数字电子技术课程设计四花样彩灯电子设计

1、摘 要如今广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到彩灯控制器的原理。本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。本次课程设计的目的是设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现：彩灯一亮一灭,从左向右移动；彩灯两亮两灭，从左向右移动；四亮四灭，从左向右移动；从 18 从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；四种花样自动变换。 首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器 74ls164 实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器 74ls161 的输出端接与门 74ls08 和

2、非门 74ls04 产生。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器 74ls153 的四个输入端，它的地址输入端接双 d 触发器 74ls74 的两个输出端，74ls74 可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个 555 产生，一个产生周期为 0.721 秒的矩形脉冲控制模十六计数器 74ls161 和八位右移寄存器 74ls164,另一个产生周期为 14.01 秒的脉冲控制双 d 触发器。当彩灯完成一种花样时，双 d 触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。关键词 分频；数据选器；控制器；时钟脉冲；自动转换

3、目 录前言.1第第 1 1 章章 设计要求设计要求.2 2 1.1 设计课题及要求.2第二章 工作原理及系统组成.3第三章 电路方案选择.5第四章 单元电路设计与计算.7 4.1 时钟脉冲产生电路.7 4.2 四种码产生电路.9 4.3 彩灯自动转换控制电路.13 4.4 花样输出电路设计.14第五章 整机电路设计.17第六章 电路仿真.19 6.1 软件介绍.19 6.2 仿真电路.19第七章第七章 实验、调试及测试结果分析实验、调试及测试结果分析23 7.1 结果的调试及分析 23结 论.24参考文献参考文献 25 附录 1 花样彩灯控制器原理总图 .26附录 2 元器件明细表.27 前言

4、彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：led 彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。led 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的 led 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态 参数。优易 led 全彩灯光控制系统由 color edit 编辑软件、主控器、分控器和 led 光源组成，广泛应用于城市

5、景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。二维彩灯控制器可控制五路彩灯逐行递增点亮，再逐行递减熄灭。若将一定数量的彩色灯组合联接，就能营造出平面上色彩变化的场景，这比通常控制一条线上的色彩流动更加丰富绚丽。控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。音乐彩灯控制器是专用于卡拉 ok 厅 ktv 包房的彩灯控制设备，其最大优点是不与电视音响等设备有任何连接，本设备通过检测包房里的环境音频信号强弱来控制通过彩灯的电流大小（即亮暗程度）来烘托娱乐的兴趣的目的，也就是随着声音的大小而使彩灯闪烁，歌声和彩灯

6、一起跳动，从而让唱歌人激情高涨，留连忘返。本课题研究的是四花样彩灯控制器，应用的是数字逻辑电路的有关知识，是进行复杂设计的基础，对进行复杂彩灯设计具有指导意义第一章第一章 设计要求设计要求1.11.1 设计课题及要求设计课题及要求（一） 题目：题目：四花样彩灯控制器（二） 基本要求基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动；(2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动；(3) 四亮四灭，从左向右移动；(4) 从 18 从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭； (5) 四种花样自动变换。（三） 主要参考元器主要参考元器：ne555 定时器，模十六计数器 74ls161，

7、双 d 触发器 74ls74，与门74ls08，非门 74ls04，四选一数据选择器 74ls153，八位移位寄存器74ls164。 第二章 工作原理及系统组成工作原理分析：从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。多谐振荡器、双 d 触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。多谐振荡器输出的计数脉冲经双 d 触发器两位二进制计数器，在它的两个输出端得到00、01、10、11 四种逻辑状态。这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号，对应从模十六计

8、数器输送到数据选择器的 qa，qb，qc，qd 四个分频信号。其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。当双 d 触发器输出为“00”时，数据选择器输出 10000000 序列脉冲，为八分频信号，实现花样一；为“10” 时，数据选择器输出 11000000 序列脉冲，为八分频信号，实现花样二；为“01” 时数据选择器输出 11110000 序列脉冲，为八分频信号，实现花样三；为“11” 时数据选择器输出 1111111100000000 序列脉冲，为十六分频信号，实现花样四。调节开关电路的 cp 脉冲产生电路的电阻，可以改变开关的切换时间用以选择每种花样出现时间的长短。数据选择器的输出端接

