电子技术实验四路彩灯

《电子技术实验》四路彩灯显示电路设计报告

年级学院：2014级工程学院

专业班级：电气类1班

姓名：周文青

学号：

指导老师：薛秀云

目录

一、课程设计内容与要求分析

1.1实验目

的………………………………………………………………………………………

(3)

1.2实验内

容………………………………………………………………………………………

………3二、设计总思路

基本原理……………………………………………………………………………………………

....3实验流程图 (3)

三、模块化设计

555时基电路

555芯片结构及引脚图 (3)

555引脚功能表 (4)

555构成多谐振荡器 (4)

多谐振荡器参数计

算 (5)

74LS161脉冲分频电路

74LS161芯片结构及引脚图 (5)

74L S161功能表 (6)

74L S161组成分频电路 (6)

74LS161组成12进制循环计数器 (6)

74LS194时间控制电路

74LS194芯片结构及引脚图 (7)

74L S194功能表 (8)

3.3.374L S194组成时间控制电

路 (8)

四、全局电路设计

电路功能表……………………………………………………………………………..……………

...9基于的全局电路仿真 (10)

五、电路调试及仿真结果分析

电路调试的仪器 (10)

电路故障及分析

彩灯无法点亮 (10)

彩灯闪烁功能缺失 (11)

彩灯无规律闪烁 (11)

六、课程设计总结 (11)

七、参考文献..................................................................................................................11八、附录：元器件清单. (12)

一、课程设计内容与要求分析

1.1实验目的：

1、了解电子电路设计的过程

2、掌握电子线路的调试方法

3、系统掌握时序电路的设计与调试

1.2实验内容：

要求开机后彩灯按四个节拍循环工作

1、Q

1、Q

2

、Q

3

、Q

4

依次为1，相应灯依次亮，间隔为1秒

2、Q

4、Q

3

、Q

2

、Q

1

依次为0，相应灯依次灭，间隔为1秒

3、Q 1、Q 2、Q 3、Q 4同时为1，四灯同时亮，间隔为秒

4、Q 1、Q 2、Q 3、Q 4同时为0，四灯同时灭，间隔为秒

5、第（3）和（4）过程重复，共4秒。完成一个循环需要12秒。

二、设计总思路

、基本原理：

由实验要求可知该四路彩灯的状态可以合并为3个节拍，其中脉冲信号由555构成的多谐振荡器产生，3个节拍12秒循环显示可以用74LS161思维二进制加计数器

控制CR 或LOA D 产生反馈清零的效果；而灯依次亮，依次灭和同时亮同时灭的显示电路可由芯片74LS194双向移位寄存器 构成的电路产生，通过控制0S 和1S 实现右移、左移和送数，通过控制CR 控制清零 、实验流程图 三、模块化设计

、 555时基电路

555芯片结构及引脚图

多谐振荡器参数计算

多谐振荡器输出高电平的时间： 输出低电平的时间： 振荡周期：

在这个实验中需要用到1Hz 和2Hz 的频率源，就选择4Hz 作为时基电路的产生频率，由1

f T

=

可得到频率f 和A B R R C 、、的关系，这里选择的元件参数是=2k A R W ，=10k B R W 的电位器，调至7.2kW ，电容22C uF =.

74LS161脉冲分频电路

74LS161芯片结构及引脚图 74LS161功能表

74LS161组成分频电路

74LS161组成12进制循环计数器 74LS194时间控制电路

74LS194芯片结构及引脚图 74LS194功能表 时序图：

74LS194组成时间控制电路 四、全局电路设计

由功能表写出相应的逻辑表达式： 74LS194的CLR 端：D D Q A Q + 74LS194的CLK 端：()D D D A Q B Q Q ++

注意：上面式子中A ，B 是74LS161分频电路的A,B 输出端，C Q ,D Q 是74LS161组成的12进制

循环计数电路的C 、D 输出端

基于的全局电路仿真 五、电路调试及仿真结果分析

电路调试的仪器

数字万用表，直流稳压电源，示波器，函数信号发生器 电路故障及分析 彩灯无法点亮

检查时基电路有没有正确产生相应的频率，元件参数是否调制正确；检查芯片电源是否接通，否则芯片无法工作。

彩灯闪烁功能缺失

在调试中发现彩灯的左移功能没有实现，经过排查发现芯片74LS194的

S和L S的

R

连接发生错误，由74LS194的功能表可以看出要

S接低电平，R S接高电平才能实现右

L

移逐渐点亮彩灯，左移逐渐熄灭彩灯的效果

彩灯无规律闪烁

检查芯片74LLS194的CLK CLR

、端口是否正确连接上逻辑元件，不然有可能造成时序上的错乱从而没有预想效果。

六、课程设计总结

设计电路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去，只要坚持自己的观点和判断，就一定能实现，即便最后发现走进了死胡同，但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。

在完成这次设计的过程中，我也有参考相关的设计课题，甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计，以至于后来被束缚住，对自己的设计没有了头绪。学习吸收别人的长处是应该的，但是不能完全沉浸进去，要有自己的思路和观点，并且努力去实现。

在完成设计的过程中自己不断解决了一个个的难题，要通向最后的成功，绝不会一蹴而就，做事要踏实，实事求是，不能好高骛远。

在电路接线过程中，也出现了很多问题，问题多并不可怕，可怕的是在反复的受挫中没有革新，不能改进自己的方法和思路。

在连线中遇到了连线后没得到想要的结果。但是在一步一步的查线、查芯片后，终于实现想要的结果。

通过这次课程设计，我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解，也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。这是一次受益匪浅的电子课程设计实验。

七、参考文献

1、康华光主编.电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998

2、阎石主编.数字电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998

3、童诗白主编.模拟电子技术基础。第2版.北京：高等教育出版社，1998

4、欧阳星明主编.数字逻辑。第二版。武汉：华中科技大学出版社，2005

5、白静.数字电路与逻辑设计西安电子科技大学出版社，2009.

6、中文维基百科

7、百度文库