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数字电子技术 课程设计报告

设计题目：多路彩灯控制器 系 （部）： 信息科学系 专 业：电子信息与科学技术 学生姓名: 学 号:

数字电子技术课程设计—多路彩灯控制器学号姓名 / 学号姓名 / 学号姓名

一、 设计任务

设计一个8路移存型彩灯控制器，要求： （1）8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）。 （2）彩灯用发光二极管代替

（3）选做：实现快慢两种节拍的变换。

二、 任务分工

项目 时钟信号电路设计 节拍控制电路设计 …… 报告撰写 完成人 XXX XXX XXX 备注 三、 总体方案

利用555定时器产生周期为0.5秒的CP脉冲，再经过74LS74（双上升沿触发器）将其二分频产生1.0秒节拍，再用74LS151八选一数据选择器选择一种节拍，用74LS74和74LS151级联交替产生快慢节拍。用两片74LS161级联控制74LS194实现不同的花型，并使用反馈清零法，再用两片74LS194控制8盏灯的明暗变化。

系统总体电路图如下：

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四、 所需器材

五、 详细设计及电路图

1. 时钟信号电路

由一片555加上适当电容及电阻实现。 电容取：4.7μf 0.01μf 电阻取：150kΩ 4.7kΩ 电路图如下：

2. 节拍控制电路

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使用74LS74(双上升沿触发器)将其二分频产生1.0s节拍，再用74LS151通过0或1控制输出端脉冲的频率交替输出这两种节拍，用74LS74和74LS151级联交替产生快慢节拍，其结构图如图所示：

Q是74LS74触发器的输出端,D触发器具有记忆功能，记录上一个状态，所以在每一个CP脉冲的上升沿，Q输出为上一次的记录（即一个脉冲）,即就是比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。

令74的Vcc，CLR，PR都接高电平，将^Q的输出接到D端，Q端的输出接到151的D1端。令151的D0，D2，D3，D4，D5，D6，D7，B，C，^G，GND接低电平，Vcc接高电平，D0接时钟信号的CP脉冲，A端接由花型控制电路的QF输出。

所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。A端接的是161的高位片的QF即当到达第32拍时QF为1,接下来的32~64拍为变慢后的脉冲输出。

电路图如下：

3. 花型控制电路

74LS161是四位二进制同步加法计数器，具有计数、异步清零、同步置数，保持等功能。

一片74LS161只能计数从0000~1111，但两片74LS161级联可以实现从0~255

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计数，因为64（32快拍加上32慢拍）>16，所以采用两片74LS161同步级联，64转换成二进制为01000000，所以用高位片的Q3（即QG）通过非门以后接到清零控制端。

当三种花型全新显示一遍后（总共32拍）,74LS161的输出变为00100000，所以将161高位片的Q2（即QF）信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。

电路图如下：

4. 花型演示电路

由二片移位寄存器194级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。每个花型完整显示一遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总拍数为32，即0~7实现第一个花型，8~15实现第二种花型，16~31实现第三种花型。

……

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5sid.html