多功能流水灯

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电子课程设计——多功能流水灯

学院：太原爆炸学校

专业、班级：爆炸122201H班

姓名：金金金学号：20232205xxx指导老师：bigbang

2023年12月

多功能流水灯

一、设计任务与要求

1．要求彩灯有单向流水效果。

2．彩灯的流向可以改变。可以正向流水，也可以逆向流水。灯滚动的方向可以手控，也可以自控，自控来回变换时间为5秒钟。

3．彩灯可以间歇滚动，10秒钟间歇一次，间歇时间为一秒。4.彩灯的流速以人眼看清为准。

二．总体框图

（一）设计思路：

彩灯流水控制电路，其主要部分是实现定时功能，即在预定的时间到来时，产生一个控制信号来控制彩灯的流向,间歇等,可利用中规模集成器件可逆计数器和译码器来实现正,逆流水功能,利用组合电路实现自控,手控方向控制等.

利用555定时器组成一个多谐振荡器，发出连续脉冲，作为计数器的时钟脉冲源。彩灯流向可以改变，应选中用加减计数器，但考虑到加减计数器无法实现时间间歇，所以不考虑。计数器的输出接译码器以实现流水的效果。如图（1－1）所示：脉冲信号计数器译码器驱动来回控制

间歇控制图（2－1）多功能流水灯总体框图

根据题目要求，利用试验箱上的脉冲信号，发出连续脉冲，作为计数器的时钟脉冲源。为了实现灯流向的可控，可以选用加减可逆计数器，计数器的输出接译码器以实现流水的效果。在选择流向和间歇控制电路时有两种设计方法，第一种是在设计一个脉冲源，使其频率是主脉冲的整数倍。但这种方法解决不了同步的问题。其次种方法是利用分频得到所需要的控制信号，显然这种方法优于第一种方法

三．选择器件：

器件名称74LS19074LS42555定时器74LS0474LS16074LS32小灯泡

（一）计数74LS190

该电路所要实现的功能为当CP有效时，若U/D为低电平日，计数器进行加法计数，计数初值为0000；若U/D为高电平日，计数器进行减法计数，计数初值为1001。计数器输出QA,QB,QC,QD为译码器输入，控制着与译码器连接的灯泡亮与不亮，QAQBQCQD表示的为数值几则第几盏灯亮，则由于计数器是可逆的，则流水灯方向也是可逆的。下图为74LS190的管脚图和功能表：

数量一片一片一片十一片三片一片十个表（3－1）总元器件功能说明加减计数器二位十进制译码器构成多谐振荡器非门分频器二输入或门观测效果CPXXEN1X00LDU/D1X011X01工状态作保持置数(异步)加计数减计数↑

↑

图（3－1）74LS190管脚图表（3－2）功能表

（二)555定时器

（1）555内部简介：国产双极型定时器CB555电路结构图。它是由比较器C1和C2，基本RS触发器和集电极开路的放电三极管TD三部分组成。

VH是比较器C1的输入端V12是比较器C2的输入端。C1和C2的参考电压VR1和VR2由VCC经三个五千欧电阻分压给出。在控制电压输入端VCO悬空时，VR1=2/3VCC,VR2=1/3VCC。假使VCO外接固定电压，则VR1=VCO,VR2=1/2VCO.

RD是置零输入端。只要在RD端加上低电平，输出端v0便马上被置成低电平，不受其他输入端状态的影响。正常工作时必需使RD处于高电平。图(1－2)中的数码1—8为器件引脚的编号。

+VCC85kΩ56+－5kΩ+R4C1G1&QG3&3uOCOTHTR2G2&QT7D－C25kΩ1图（3－2）555定时器规律符号图（3－3）555定时器内部结构图

555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以便利地构成脉冲产生和整形电路。

（2）基本功能

当R?0时，Q?1，输出电压Vo?VOL为低电平，VT饱和导通。

21Q?1，VTH?VCC时，VTR?VCC时，当R?1时，C1输出低电平，C2输出高电平，

33Q＝0，vo?VOL，TD饱和导通。

21当R?1、VTH?VCC、VTR?VCC时，C1、C2输出均为高电平，基本RS触发

33器保持原来状态不变，因此vo、VT也保持原来状态不变。

21当R?1、VTH?VCC、VTR?VCC时，C1输出高电平，C2输出低电平，Q?0，

33Q＝1，vo?VOH，VT截止。

输入阈值输入(vI1)触发输入(vI2)复位(×

表（3－3）555定时器规律功能表

输出)输出(010不变)放电管T导通截止导通不变×0111

（三）译码74LS42

将输出的QA,QB,QC,QD接向译码器，译码器输出端为十个，则不难想到用二—十进制译码器74LS42,二—十进制译码器也称BCD译码器，它的功能是将输入的一位BCD

码(四位二元符号)译成10个高、低电平输出信号，74LS42的