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《8路LED彩燈控制》
課程設計報告
專 業(yè)：
班 級：
姓 名：
學 號：
同組成員：
指導教師：
2011年 1 月 8 日
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目
2、 錄
一、課程設計目的…………………………………………………………3
二、課程設計題目描述和要求………………………………………… 3
三、課程設計報告內容………………………………………………… 3
3.1 器件選擇………………………………………………………… 3
3.2 實驗電路圖……………………………………………………… 3
3.3 原理分析………………………………………………………… 4
3.3.1 脈沖源產生模塊……………………………………………4
3.3.2 定時器模塊…………………………………………………4
3.3.3 寄存器模塊…………………………………………
3、………4
3.4 具體思路和設計過程…………………………………………… 4
3.4.1 設計思路………………………………………………… 4
3.4.2 具體設計過程………………………………………………5
4、 焊接與調試……………………………………………………………6
5、 總結體會………………………………………………………………6
1、 課程設計目的
隨著社會的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，現代人們越來越注重節(jié)能和裝飾，因此LED作為一種超節(jié)能產品在實際生活中得到廣泛應用，它不僅工作電壓低，而且使用壽命很長，所以它受到大多數燈光裝飾師的青睞。本設計用8路led設計出的彩燈控
4、制電路具有：低能耗、花色多、性能憂、實用美觀等特點，實為家居裝飾之首選。而具體的課程設計（包括電路圖設計、電路板焊接、安裝與調試），既可以提高我們的動手能力和實際分析問題能力，還有助于我們加深對數字電路的認識和了解，進一步激發(fā)學習的興趣，為后續(xù)學習打下堅實基礎。
2、 課程設計題目描述和要求
本設計中的8路LED彩燈控制電路，由555定時器、移位寄存器、計數器等器件構成，主要功能是實現三種花色的交錯變換，8路led燈的亮和滅組合起來形成有規(guī)律的花色，給人以美感，適用于彩燈裝飾。
三.課程設計報告內容
3.1 器件選擇
555定時器一片、十六進制計數器74ls191兩片、雙向移位寄存器
5、74ls194兩片、0.01uf的電容和2.2uf的電容各一個、47k電阻兩個、非門74ls04一個、與非門74ls20六個、導線若干。
3.2 實驗電路圖
3.3 原理分析
3.3.1 脈沖源產生模塊
實際上是由555定時器和電容、電阻構成的多諧振蕩器，它們負責為后面的各個芯片提供時時脈沖。
脈沖周期T=(R1+R2)Cln2=0.33s
3.3.2 定時器模塊
兩塊十六進制74ls191計數器接成48進制計數器，上面一塊芯片的Q0、Q2、Q3端為后面的移位寄存器提供變換的穿行輸入信號；下面一塊芯片和中間的非門、與非門共同構成數據處理中端，負責對上方各輸出端的信號脈沖進行處
6、理，并且傳至寄存器。
3.3.3 寄存器模塊
兩塊雙向移位寄存器74ls194和8路LED燈組成的中端負責顯示任務，寄存器采用“串入并出”的方式，而且每個芯片組各自獨立，上方采用脈沖左移方式，下方采用右移方式，當工作時左右移動的串入脈沖共同控制led的亮和滅，進而形成各種花色。
3.4 具體思路和設計過程
3.4.1 設計思路
整個設計的脈沖信號源必不可少，因此首先可以想到用555定時器構成多諧振蕩器，為各種芯片提供CP；其次，考慮到計數器的四個輸出端Q0 、Q1、Q2、Q3可以輸出不同的脈沖（它們分別是010101、00110011、00001111、000000001111111
7、1），可以把它們作為串行輸入端的種子信號，再加上必要的中間整合電路，就可以傳送至寄存器的串行輸入端了；最后發(fā)現要想得到有規(guī)律的、不斷變換的花色，我們還需設置信號的移動方式，這樣就為整個設計提供了一條主線了。
3.4.2 具體設計過程
十六進制計數器74ls191的四個輸出端脈沖信號見下表：
Q0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Q1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
Q2
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
8、
1
1
Q3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
CP
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
設：下面一塊計數器的Q1端和Q2分別為A、B端
如果把此計數器接成四十八進制計數器，則須把下方的四個輸入端接地，并且采用預置數方式。
由此就得到了以下對應關系(A和B的值在00、01、10循環(huán)）：
A
B
L
R
0
0
Q2
Q2
0
1
Q3
(Q3Q2+Q3Q2)
1
0
Q0
Q0
其中L表示上片74ls194
9、的串行輸入端，R表示下片的串行輸入端
所以有：
L=ABQ2+ABQ3+ABQ0
R=ABQ2+AB(Q3Q2+Q3Q2)+ABQ0
進而得到以下真值表：
A
B
CP
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
0
L
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
R
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
L
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
10、0
0
0
0
0
0
0
1
R
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
L
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
R
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
至此，整個設計的理論部分完成。
四、焊接與調試
將設計的電路圖在Proteus中仿真，當運行成功時，開始焊接電路板。首先將元件在萬用板上排好位置，然后開始焊接底座，連接線的數量很多，插孔時要十分仔細。當完成基本焊接
11、任務時，檢查各芯片的高電平腳、地線、電源線是否連接，無誤后上電運行。
焊接之后常常會遇到意想不到的結果，這時我們可以使用萬用表。首先，檢查脈沖源是否正常工作；然后檢查各個焊點是否導通，只要依次耐心檢查，最后就可以發(fā)現錯誤所在。
五、總結體會
學完《數字電子技術基礎》，我們用理論指導實踐，親自動手設計一件電子產品，當完成的作品正常工作時，我收獲的不僅是喜悅，更多的是對數字電路的理解、認識、興趣。
我們學的知識很多，我們能夠設計出來的東西也很多，花費兩個星期的課程設計雖這樣結束了，但我們的學習進程還在運行，今后學習和設計生涯中我們會越走越遠，我們的路也會越走越寬。
參考書目：
［1］ 閻石《數字電子技術基礎》第五版，高等教育出版社，2005年
［2］ 劉南平，謝莉莉，宋欣 《數字電子電路》，科學出版社，2006年
溫馨提示：最好仔細閱讀后才下載使用，萬分感謝！
8路LED彩燈控制電路 設計報告