9、移位寄存器的输入端，在时钟脉冲的作用下，数据在移位寄存器的八位并行输出端从 q0 到 q7 顺序移动。移动的八位控制信号直接控制发光二极管的亮灭，就出现了八路四花样自动循环切换的流水彩灯四花样彩灯设计可先对几个独立的功能模块进行设计，每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。系统可由四个模块组成，它们分别是：时钟电路、四种码产生电路、自动转换控制电路、数据输出，设计框图如图 2-1 所示。图 2-1 系统组成框图各模块的组成及功能分析：1.时钟电路：由两个 555 和电阻电容组成，构成两个多谐振荡器，一个周期为0721 秒，控制计数器和寄存器，另一个周期

10、为 14.01 秒，控制双 d 触发器。2.四种码产生电路:由模十六计数器 74ls161、与门 74ls08 和非门 74ls04 组成，计数器的四个输出端接组合逻辑门从而产生四种码。3.自动转换控制电路：由双 d 触发器 74ls74 和四选一数据选择器 74ls153 组成，双 d 的两输出端接数据选择器的地址输入端，它能产生两位循环二进制码，每改变一种状态，数据选择器选择一种码输出，使彩灯花样自动循环。4.数据输出电路：由八位移位寄存器 74ls164 和八个彩灯组成，选择输出的每一种码输入到寄存器的数据输入端，使码在寄存器的八个输出端自左向右移动，实现彩灯的花样。时钟电路输出电路时钟

11、电路控制电路四种码产生电路第三章 电路方案选择循环彩灯电路设计方案有多种，这里考虑了以下两种方案：方案 1用多谐振荡器的输出端作为双 d 触发器的时钟。计数器每计八个数，qd由低电平变为高电平，双 d 触发器的状态改变，四选一数据选择器 74ls153 选择下一种码输出，彩灯变为另一种花样，以后四种花样循环改变。如图 3-2 所示。图 3-1 比较方案 1 电路图优点:本电路图设计简单、结构清晰，可分为四种码产生电路、开关电路、输出电路和时钟电路这四个模块。四种码产生电路由模十六计数器和组合逻辑门构成，开关电路由双 d 触发器和数据选择器构成，输出电路由移位寄存器和彩灯构成，时钟电路由两个 5

12、55 构成。通过改变多谐振荡器的电阻可改变彩灯流动的速度和各花样持续的时间，实现了彩灯花样的动态变化，增强了控制器的灵活性。缺点：原因可能是数据选择器输出的两种码之间的间隔大于彩灯每一种状态持续的时间，使彩灯的一种花样完成后并没有进入另一种状态，当进入另一种状态时上一种状态的多余码进入下一个状态，故出现了混乱的状态，可改变双 d 触发器的 cp 脉冲，即改变多谐振荡器的电阻，使得一种花样完成后，数据选择器地址输入端状态改变，正好选择另一组码输出，彩灯花样改变。方案 2利用数字芯片实现。用模十六计数器 74ls161 的输出端的最高位 qd作为双 d 触发器的时钟，可以少用一个 555 定时器。

13、计数器每计八个数，qd由低电平变为高电平，双 d 触发器的状态改变，四选一数据选择器 74ls153 选择下一种码输出，彩灯变为另一种花样，以后四种花样循环改变。如图 3-1 所示。图u1a74ls04d21u1b74ls04d43u1c74ls04d65u1d74ls04d89u2b74ls08d456u2c74ls08d9108u42y92c0102c1112c2122c313a14b21g11y71c061c151c241c332g1574ls153du6qa3qb4qc5qd6a1b2clr9clk8qe10qf11qg12qh1374ls164dqa14qb13qc12qd11rco

