彩灯控制电路的设计与制作6页

1、 数字逻辑电路实训报告专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 彩灯控制电路的设计与制作 1 整机设计1.1 设计要求（1）设置外部操作开关，它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能；（2）彩灯亮点移动时间间隔取1秒；（3）彩灯的布图形状随意；（4）让学号的最后两位编码点亮相应的灯，能实现循环左右移，可控制彩灯亮灭速度。1.1.1设计任务两片74LS194移位寄存器构成核心部件，74LS194的S0、S1控制彩灯循环的方向，即左移右移，控制端MR可实现清零功能；一片555构成多谐振荡器输出时间脉冲；设计制作一个8路彩灯控制器。1.1.2性能指标要求彩灯能实现循环左移，右移，全亮，全灭

2、等基本功能，和预置数的扩展功能。1.2 整机实现的基本原理及框图 1.2.1基本原理由555构成的多谐振荡器输出时间脉冲提供给74LS194；通过1个拨码开关控制2个74LS194的清零端，实现全亮、全灭功能；通过两组4位共8个拨码开关来控制8个彩灯的预置；通过2个拨码开关来选择S1,S0的状态，分别实现彩灯的左右移动、保持和预置的功能。1.2.2总体框图2 各功能电路实现原理及电路设计由555构成的多谐振荡器主要用来产生脉冲信号。555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556

3、/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在516V工作，最大负载电流可达200mA，7555可在318V工作，最大负载电流可达4mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。按一下运行键后，可看见输出端是出现高低电平交替，时间间隔是由电路中的电容和电阻决定。两片74LS194芯片来实现彩灯的左右移功能。3 制作与调试过程 制作：首先读懂老师给的基本原理图后，通过查找资料自行加上时钟信号发生器部分。然后领取器件，画原理图和PCB图。接着去板房打印、腐蚀、打

4、孔、制板。最后进行焊接组装元器件。调试：给电路板通5V的电源，进行全亮全灭，预置学号及左右移循环测试。4 电路测试 4.1 测试仪器与设备 万用表，5V直流电源4.2 指标测试 接通电源后电源灯正常点亮，其他8盏灯基本能实现所要求的全亮全灭、左移、右移、保持和改变频率等功能，但是闪烁时间间隔有些许的误差。4.3 误差分析 555组成时基电路输出的秒脉冲会有误差，主要是因为电阻和电容的数值不够准确。5 实训结论 通过本次实训，让我知道了基本功是很重要的，不管是理论还是cad制图布线都与实训是密不可分的。由于上学期数电理论没学好所以这次实训不得不去翻阅数字逻辑电路，这也让我加深了数电的理论知识。本

5、次PCB的制作过程尤为艰难，由于当初想把电路板弄的有创意些，便把LED灯布成了心形。从而导致线路过于复杂，自动布线都出不来，只能老老实实手动布线，整整花了两天时间才布完线，跳线也多达11根，真是拣了芝麻丢了西瓜，好在做出板子以后功能都基本上能实现。这次实训使我更加牢固的掌握了我们上课时所作的实验，进一步了解了74LS194和555的工作原理和注意事项。既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。在此基础上学习了数字逻辑电路设计的基本思想和方法。参考文献 1 谢自美等编著.电子线路设计.实验.测试（第三版）M.武汉：华中科技大学出版社,2006.2 阎石编著.数字电子技术基础（第四版）M.北京：高等教育出版社,1998.3 江国强编著.新编数字逻辑电路M. 北京：北京邮电大学出版社,2006.4 江国强、蒋艳红编著.现代数字逻辑电路实验指导M.北京：电子工业出版社,2003.附 录1、元件明细表9个LED灯5个拨码开