成都理工大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計實驗報告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計 學(xué) 院：核自院 專業(yè)班級：電氣工程及其自動化 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 組 員： 設(shè)計課題：三路彩燈顯示系統(tǒng)設(shè)計1. 設(shè)計任務(wù)和要求設(shè)計一個三路彩燈控制器,設(shè)計要求如下：（1）根據(jù)功能表設(shè)計紅，綠，黃三個彩燈循環(huán)顯示功能表：CP       R       G       Y0         0       0     &

2、#160; 01         0       0       12         0       1       03         1       0       04&

3、#160;        1       1       1 5         1       0       06         0       1       07  &#

4、160;      0       0       1提示：用中規(guī)模組件設(shè)計74LS160及74LS138及控制與非門。 （2）接通電源后，彩燈可以自動按預(yù)先設(shè)置的程序循環(huán)閃爍。 （3）設(shè)置的彩燈花型由節(jié)拍組成： 節(jié)拍：三路彩燈從左向右紅，綠，黃循環(huán)顯示，燈亮?xí)r間1s，共用3s； （4）一個循環(huán)，一共需要3s。一次循環(huán)之后重復(fù)進(jìn)行閃爍。2. 設(shè)計分析 三路彩燈既有三路輸出，設(shè)依次為、，若“1”表示燈亮，“0”表示燈滅，由課題要求可知四路彩燈顯示系統(tǒng)要求如下表1所示的輸出顯示。

5、表1 三路彩燈輸出顯示說 明輸 出所用時間 開機(jī)初態(tài) 0 0 0 紅黃綠逐次漸亮 1 0 0 0 1 0 0 0 1        1       1       1     0       0       1        0       1   

6、    0         1       0       01s1s1s1s1s 1s1s由上表可知， 紅黃綠逐次漸亮1s、可考慮把1Hz的秒脈沖信號直接加到輸出顯示端來完成。綜上所述，要完成三路彩燈顯示功能需要有74LS160及74LS138及控制與非門。記紅黃綠逐次漸亮分別為有效時間應(yīng)為1秒，結(jié)束馬上開始，后馬上開始，如此循環(huán)不斷。為此可考慮采用74LS138構(gòu)成的譯碼器。由于有七個狀態(tài)，因此需要循環(huán)輸入7個有效脈沖，為使各狀態(tài)的

7、有效時間間隔為1秒，則譯碼器對的有效脈沖輸入為1秒。應(yīng)在開機(jī)瞬間，使譯碼器的輸入狀態(tài)的被確定下來，即節(jié)拍應(yīng)為000，可控制輸入信號使譯碼器置位、復(fù)位來實現(xiàn)。 74LS138的輸出端初態(tài)均為零，在開機(jī)瞬間，使譯碼器的狀態(tài)被確定下來，即 =000時，數(shù)據(jù)輸入端 SR經(jīng)脈沖信號經(jīng)三分頻電路和通過三與非門組成的節(jié)拍電路，使三路彩燈依次循環(huán)亮共 7秒 ，完成一個循環(huán)共需7秒，7個CP脈沖。3. 設(shè)計方案分析以上設(shè)計任務(wù)，該控制系統(tǒng)完成如圖1所示的控制流程，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。其中脈沖源采用秒脈沖發(fā)生器，用以提供頻率為1Hz的時鐘信號；分頻器將1Hz的時鐘信號七分頻，用以產(chǎn)生0.142Hz（即7S）的

8、時鐘信號；節(jié)拍控制器產(chǎn)生七個節(jié)拍循環(huán)的控制信號；節(jié)拍程序執(zhí)行器完成在每個節(jié)拍下的系統(tǒng)動作，即數(shù)據(jù)的送數(shù)功能，可以使用74LS138和74LS160完成；顯示電路完成系統(tǒng)循環(huán)演示的指示，可以用發(fā)光二極管模擬。系統(tǒng)控制流程圖及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：啟動第一節(jié)拍第二節(jié)拍第三節(jié)拍第四節(jié)拍第五節(jié)拍第六節(jié)拍第七節(jié)拍第一節(jié)拍圖1：三路彩燈控制流程圖 圖2：三路彩燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖4. 設(shè)計實現(xiàn) 下圖為三路彩燈顯示的一種簡易實現(xiàn)電路。該電路選用同步十進(jìn)制計數(shù)器74160實現(xiàn)模7分頻及節(jié)拍控制，用3位74LS138譯碼器和與非門實現(xiàn)彩燈的漸亮、漸滅功能。圖3：三路彩燈顯示系統(tǒng)的一種實現(xiàn)電路三路彩燈顯示系統(tǒng)

9、的工作過程如下圖所示：第1節(jié) 拍第2節(jié) 拍第3節(jié) 拍第四節(jié)拍第五節(jié)拍第6節(jié) 拍第七節(jié)拍5. 三路彩燈系統(tǒng)程序表說 明輸 出所用時間 開機(jī)初態(tài) 0 0 0 紅黃綠逐次漸亮 1 0 0 0 1 0 0 0 1        1       1       1     0       0       1        0       1       0         1       0       01s1s1s1s1s 1s1s由上表可知，6. 設(shè)計實現(xiàn)功能系統(tǒng)啟動后按開關(guān)兩次, 自動從初始狀態(tài)按照規(guī)定程序完成7個節(jié)拍的循環(huán)演示。第一節(jié)拍：紅亮。第二節(jié)拍：綠亮。第三節(jié)拍：黃亮。第四節(jié)拍：三路彩燈同時亮。第五節(jié)拍：黃亮。第六節(jié)拍：綠亮。