14、15a3b4c5d6enp7ent10load9clr1clk2u374ls161du7a1d21q51q61clr131pr474ls74du7b2d122q92q82clr13112pr1074ls74d3-2 比较方案 2 电路图方案 2 的优点是省了一个 555 脉冲产生电路，使电路更清晰，增强了电路的可靠性；缺点是如果按此方案连接电路，彩灯无法完成第四种花样（依次点亮，依次熄灭） ，只能完成一半，依次点亮或依次熄灭，部分实现了设计要求，所以不采用。所以选择第一种方案。第四章 单元电路设计与计算4.1 时钟脉冲产生电路时钟脉冲产生电路由 ne555 定时器、两个电阻和两个电容构成。55

15、5 定时器是一种多用途的数字模拟混合集成电路，利用它可以方便的构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，由于使用灵活、方便，所以 555 定时器再波形的产生与变换、测量与控制等多种领域都得到广泛应用。时钟脉冲产生电路主要由 555 定时器芯片来实现，555 芯片管脚图如图 4-1 所示。图 4-1 ne555 定时器555 定时器内部机构如图 4.1 所示，它主要有以下部分组成：(1)电阻分压器。由 3 个 5 k 的电阻组成。(2)电压比较器。由 c1 和 c2 组成，当控制输入端悬空时，c1 和 c2 的基准电压分别是 2/3vcc 和 1/3vcc。(3)基本 rs 触发器。由两个与非

16、门 g1 和 g2 构成，对两个比较器输出的电压进行控制。(4)放电三极管 vt。vt 是集成极开路的三极管，vt 的集成极作为定时器的引出端d。(5)缓冲器。由 g3 和 g4 构成，以提高电路的负载能力。引脚功能:1 脚位接地端；2 脚是低电平触发端入端；3 脚是输出端；4 脚是复位端；5 脚是电压控制端；6 脚是高电平触发端入端；7 脚是放电端；8 脚是电源端。时钟电路图如图 4-2 所示。图 4-2 时钟电路用 555 定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为:t=0.7(r1+2r2)c (4-1)要用两个 555 产生两个时钟脉冲,两个时钟电路是相同的。一

17、个控制 74ls161 模十六计数器和八位移位寄存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为 1 秒左右, 电阻值和电容值可设为：r1=1k r2=51k c=0.01f由公式（4-1）计算得：t=0.721s时钟电路的输出一路作为计数脉冲送到模十六计数器 74ls161；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器 74ls164。另一个 555 产生的矩形脉冲控制彩灯的自动转换,其周期设为模十六计数器的 20倍,改变 r1、r2 的阻值即可，可设为：r1=1k r2=1m c=0.01f由公式（4-1）计算得：t=14.42su11dis7out3rst48thr6con5tri2gndvcc555_vi

18、rtualr11kohmr251kohmc10.01ufc210uf5vvcc工作原理:多谐振荡器的输出波形图，如图 4-3 所示。图 4-3 多谐振荡器的输出波形接通电源后，vcc 经 r1，r2 给电容 c 充电。由于电容上电压不能突变，电源刚接通时 vc=0，当 vc 上升到大于 vcc3 时，rd=1，sd=1，基本 rs 触发器状况不变，即输出端 q 仍为高电平，当 vc 上升到略大于 2vcc3 时，rn=0，sd=1，基本 rs 触发器置 0，输出端 q 为低电平。这时 q=1，使内部放电管饱合导通。于是电容 c 经r2 和内部放电管放电，uc 按指数规律减小。 当 vc 下降略

19、小于 vcc3 时，内部比较器 a1 输出高电平，a2 输出低电平，基本rs 触发器置 1，输出高电平。这时，q=0，内部放电管截止。于是 c 结束放电并重新开始充电。如此循环不止，输出端就得到一系列矩形脉冲。4.2 四种码产生电路四种码产生电路的核心器件是 74ls161 构成十六位计数器，模十六计数器74ls161 芯片管脚图如图 4-4 所示。图 4-4 74ls161 管脚图74ls161 具有以下功能：(1)异步清零。当0，不管其他输入端的状态如何，不论有无时钟 cp，计数器rd输出将直接置零(qdqcqbqa)=0000，称为异步清零。(2)同步并行预置数。当=1，=0 时，再输入

