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《可編程邏輯彩燈》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電子技術(shù)課程設(shè)計實驗報告可編程彩燈電路指導(dǎo)教師:佟毅學(xué)生姓名班級學(xué)號王艷彬通信090409211091王楠通信090409211092張超通信090409211097實驗日期:2011年11月27日數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904目錄一、設(shè)計任務(wù)書1二、設(shè)計框圖及電路系統(tǒng)概述11、設(shè)計框圖12、電路概述1三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明11、振蕩電路:555定時器22、分頻電路:74LS16143、控制部分電路:74LS148、74LS13854、循環(huán)電路:74LS19455、彩燈部分:66、光敏電阻電路:LM324、74LS007四、
2、調(diào)試過程及結(jié)果分析7五、設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會7參考文獻9數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904可編程彩燈電路一、設(shè)計任務(wù)書設(shè)計并產(chǎn)生振蕩電路、分頻電路、控制電路(包括編碼和譯碼),分頻電路輸出作為時鐘信號,頻率可調(diào),控制電路輸出作為輸入信號一同提供給移位寄存器電路部分,實現(xiàn)雙向移位彩燈循環(huán)顯示、擴展功能:利用光敏電阻實現(xiàn)黑天彩燈循環(huán)閃亮、白天彩燈熄滅。二、設(shè)計框圖及電路系統(tǒng)概述光敏電阻電路1、設(shè)計框圖彩燈部分移位寄存器分頻電路振蕩電路控制電路2、電路概述利用555定時器產(chǎn)生振蕩電路,利用2個74LS161實現(xiàn)分頻并且通過撥碼開關(guān)實現(xiàn)頻率可調(diào)
3、;控制電路利用74LS148優(yōu)先編碼器和73LS138譯碼器實現(xiàn)編碼和譯碼功能;采用74LS194實現(xiàn)雙向移位移位寄存器功能,以及光敏電阻電路一同控制彩燈部分。三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明9數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904圖1實驗總體電路圖1、振蕩電路:555定時器555定時電路外引腳線排列如下所示:TH:閾值輸入端TR:觸發(fā)輸入端CO:控制電壓輸入端OUT:輸出端DIS:放電端RST:復(fù)位輸入端其內(nèi)部的兩個電壓比較器構(gòu)成一個電平觸發(fā)器,上觸發(fā)電平2/3Ucc,下觸發(fā)電平為1/3Ucc,在5腳控制端外接一個參考電壓Uc,可改變上下觸
4、發(fā)電平值,兩比較器的輸出端分別接R-S觸發(fā)器,由于兩個或9數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904非門組成的R-S觸發(fā)器必須用負(fù)性信號才能觸發(fā),因此只有同相端的電位高于反相端電位時,R-S觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。555的邏輯功能表:輸????入輸???出uTHuTRRDOUT放電三極管dd00導(dǎo)通11截止1不變不變00導(dǎo)通振蕩周期為:;充電時間為:;放電時間為:。根據(jù)實驗需要,我們選擇R=1K,R1=5.1K,C2=1μF,計算可得頻率為128HZ。9數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904圖2555構(gòu)成多諧振蕩器2、分頻電路:74LS161分頻電
5、路有計數(shù)器74LS161組成。74LS161是一種二進制可預(yù)置同步計數(shù)器,利用兩片74LS161可以實現(xiàn)八分頻電路。第一片的CO控9數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904制第二片的CTT和CTP,使得第一片計數(shù)到1111后CO輸出1時第二片開始工作。Q輸出端依次成二分頻關(guān)系,所以可是輸出八個頻率。圖374LS161級聯(lián)構(gòu)成8種分頻的分頻器3、控制部分電路:74LS148、74LS138控制部分電路由編碼器74LS148和譯碼器74LS138組成,用來控制兩片74LS194的輸入。譯碼器74LS138的四個輸出端分別接兩片74LS194的輸入端。
6、4、循環(huán)電路:74LS1949數(shù)字電路實驗報告張超09211097通信0904圖474LS194構(gòu)成循環(huán)電路J5用來控制電路循環(huán)燈數(shù)量,可以選擇到1到7燈循環(huán),J3、J4用以控制彩燈循環(huán)方向,J6可以選擇彩燈全亮或循環(huán)運行。兩塊194通過SL,SR連接,可以進行左移、右移的進位輸入,通過輸出端電平開關(guān)選擇控制從第幾位開啟置位,達到循環(huán)的效果。5、彩燈部分:由于我們采用74LS148與74LS138配合進行彩燈的預(yù)置,138輸出為低電平有效,所以彩燈部分我們也采用低電平有效,即讓所有發(fā)光二極管的陽極一起接電源,陰極接芯片的信號。9數(shù)字電路實驗報告張超092
7、11097通信09046、光敏電阻電路:LM324、74LS00利用光敏電阻和普通電阻及LM324搭建比較電路,和邏輯門電路,實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換,輸出電平為電路供電,達到無光主電路工作,有光不工作的狀態(tài)。圖5光敏電阻控制電路四、調(diào)試過程及結(jié)果分析調(diào)試過程分為兩部分,一是主干電路的調(diào)試工作。我們剛開始著手此次實驗的時候就進行了嚴(yán)密的仿真和理論分析,焊接時候又是很小心的布線和連接,所以主電路插電就可以正常工作。而是擴展光敏電阻電路,由于最開始設(shè)計的失誤,第一次焊接完畢,利用實驗箱萬用表等進行模擬檢測,發(fā)現(xiàn)電平出現(xiàn)邏輯錯誤,多連接了一個與非門,經(jīng)過進一步檢修和調(diào)試,
8、我們的擴展功能得以正確實現(xiàn)。五、設(shè)計、安裝及調(diào)試中的體會本次實驗的設(shè)計過程中出現(xiàn)