電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)四路彩燈

1、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)四路彩燈顯示電路設(shè)計(jì)報(bào)告年級(jí)學(xué)院：2014級(jí)工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：電氣類1班姓名： 周文青學(xué)號(hào)： 9指導(dǎo)老師：薛秀云目錄一、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析 1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?31.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3二、 設(shè)計(jì)總思路2.1 基本原理.32.2 實(shí)驗(yàn)流程圖 3三、 模塊化設(shè)計(jì) 3.1 555時(shí)基電路 3.1.1555芯片結(jié)構(gòu)及引腳圖 33.1.2555引腳功能表 .43.1.3555構(gòu)成多諧振蕩器 .43.1.4多諧振蕩器參數(shù)計(jì)算 53.2 74LS161脈沖分頻電路 3.2.174LS161芯片結(jié)構(gòu)及引腳圖 53.2.274LS161功能表 .63.2.374LS161組成分頻電路 63.2.4

2、 74LS161組成12進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器 63.3 74LS194時(shí)間控制電路3.3.174LS194芯片結(jié)構(gòu)及引腳圖 73.3.274LS194功能表 .83.3.3 74LS194組成時(shí)間控制電路 .8四、全局電路設(shè)計(jì)4.1 電路功能表.94.2基于Multisim14.0的全局電路仿真 .10五、電路調(diào)試及仿真結(jié)果分析5.1電路調(diào)試的儀器.105.2 電路故障及分析5.2.1 彩燈無(wú)法點(diǎn)亮 .105.2.2 彩燈閃爍功能缺失 .115.2.3 彩燈無(wú)規(guī)律閃爍.11六、課程設(shè)計(jì)總結(jié) .11七、參考文獻(xiàn) 11八、附錄：元器件清單 .12一、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 了解電

3、子電路設(shè)計(jì)的過(guò)程2、 掌握電子線路的調(diào)試方法3、 系統(tǒng)掌握時(shí)序電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：要求開(kāi)機(jī)后彩燈按四個(gè)節(jié)拍循環(huán)工作1、 Q1、Q2、Q3、Q4依次為1，相應(yīng)燈依次亮，間隔為1秒2、 Q4、Q3、Q2、Q1依次為0，相應(yīng)燈依次滅，間隔為1秒3、 Q1、Q2、Q3、Q4同時(shí)為1，四燈同時(shí)亮，間隔為0.5秒4、 Q1、Q2、Q3、Q4同時(shí)為0，四燈同時(shí)滅，間隔為0.5秒5、 第（3）和（4）過(guò)程重復(fù)，共4秒。完成一個(gè)循環(huán)需要12秒。二、 設(shè)計(jì)總思路2.1、基本原理：由實(shí)驗(yàn)要求可知該四路彩燈的狀態(tài)可以合并為3個(gè)節(jié)拍，其中脈沖信號(hào)由555構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生，3個(gè)節(jié)拍12秒循環(huán)顯示可以用7

4、4LS161思維二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器控制或產(chǎn)生反饋清零的效果；而燈依次亮，依次滅和同時(shí)亮同時(shí)滅的顯示電路可由芯片74LS194雙向移位寄存器 構(gòu)成的電路產(chǎn)生，通過(guò)控制和實(shí)現(xiàn)右移、左移和送數(shù)，通過(guò)控制控制清零2.2、實(shí)驗(yàn)流程圖三、 模塊化設(shè)計(jì)3.1、 555時(shí)基電路3.1.1555芯片結(jié)構(gòu)及引腳圖3.1.2555引腳功能表引腳名稱功能1GND（地）接地，作為低電平（0V）2TRIG（觸發(fā)）當(dāng)此引腳電壓降至1/3VCC（或由控制端決定的閾值電壓）時(shí)輸出端給出高電平。3OUT（輸出）輸出高電平（+VCC）或低電平。4RST（復(fù)位）當(dāng)此引腳接高電平時(shí)定時(shí)器工作，當(dāng)此引腳接地時(shí)芯片復(fù)位，輸出低電平。5CTRL

5、（控制）控制芯片的閾值電壓。（當(dāng)此管腳接空時(shí)默認(rèn)兩閾值電壓為1/3VCC與2/3VCC）.6THR（閾值）當(dāng)此引腳電壓升至2/3VCC（或由控制端決定的閾值電壓）時(shí)輸出端給出低電平。7DIS（放電）內(nèi)接OC門，用于給電容放電。8V+,VCC（供電）提供高電平并給芯片供電。3.1.3555構(gòu)成多諧振蕩器3.1.4多諧振蕩器參數(shù)計(jì)算多諧振蕩器輸出高電平的時(shí)間：輸出低電平的時(shí)間：振蕩周期：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要用到1Hz和2Hz的頻率源，就選擇4Hz作為時(shí)基電路的產(chǎn)生頻率，由可得到頻率和的關(guān)系，這里選擇的元件參數(shù)是，的電位器，調(diào)至，電容.3.2 74LS161脈沖分頻電路3.2.174LS161芯片結(jié)構(gòu)及