20、脉冲 cp 上升沿的作用下，并行输rdld入端的数据 dcba 被置入计数器的输出端，即(qdqcqbqa)= dcba。由于这个操作要与cp 上升沿同步，所以称为同步预置数。(3)保持。当=1，且 ep*et=0，则计数器保持原状态不变。这时，如rdldep0、et=0，则进位信号 oc(oc= qdqcqbqaet)保持不变；如 et=0 则不管 ep 状态如何，进位信号 oc=0。(4)计数。当=ep=et=1 时，在 cp 端输入计数脉冲作用下，计数器进行二进rdld制加法器计数。74ls08 是 2 输入四正与门集成电路芯片,74ls04 是带有 4 个非门的芯片。四种码产生电路如图

21、 4-5 所示。图 4-5 四种码产生电路四种码产生电路根据彩灯要实现的四花样,得到四种码产生电路要产生的码，如表 4-1 所示。表 4-1 四种码要产生这四种码，可由十六进制计数器 74ls161 接组合逻辑门产生，十六进制计器的真值表如表 4-2 所示。花样状态要求周期（位）码1一亮一灭，从左向右移动8100000002两亮两灭，从左向右移动8110000003四亮四灭，从左向右移动8111100004从 18 从 00 左到右逐次点亮，然后逐次熄灭 161111111100000000 表 4-2 计数器真值表工作原理：四种码产生电路由 74ls161 构成十六位计数器。74ls08 是

22、 2 输入四输出序号原状态s(t)q4 q3 q2 q1次态n(t)q4 q3 q2 q1z1z2z3z401234567891011121314150 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0 0 00

23、000000100000001100000011000000111100001111000011111111000000001正与门集成电路芯片,74ls04 是带有 4 个非门的芯片，用来控制和改变 74ls161 输出的数据，使计数器迅速复位。最终产生四种不同的码，来实现彩灯的四花样。数据从 74ls161 十六位计数器的输出端 qa，qb，qc，qd 输出，经过与门和非门用来控制和改变 74ls161 输出的数据，最终输入到四选一数据选择器 74ls153 的数据输入端 1c0，1c1，1c2，1c3。4.3 彩灯自动转换控制电路彩灯自动转换控制电路由双 d 触发器和双四选一数据选择器

24、74ls153，双四选一数据选择器 74ls153 芯片管脚图如图 4-6 所示。图 4-6 74ls153 管脚图要实现彩灯四花样的自动转换，就要使四选一数据选择器 74ls153 循环地输出z1、z2、z3、z4，也就要使它的地址输入端输入四种状态并循环转变，可用双 d 触发器实现。设双 d 触发器的初始状态 q1q2 =00 可得，q1、q2 的状态变换顺序为 0001111000，实现四分频。用双 d 触发器的输出端 q1、q2 控制选择器的地址输入端，使数据选择器自动选择一种码输出，实现彩灯花样的自动控制。自动转换控制电路如图 4-7 所示。图 4-7 自动控制电路q1q2=ab，7

25、4ls153 数据选择器的功能表如表 4-3 所示。表 4-3 数据选择器功能表工作原理：数据从多谐振荡器的输出端输出，输入到双 d 触发器的时钟信号输入端，然后从双 d触发器的输出端，输出到双四选一数据选择器 74ls153 的地址输入端。由表 4-3 可知，a、b 循环转变，输 1y 循环选择四种码 z1、z2、z3、z4 输出，使彩灯的四花样自动循环改变。4.4 花样输出电路设计花样输出电路由由八位移位寄存器 74ls164、八个彩灯和八个驱动电阻构成。b（q2）a（q1）1y0101000110z1z2z3z4z1位移位寄存器 74ls164 芯片管脚图如图 4-8 所示。图 4-8

