MHz8个LED灯图1 要实现的电路框图三、设计思路8盏灯可以分为两组，每组只有一盏灯点亮或者全灭，每盏灯有左移和右移两种移动方式，所以原理框图如下:四、电路设计1.48MHz时钟信号的产生2.分频电路模块通过1/48M分频器将48MHz信号分频为1Hz信号3.周期和方向控制每一组的四盏灯都是依次点亮后再熄灭，第一组的四个灯是先右移三次后全灭再左移三次后全灭，第二组则是先右移三次后全灭再左移三次后全灭然后从第四灯再左移三次后全灭再右移三次后全灭，所以可见第一组的控制信号的周期应为1Hz的5分频，第二组的控制信号的周期应为1Hz的10分频.第一组的5分频通过74LS169的Q A与Q b相与后经T触发器获得（T触发器通过74LS74的D触发器改得），再将获得的5分频信号接到74LS169的U/D引脚用以控制信号灯的移动方向。
再通过译码器74LS139 的1A,2A，g分别与169Q A，Q b和Q c相连，经过译码后接反相器后接上LED灯，用以控制灯的明灭。
在Multisim中的仿真电路图如下（输入信号为1HzTTL信号）：得到的输出结果为：1→2→3→4→0→4→3→2→1→0→1→2→3→4→0→4→3→2→1的循环（数字0表示全灭，1到4表示亮着的灯的位置）。
第二组的10分频信号通过同第一组一样的5分频信号再经过一次T触发器获得。
通过另一片74LS169得到一个信号使第片74LS169每过1个5分频置位一次。
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。
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。
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。
74LS138与74LS161组成流水灯数电课程设计
数字电子技术课程设计流水灯：，专业：电子信息技术及仪器班级：电仪09-3班！姓名：***学号：***********&一设计目的流水灯：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，74LS161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。
二设计方法…NE555仿真图：实现8进制加计数然后对74LS161进行8进制改组，需要一个与非门，用到芯片74HC00也就是奖74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时为一的输出与非后接到74LS161的清零段。
!仿真图如下：的译码74LS138 为3 线－8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式。
其工作原理如下：①一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。
②利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。
③若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。
④74LS138的功能表如下：⑤，⑥仿真图如下4 . 三极管驱动发光二极管使用PNP 型三极管仿真图如下：4．译码驱动及显示单元电路^选择CD4511作为显示译码电路；选择LED数码管作为显示单元电路。
由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。
这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。
计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。
仿真图如下:三、总电路图(仿真如下:4、总结1．实验过程中遇到的问题及解决方法①面包板测试测试面包板各触点是否接通。
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。
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。
16流水灯编程作业
16流水灯编程作业本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March编程作业1.32位流水灯。
说明：由P0、P1、P2、P2口组成32位流水灯依次点亮，如此循环。
2.16位拉幕灯。
说明：由P1、P2组成16位拉幕灯，依次由P1.0逐次点亮到P2.7。
再由P2.7到P1.0逐次熄灭。
如此循环。
3.32位流水灯交替点亮。
说明：由P0、P1、P2、P3组成32位流水灯交替显示。
第一步：先同时点亮P0.0、P0.2、P0.4、…….、.P3.6。
P0.1、P0.3、P0.5、………、P3.7不亮第二步：同时点亮P0.1、P0.3、P0.5、………、P3.7。
P0.0、P0.2、P0.4、…….、.P3.6不亮。
如此循环。
4.8位流水灯闪烁点亮。
说明：8位流水灯依次点亮，每位灯闪烁三次，再点亮下一位。
8位灯依次全部闪烁后，再将8位灯同时点亮闪烁三次。
如此循环。
5.16位流水灯收缩点亮。
说明：由P1、P2口组成16位流水灯。
第一步：由P1.0逐次向P1.7点亮，同时由P2.7逐次向P2.0点亮。
第二步：全亮后，由中间向两边逐次熄灭。
如此循环。
6.16位流水灯相向点亮。
说明：由P1、P2口组成16位流水灯依次分别点亮。
第一步：由P1.0逐次向P2.7流水点亮。
第二步：同时由P2.7逐次向P1.0流水点亮。
如此循环。
7.一键多控流水灯。
说明：在P1.0设置一个按键，在P2口连接8位流水灯，每按一次按键点亮一位灯，再按一次开关，点亮下一位灯，如此循环。
8.多位开关控制不同显示速度。
说明：在P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口设置4个按键，在P2口连接8位流水灯。
当按下不同的按键，使8位流水灯按不同的速度显示。
9.LED灯显示8位开关状态。
说明：在P1口连接8位开关，在P2口连接8位LED灯，用8位灯的亮或不亮显示8位开关的状态。
流水灯
流水灯设计思路：用一片74LS163和若干门和八个灯泡。
74163是十六进制的计数器，通过门控制，1到8分别对应一个小灯泡，9到F分别对应同样的8个小灯泡，当数码管显示从1到8时，小灯泡从左到右依次点亮，从9到F时，小灯泡从右返回到左依次点亮，完成流水灯的设计。
设计过程：1.计数器的连接普通的计数器连接方式，P、T端，清零端，置数端，VCC接高电平,GND接地，Q1Q2Q3Q4接数码管，电路图如下：2．门电路完成流水灯（1）输出为1~8从左到右依次点亮的小灯泡输出二进制通过与门和每个小灯泡相连，输出为1时，则对应第一个小灯泡亮，其余不亮，输出为2时，对应的第二个小灯泡亮，其余不亮，以此类推，输出为8时，第八个灯泡亮，其余不亮。