6、引腳圖 3.2.274LS161功能表3.2.374LS161組成分頻電路3.2.4 74LS161組成12進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器3.3 74LS194時(shí)間控制電路3.3.174LS194芯片結(jié)構(gòu)及引腳圖3.3.274LS194功能表時(shí)序圖：3.3.374LS194組成時(shí)間控制電路四、 全局電路設(shè)計(jì)4.1 電路功能表時(shí)間節(jié)拍74LS194動(dòng)作0脈沖B1第一節(jié)拍001010001右移112001011002300101110340010111145第二節(jié)拍010111100左移05601011000670101100078010100008脈沖A9第三節(jié)拍10111111送清零910110 0 0010

7、101011 1 1 11111011 0 0 001211 1 1 1113 0 0 001412 1 1 11150000由功能表寫(xiě)出相應(yīng)的邏輯表達(dá)式：74LS194的端：74LS194的端：注意：上面式子中A，B是74LS161分頻電路的A,B輸出端，,是74LS161組成的12進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)電路的C、D輸出端4.2基于Multisim14.0的全局電路仿真五、電路調(diào)試及仿真結(jié)果分析5.1電路調(diào)試的儀器數(shù)字萬(wàn)用表，直流穩(wěn)壓電源，示波器，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5.2 電路故障及分析5.2.1 彩燈無(wú)法點(diǎn)亮 檢查時(shí)基電路有沒(méi)有正確產(chǎn)生相應(yīng)的頻率，元件參數(shù)是否調(diào)制正確；檢查芯片電源是否接通，否則芯片無(wú)法

8、工作。5.2.2 彩燈閃爍功能缺失 在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)彩燈的左移功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)芯片74LS194的 和的連接發(fā)生錯(cuò)誤，由74LS194的功能表可以看出要接低電平，接高電平才能實(shí)現(xiàn)右移逐漸點(diǎn)亮彩燈，左移逐漸熄滅彩燈的效果 5.2.3 彩燈無(wú)規(guī)律閃爍 檢查芯片74LLS194的端口是否正確連接上邏輯元件，不然有可能造成時(shí)序上的錯(cuò)亂從而沒(méi)有預(yù)想效果。六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)電路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就應(yīng)該有層次有條理的探索下去，只要堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)和判斷，就一定能實(shí)現(xiàn)，即便最后發(fā)現(xiàn)走進(jìn)了死胡同，但是探索設(shè)想與求證的過(guò)程卻是通往另一條道路必不可少的環(huán)節(jié)。在完成這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也有

9、參考相關(guān)的設(shè)計(jì)課題，甚至還花了很長(zhǎng)的時(shí)間去弄清楚別人的設(shè)計(jì)，以至于后來(lái)被束縛住，對(duì)自己的設(shè)計(jì)沒(méi)有了頭緒。學(xué)習(xí)吸收別人的長(zhǎng)處是應(yīng)該的，但是不能完全沉浸進(jìn)去，要有自己的思路和觀點(diǎn)，并且努力去實(shí)現(xiàn)。在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中自己不斷解決了一個(gè)個(gè)的難題，要通向最后的成功，絕不會(huì)一蹴而就，做事要踏實(shí)，實(shí)事求是，不能好高騖遠(yuǎn)。在電路接線過(guò)程中，也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，問(wèn)題多并不可怕，可怕的是在反復(fù)的受挫中沒(méi)有革新，不能改進(jìn)自己的方法和思路。在連線中遇到了連線后沒(méi)得到想要的結(jié)果。但是在一步一步的查線、查芯片后，終于實(shí)現(xiàn)想要的結(jié)果。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)電子技術(shù)中的諸多知識(shí)有了更深層次的理解，也初步學(xué)會(huì)了如何將理論知識(shí)有機(jī)地與實(shí)際結(jié)合加以運(yùn)用。這是一次受益匪淺的電子課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。七、參考文獻(xiàn)1、 康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，19982、 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，19983、 童詩(shī)白主編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。第2版.北京：高等教育出版社，19984、 歐陽(yáng)星明主編.數(shù)字邏輯。第二版。武漢：華中科技大學(xué)出版社，20055、 白靜.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 西安電子科技大學(xué)出版社，2009. 6、 中