26、74ls164 管脚图当清除端（clear）为低电平时，输出端（qa-qh）均为低电平，串行数据输出端(a，b)可控制数据。当 a,b 任意一个为低电平时，则禁止新的数据输入，在时钟端（clear）脉冲作用下为低电平，当 a、b 有一个为高电平时则另一个就允许输入数据，并在 celar 上升沿作用下决定 qa 的状态。74ls164 的引脚功能：cloc：时钟输入端；celar：清除端（低电平有效） ；a、b：行数据输入端；qaqh：输出端花样输出电路如图 4-9 所示。图 4-9 花样输出电路当输入移位寄存器数据输入端的码为 10000000 时，清零后在移位脉冲 cp 的作用下，寄存器数码

27、移动情况如表 4-4 所示。表 4-4 寄存器数码移动情况表cpmrqaqbqcqdqeqfqgqh111000000 02001000000300010000 0400 00100005000001000600000010070000000108000000001工作原理输出电路由八位移位寄存器 74ls164、八个彩灯和八个驱动电阻构成。寄存器的数据输入端接收开关电路输出的四种码，这四种码在移位寄存器的八位并行输出端从 qa 向 qh 移动，输出四种彩灯花样。由表 4-4 可看出，输入码中的那位高电平“1”从寄存器的输出端 qa 经八个移位脉冲 cp 作用后逐渐到了 qh，使输出端所连接的

28、彩灯依次点亮，实现了彩灯依次点亮的花样。当输入另外的三种码时，寄存器的数码移动原理相似，所以就不累赘了。第五章 整机电路设计根据单元电路可得到整机工作原理图，如图 5-1。图 5-1 四花样彩灯循环的整机电路图u1a74ls04d21u1b74ls04d43u1c74ls04d65u1d74ls04d89u2b74ls08d456u2c74ls08d9108u42y92c0102c1112c2122c313a14b21g11y71c061c151c241c332g1574ls153du5a1d21q51q61clr131pr474ls74du5b2d122q92q82clr13112pr107

29、4ls74du6qa3qb4qc5qd6a1b2clr9clk8qe10qf11qg12qh1374ls164dled1r10.51kohmr20.51kohmr30.51kohmr40.51kohmr50.51kohmr60.51kohmr70.51kohmr80.51kohmled5led2led3led4led6led7led85vvccqa14qb13qc12qd11rco15a3b4c5d6enp7ent10load9clr1clk2u374ls161du71dis7out3rst48thr6con5tri2gndvcclm555cnr91kohmr1051kohmc110ufc30

30、.01ufu81dis7out3rst48thr6con5tri2gndvcclm555cnr111kohmr121mohmc210ufc40.01uf整机电路工作原理：由两个多谐振荡器输出脉冲信号，从一个多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器的时钟脉冲 cp 端；数据从 74ls161 十六位计数器的输出端 qa，qb，qc，qd 输出，经过与门和非门用来控制和改变 74ls161 输出的数据，最终输入到四选一数据选择器 74ls153 的数据输入端 1c0，1c1，1c2，1c3。另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器的时钟脉冲信号输入端。调节多谐振荡器的电阻可以

31、改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。从另一个多谐振荡器出来的脉冲信号，输出到双 d 触发器的时钟信号输入端，由双 d 触发器实现四分频，用双 d 触发器的输出端 q1、q2 控制选择器的地址输入端，使数据选择器自动选择一种码输出，实现彩灯花样的自动控制。然后，从输出端输出到四选一选择器的输入端 a，b。最终，从四选一选择器的输出端输出到八位寄存器的输入端，寄存器的数据输入端接收开关电路输出的四种码，这四种码在移位寄存器的八位并行输出端从 qa向 qh 移动，输出四种彩灯花样。第六章 电路仿真6.1 软件介绍proteus 软件是英国 labcenter electronic

32、s 公司出版的 eda 工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司） 。它不仅具有其它 eda 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。proteus 是世界上著名的 eda 工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 pcb 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、pcb 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、hc11、pic10