注意到，例如当输出为1、3、7、15时，因为同时用到Q1，即都需要Q1通过一个与门与灯泡相连，这时候就会产生重复点亮的情况，即当输出为1、3、7、15时，第一个灯泡都会点亮，这时通过把重复的输出端口用一个非门连接到与门来消除重复，例如为使第一个灯泡亮，则将Q1、Q2非，Q3非，Q0通过与门与第一个灯泡相连。
输出1~8时的电路图如下所示：（2）输出为9~F时从右到左依次点亮的小灯泡此时同样有重复的问题，依然可以用一个非门来解决。
除此，因为输出为9~F时同样要表现在八个小灯泡上，不能将两个非门的输出接在一起，我们将需要同时连接到一个灯泡的与门通过增加一个异或门再和灯泡相连，例如，输出为9和7时都需要在第七个小灯泡上显示，则把连接二进制输出的与门通过一个异或门和第七个小灯泡相连接。
（3）总电路图如下所示：设计中的问题：本设计中存在一个问题，因为74LS163为十六进制计数器，但因为设计的流水灯从第一个点亮再返回第一个，共经过十五个数，即1~15，当数码管显示0时第一个灯又被点亮一次，因此，第一个灯实际上是被点亮两次，当频率大于二十赫兹时人眼就观察不出来，所以实际中流水灯频率一般在二十赫兹以上，因此此问题可被忽略，流水灯正常工作。
数电大作业流水灯 (2)
○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,其她状态时不亮。 L2(东西黄):当 01 时亮,其她状态时不亮。 L3(东西红):当 10、11 时亮,00、01 时不亮。 L4(南北绿):当 10 时亮,其她状态时不亮。 L5(南北黄):当 11 时亮,其她状态时不亮。 L6(南北红):当 00、01 时亮,10、11 时不亮。 电路可以这样实现:
5、整体电路仿真及结果分析
○1 电路仿真
数电大作业流水灯
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 Y0-Y7 的选通,从而实 现上述功能,每个灯亮的时间为 0、014s。
○4 4511 芯片驱动器
4511 芯片驱动器就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。
数电大作业流水灯
○5 共阴极数码管
在本电路中的作用主要就是显示目前就是几号灯亮,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 A0A1A2A3 输 入,a,b,c,d,e,f,g,分别接数码管的 ABCDEFG,连接数码管与 4511 还需要限流电 阻 220 数码管驱动电路如下
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,且亮灯的方向就是逐步移动有规律
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。
数电流水灯实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除数电流水灯实验报告篇一：东南大学数字电路实验报告(五)东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：数字逻辑电路实验第五次实验实验名称：时序逻辑电路设计院（系）：电气工程专业：电气工程及自动化姓名：学号：实验室:104实验时间：20XX年12月13日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1.2.3.4.掌握时序逻辑电路的一般设计过程；掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；掌握时序逻辑电路的基本调试方法；熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。
二、实验原理1.时序逻辑电路的特点（与组合电路的区别）：——具有记忆功能，任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号，而且还取决于电路原来的值，或者说还与以前的输入有关。
2.时序逻辑电路的基本单元——触发器（本实验中只用到D触发器）触发器实现状态机（流水灯中用到）3.时序电路中的时钟1)同步和异步（一般都是同步，但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端）2)时钟产生电路（电容的充放电）：在内容3中的32768hz的方波信号需要自己通过电路产生，就是用到此原理。
4.常用时序功能块1)计数器（74161）a)任意进制的同步计数器：异步清零；同步置零；同步置数；级联b)序列发生器——通过与组合逻辑电路配合实现（计数器不必考虑自启动）2)移位寄存器（74194）a)计数器（一定注意能否自启动）b)序列发生器（还是要注意分析能否自启动）三、实验内容1.广告流水灯a.实验要求用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LeD组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。
①写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。
②将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。
③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲cLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LeD上的波形。
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。
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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 C
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，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
C
1的输出为 0，C
2
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
0-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。