數(shù)電設(shè)計(jì)性試驗(yàn)

1、班級(jí)：10電信（1）學(xué)號(hào)120101003134姓名：黃寶煅實(shí)驗(yàn)七設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)-流速可變燈流控制電路【任務(wù)要求】：由 8 只 LED 燈，在控制電路的控制下，能夠一次輪流閃亮，看起來(lái)仿佛是一個(gè)點(diǎn)亮的燈在“流動(dòng)” 稱之為“燈流”。如聲音大時(shí)，燈“流動(dòng)”的速度會(huì)加快?！痉桨柑崾尽浚合旅娣娇蚪o岀一個(gè)參考方案，同學(xué)根據(jù)方框的提示采用具體的器件設(shè)計(jì)成具體的電路。脈沖信號(hào)圖 7-1其中聲音的大小采用電位器得到模擬電壓去控制壓控振蕩器。555 時(shí)基電路可以構(gòu)成一個(gè)壓控振蕩器，其第5 腳可以接受一個(gè)控制電壓 4，當(dāng)其改變時(shí)，振蕩頻率改變，其輸岀脈沖經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)-譯碼。在譯碼器各個(gè)輸岀端可以輪流輸岀電平信號(hào)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)

2、8 只 LED 燈輪流閃亮。要求：自行設(shè)計(jì)電路，先用multisim 完成每個(gè)部分的仿真測(cè)試，然后再整合在一起完成整體測(cè)試。測(cè)試成功后，做硬件，然后完成硬件測(cè)試（測(cè)試順序與軟件一樣，先局部再整體）。【器件原理】：555 定時(shí)器555 集成時(shí)基電路稱為集成定時(shí)器，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用十分廣泛。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構(gòu)成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器，因而廣泛用于 信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測(cè)。它的內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè)5K 的電阻，故取名 555 電路。其電路類型有雙極型和 CMOS 型兩大類，兩者的工作原理和結(jié)構(gòu)相似。幾乎所有的雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后

3、的三位數(shù)碼 都是 555 或 556;所有的 CMOS 產(chǎn)品型號(hào)最后四位數(shù)碼都是7555 或 7556，兩者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。555 和 7555 是單定時(shí)器，556 和 7556 是雙定時(shí)器。雙極型的電壓是+5V+15V，輸出的最大電流可達(dá) 200mA，CMOS 型的電源電壓是+3V+18V。圖 6-1555 定時(shí)器內(nèi)部框圖1.555 電路的工作原理555 電路的內(nèi)部電路方框圖如圖6-1 所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān) T,比較器的參考電壓由三只5KQ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器A1 同相比較端和低電平比較器 A2 的反相輸入

4、端的參考電平為2/3VCC和1/3VCC。A1 和 A2 的輸出端控制 RS 觸發(fā)器狀態(tài)和 放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過(guò)2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555 的輸出端 3 腳輸出低電平，同時(shí) 放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于1/3VCC時(shí)，觸發(fā)器置位，555 的 3 腳輸出高電平，同 時(shí)放電，開關(guān)管截止。RD是復(fù)位端，當(dāng)其為 0 時(shí)，555 輸出低電平。平時(shí)該端開路或接VCC。Vc 是控制電壓端(5 腳)，平時(shí)輸出2 / 3VCC作為比較器 A1 的參考電平，當(dāng) 5 腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.

5、01uf 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。T 為放電管，當(dāng) T 導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳 7 的電容器提供低阻放電電路。74LS16174LS161 是常用的四位二進(jìn)制可預(yù)置的同步加法計(jì)數(shù)器，他可以靈活的運(yùn)用在各種數(shù)字電路，以及單片機(jī)系統(tǒng)種實(shí)現(xiàn)分頻器等很多重要的功能管腳圖介紹：時(shí)鐘 CP 和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端P0P3 清零/MR 使能 CEP，CET 置數(shù) PE數(shù)據(jù)輸出端 Q0Q3以及進(jìn)位輸出 TC. (TC=Q0 Q1 Q2 Q3 CET) 從 74LS161 功能表功能表中可以知道，當(dāng)清零端 CR“0”，計(jì)數(shù)器輸出 Q3、Q2、Q1、Q0 立即為全“ 0,”這個(gè)時(shí)候

6、為異步復(fù)位功能。當(dāng) CR=“1 且 LD= “ 0 時(shí)，在 CP 信號(hào)上升 沿作用后，74LS161 輸出端 Q3、Q2、Q1、Q0 的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端 D3，D2，D1，D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng) 計(jì)數(shù)器加 1。 74LS161 還有一個(gè)進(jìn)位輸出端 理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片 器。CR=LD=EP=ET=“ 1 ”、CP 脈沖上升沿作用后，CO,其邏輯關(guān)系是 CO= Q0- Q1-Q2-Q3-CET。合74LS161 可以組成 16 進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻圖 6-1555 定時(shí)器內(nèi)部框圖引腳圖_區(qū)冋_回冋冋冋IM3【41刁忖二遲松LI3cn匚I；74LS1

7、38(3-8譯碼器)1當(dāng)一個(gè)選通端（E1）為高電平，另兩個(gè)選通端（/E2）和/（E3）為低電平時(shí)，可將地址端（A0、A1、A2）的二進(jìn)制編碼在丫0至丫7對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。比如：A2A1A0=110時(shí)，貝U丫6輸出端輸出低電平信號(hào)。2利用E1、E2和E3可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成24線譯碼器；若外接一個(gè)反相器還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成32線譯碼器。3若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。4可用在8086的譯碼電路中，擴(kuò)展內(nèi)存引腳圖冋冋甩冋冋口Fl Mg 譏yY*玄y1)MLS1M :Mitt 詳爲(wèi)器 人 Ajfl. V, GKO|理論值計(jì)算： 當(dāng)f=120HZ時(shí)，取R2=1K C=2

8、2uf通過(guò)公式f=1/T=1/(0.7*(R1+2R2)*C)計(jì)算可得R1 = 1.246k64.935K所以R1取100K的變阻器已JUJ LdUKTLlU!Multisim仿真通過(guò)改變變阻器，從而改變f婕 示疲器-XECI_亙_I盤電咐算；王E苗舄“恃通囲旣0.010smn實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)中我們小組認(rèn)識(shí)到了細(xì)節(jié)很重要，因?yàn)橥浗有酒娫矗瑢?dǎo)致了燈的不亮，利用萬(wàn)用表，我們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題。還有就是芯片 看錯(cuò)了，把譯碼器看成了計(jì)數(shù)器，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)的失敗，后來(lái)發(fā)現(xiàn)了， 很無(wú)語(yǔ)啊，所以說(shuō)關(guān)注細(xì)節(jié)真的很重要，對(duì)于我們本專業(yè)！還有就是 儀器的使用，示波器能夠較熟練應(yīng)用！這次實(shí)驗(yàn)是前面幾次實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)綜合應(yīng)用，通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)讓我 能夠更深入了解各個(gè)器件，特別是555定時(shí)器的、計(jì)數(shù)器和譯碼器的 應(yīng)用，對(duì)學(xué)習(xí)燈的流水線閃爍LtDT9：:R11IVvS:300Q :4 R4： ： ：l-Wv3000 :二7 30QQ :R6：UW_宀3000 :R7VW20. 30QGLED4：:LED512:RS =：VA :3(HK :：K9 YW:30EK1:：EtlOVA- :30QD.R11；/A1:30GG :片:R