33、/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086 和 msp430 等，2010 年即将增加 cortex 和 dsp 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持 iar、keil 和 mplab 等多种编译器。6.2 仿真电路本设计采用 proteus 仿真软件对硬件部分进行仿真。仿真电路图如图 6-1 所示。图 6-1 仿真电路图(1)当 u3a 和 u3b 为低电平时，1 个彩灯亮。如图 6-2 所示。图 6-2 仿真电路图(2)当 u3a 为高电平，u3b 为低电平时，2 个彩灯亮。如图 6-3 所示。图 6-3 仿真电路图(3)当 u3a

34、为低电平，u3b 为高电平时，4 个彩灯亮。如图 6-4 所示。图 6-4 仿真电路图(4)当 u3a 和 u3b 为高电平时，8 个彩灯全亮。如图 6-5 所示。图 6-5 仿真电路图第七章第七章 实验、调试及测试结果分析实验、调试及测试结果分析7.17.1 结果的调试及分析结果的调试及分析1.1.调试使用的主要仪器调试使用的主要仪器: : 数字万用表 直流稳压电源 示波器 函数信号发生器2.2.测试电路的方法和技巧测试电路的方法和技巧: :先检查各芯片的电源和地是否接上，检查线路是否连好；前面的检查无问题后，再根据彩灯的变化情况，确定可能的原因，分析是哪个功能模块出了问题，用数字万用表检查

35、各模块的功能，发现并改正错误，直到符合要求为止。3.3.调试中出现的故障、原因及排除方法：调试中出现的故障、原因及排除方法：（1 1）彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样：）彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样：原因可能是双 d 触发器 74ls74 不能产生周期性的两位二进制码或是 555 不能产生触发双 d 触发器的 cp 脉冲，使双 d 触发器维持在一种状态。可换一片好的74ls74 芯片或检查 555cp 脉冲产生电路，看是否产生周期性的 cp 脉冲，使双 d 触发器产生四种循环的状态，彩灯就能四花样变化。（2 2）彩灯无规律变化：）彩灯无规律变化：原因可能是四种码的产生电路不能产生符

36、合要求的四种码，检查模十六计数器的 cp 脉冲是否稳定，看 74ls161 是否能计数，即 qa、qb、qc、qd是否周期性的高低电平变化，前面没问题，再检查与门 74ls08 和非门 74ls04 是否能实现它们逻辑功能。（3 3）彩灯的四种花样都有，但中间有一些混乱的状态）彩灯的四种花样都有，但中间有一些混乱的状态：原因可能是数据选择器输出的两种码之间的间隔大于彩灯每一种状态持续的时间，使彩灯的一种花样完成后并没有进入另一种状态，当进入另一种状态时上一种状态的多余码进入下一个状态，故出现了混乱的状态。可改变双 d 触发器的 cp 脉冲，即改变多谐振荡器的电阻，使得一种花样完成后，数据选择器

37、地址输入端状态改变，正好选择另一组码输出，彩灯花样改变。结 论本次所设计的是四花样循环彩灯电路的设计，本次设计主要结合了大二所学的低频电子线路及脉冲与数字电路课程。本文是在彭嵩老师和张琦老师精心指导和大力支持下完成的。老师们以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。还要感谢其他同学对我的无私帮助，使我得以顺利完成系统设计。此次课程设计需要严谨的科学态度和完整的设计思维和方法。设计电路关键在于对设计要求的理解分析以及对基本电路相关知识的熟练掌握。设计电路时，将总体的功能分成若干个

38、部分来实现，是简化电路设计思路的很好方法；且搞清各个模块的功能与实现要求操作的具体方法，对电路故障的检查也是很有帮助。通过这次设计，学到了很多东西，如查找资料，设计比较，从各种图中提取所需。也吸取了很多教训。真正提高了动手能力，学会获取资料，活跃了自己的思维，巩固了所学知识。花样彩灯控制器的设计是对数字电路逻辑设计知识的实践运用，加深了对知识的理解。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！设计报告是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，与实际设计的结合锻炼了我综合运用所学的专业基础知识的能力，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力、抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行课程设计的目的所在最后，再次对关心、帮助我的