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1、8路LED彩灯控制课程设计报告专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 同组成员： 指导教师： 2011年 1 月 8 日目 录一、课程设计目的3二、课程设计题目描述和要求 3三、课程设计报告内容 33.1 器件选择 33.2 实验电路图 33.3 原理分析 43.3.1 脉冲源产生模块43.3.2 定时器模块43.3.3 寄存器模块43.4 具体思路和设计过程 43.4.1 设计思路 43.4.2 具体设计过程54、 焊接与调试65、 总结体会61、 课程设计目的随着社会的发展，人民生活水平不断提高，现代人们越来越注重节能和装饰，因此LED作为一种超节能产品在实际生活中得到广泛应用，它不仅工作
2、电压低，而且使用寿命很长，所以它受到大多数灯光装饰师的青睐。本设计用8路led设计出的彩灯控制电路具有：低能耗、花色多、性能忧、实用美观等特点，实为家居装饰之首选。而具体的课程设计（包括电路图设计、电路板焊接、安装与调试），既可以提高我们的动手能力和实际分析问题能力，还有助于我们加深对数字电路的认识和了解，进一步激发学习的兴趣，为后续学习打下坚实基础。2、 课程设计题目描述和要求本设计中的8路LED彩灯控制电路，由555定时器、移位寄存器、计数器等器件构成，主要功能是实现三种花色的交错变换，8路led灯的亮和灭组合起来形成有规律的花色，给人以美感，适用于彩灯装饰。三.课程设计报告内容3.1 器
3、件选择555定时器一片、十六进制计数器74ls191两片、双向移位寄存器74ls194两片、0.01uf的电容和2.2uf的电容各一个、47k电阻两个、非门74ls04一个、与非门74ls20六个、导线若干。3.2 实验电路图3.3 原理分析3.3.1 脉冲源产生模块实际上是由555定时器和电容、电阻构成的多谐振荡器，它们负责为后面的各个芯片提供时时脉冲。脉冲周期T=(R1+R2)Cln2=0.33s3.3.2 定时器模块两块十六进制74ls191计数器接成48进制计数器，上面一块芯片的Q0、Q2、Q3端为后面的移位寄存器提供变换的穿行输入信号；下面一块芯片和中间的非门、与非门共同构成数据处理
4、中端，负责对上方各输出端的信号脉冲进行处理，并且传至寄存器。3.3.3 寄存器模块两块双向移位寄存器74ls194和8路LED灯组成的中端负责显示任务，寄存器采用“串入并出”的方式，而且每个芯片组各自独立，上方采用脉冲左移方式，下方采用右移方式，当工作时左右移动的串入脉冲共同控制led的亮和灭，进而形成各种花色。3.4 具体思路和设计过程3.4.1 设计思路整个设计的脉冲信号源必不可少，因此首先可以想到用555定时器构成多谐振荡器，为各种芯片提供CP；其次，考虑到计数器的四个输出端Q0、Q1、Q2、Q3可以输出不同的脉冲（它们分别是010101、00110011、00001111、000000
5、0011111111），可以把它们作为串行输入端的种子信号，再加上必要的中间整合电路，就可以传送至寄存器的串行输入端了；最后发现要想得到有规律的、不断变换的花色，我们还需设置信号的移动方式，这样就为整个设计提供了一条主线了。3.4.2 具体设计过程十六进制计数器74ls191的四个输出端脉冲信号见下表：Q00101010101010101Q10011001100110011Q20000111100001111Q30000000011111111CP0123456789101112131415设：下面一块计数器的Q1端和Q2分别为A、B端如果把此计数器接成四十八进制计数器，则须把下方的四个输入端
6、接地，并且采用预置数方式。由此就得到了以下对应关系(A和B的值在00、01、10循环）：ABLR00Q2 Q2 01Q3 (Q3Q2+Q3Q2)10Q0 Q0 其中L表示上片74ls194的串行输入端，R表示下片的串行输入端所以有：L=ABQ2+ABQ3+ABQ0R=ABQ2+AB(Q3Q2+Q3Q2)+ABQ0进而得到以下真值表：ABCP012345678910111213141500L111100001111000000R111100001111000001L111111110000000001R111100000000111110L101010101010101010R010101010
7、1010101至此，整个设计的理论部分完成。四、焊接与调试将设计的电路图在Proteus中仿真，当运行成功时，开始焊接电路板。首先将元件在万用板上排好位置，然后开始焊接底座，连接线的数量很多，插孔时要十分仔细。当完成基本焊接任务时，检查各芯片的高电平脚、地线、电源线是否连接，无误后上电运行。焊接之后常常会遇到意想不到的结果，这时我们可以使用万用表。首先，检查脉冲源是否正常工作；然后检查各个焊点是否导通，只要依次耐心检查，最后就可以发现错误所在。五、总结体会学完数字电子技术基础，我们用理论指导实践，亲自动手设计一件电子产品，当完成的作品正常工作时，我收获的不仅是喜悦，更多的是对数字电路的理解、认识、兴趣。我们学的知识很多，我们能够设计出来的东西也很多，花费两个星期的课程设计虽这样结束了，但我们的学习进程还在运行，今后学习和设计生涯中我们会越走越远，我们的路也会越走越宽。参考书目：1 阎石数字电子技术基础第五版，高等教育出版社，2005年2 刘南平，谢莉莉，宋欣 数字电子电路，科学出版社，2006年