流水灯设计报告

1、河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：流水灯电路专业班级：电线电缆制造技术学生姓名：王超君学生学号：100314419指导教师：成 绩：二o年十二月二十日流水灯电路一、设计任务与要求1. 设计电路使8个发光二级管逐个亮、灭；2. 扭动滑动变阻器改变发光二级管点亮的时间;3 000000；二、方案设计与论证采用数字集成电路的控制方法，结合十进制计数器 /译码电路设计了该流水灯控制系 统。该系统由电源、时钟电路、计数器和译码显示电路 4部分组成。能实现任意方式的流 水，只要改变每路发光二极管的数目和图案，就可以实现随心所欲的流水花样。它可作为 工作状态指示，具有环保、节能等特点。方案一

2、、由555定时器组成多谐振荡器，作为电路是脉冲源。74LS161组成计数电路,74LS138组成译码电路对计算电路的脉冲进行译码输出，驱动8个发光二级管的亮、灭。方案二、采用边沿JK触发器(74LS112)、D触发器(74LS74)和3-8线译码器(74LS138)构成一个流 水灯电路。应用74LS112和74LS74中3个触发器构成异步八进制加法或减法计数器；再将输出端 Q2Q1Q0分别与74LS138(3-8译码器)的地址码输入端 A2A1A0相连，使译码器相继译码。其电路组成 框图如图1所示。風1 电曙加戎4別三、单元电路设计与参数计算1、555定时器的构成及各管脚的功能555定时器内部

3、结构的原理图简化如图所示。它是由两个电压比较器、放电三极管、一个由与非门构成的RS触发器，以及由三个 5K Q的电阻构成的分压器组成。电压比较器C1的参考电压为2/3UCC，加在同相输入端；C3的参考电压为1/3UCC，加在反相输入端。1为接地端2为低电平触发端，当2端的输入电压高于1/3UCC时触发器保持不变，当2端的输入电压低于1/3UCC 时基本RS触发器触发置“ 1”3为输入端。0 “)4为基本RS触发器的直接复位端，由此输入的低电平信号可是触发器直接复位（置“5为电压控制端，不用时可直接经电容接地6为高电平触发端， 输入电压低于2/3UCC时触发器保持不变，输入电压高于2/3UCC时

4、触发器置“ 0”7 为放电端，常用于给外接电容元件提供放电通路QISCHOpen 丄cuhirTimrsIK1GiT8 为电源端，一般接在518v的直流电源上该电路输出矩形脉冲的周期取决于电容器充、放电的时间常数，显然其充电时间常数t 1为（R1+R2C,放电手机间常数t 2为RC故输出的矩形波的周期为0.7 （ R1+2R2 G通过改变电容的大小来改变充电、放电的时间常数就可以改变矩形波的周期和脉宽。2、74LS161的构成及各管脚的功能74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以 及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：VccTC9Of02

5、CETPE隔ririri冋冋rnUUJLilLlI1±JLdNTCPPoPiP2P3CEPGND<74ls161引脚图>管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0P3清零/MR使能 CEP, CET置数PE数据输出端Q0Q3以及进位输出 TC. (TC=Q0- Q1-Q2-Q3-CET)输入输出CRCPLDEPETD3D2D1DoQ3Q2Q1Q00000010dcbadcba1T10Q3Q2Q1Q01T10Q3Q2Q1Q01111状态码加1<74LS161功能表>从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR“0”，计数器输出 Q3、Q2、Q1、Q0立即为

6、全“0”这个时候为异步复位功能。当CR=“ 1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3 , D2, D1 , D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=E“=1” 、CP脉冲上升沿作用后， 计数器加1o 74LS161还有一个进位输出端 CO， 其逻辑关系是 CO= QO Q1-Q2-Q3-CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器3、74LS138的构成及各管脚的功能74IS138引脚图74LSL381 2 3 4 5 6 7 8血九並£

7、;兀尽E QND16 15 14 13 12 11 10 974HC138 管脚图：74LS138 为3线8线译码器，共有 54/74S138 和 54/ 74LS138两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端(G1 )为高电平，另两个选通端(/(G2A)和/(G2B)为 低电平时，可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低 电平译出。利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24线译码器；若外接一个反 相器还可级联扩展成32线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器四、总原理图及元器件清单1 总原理图CLRVCC 屹LK RLOt

8、CLDaEH3 EHT IND LOAD2 元件清单表1-1元件清单序号原件参数类别备注1R1、R21k电阻0.25W，金属膜2R4 R11470电阻0.25W，金属膜3R2103可变电阻4C110uF电容电解电容5U1NE555定时器6U274LS161计数器7U374LS138译码器8VD1 VD8黄发光二级管? 5mm9J1接插件可用导线代替10PCB板五、安装与调试按照原理图和元件清单，在电路板上焊接好元件后，实物图如图所示在安装时的注意事项：1注意各个器件的正反接法。2、注意安全，3、注意发光二级管的正负极。六、性能测试与分析七、结论与心得通过这次试验让我认识到理论知识和实际结合的重要，而且更加了解了555定时器、74LS161计数器、74LS138译码器等的功能和灵活运用，熟练地掌握了电烙铁的应用。八、参考文献1 电工技术基础与工程应用 ，电子工业出版社2百度文库，“ 555 定时器”“ 74LS161 ”“74LS138 ”1 the electrician technology base and engineering appli