图9 74LS04非门的引脚图
表4 74LS04非门的真值表
4)74LS08与门的引脚图如图10所示，其真值表如表5所示：
图10 74LS08管脚图
表574LS08与门的真值表
3.2 实现控制功能的电路
1） 电路中有有3个74LS194芯片，共有5个状态，可以用74LS161和74LS138来实现，电路如图11所示：
广告彩灯作为广告的一个重要元素，也渐渐成为广告的灵魂，也成为了城市夜景的一道亮丽的风景线。
刚刚学完了数电知识，正好通过这次课程设计，进一步巩固了理论知识，而且全面掌握了课设的基本流程，此外，分析与解决问题的能力也得到了相应的提升。
此次设计我们用到了555定时器构成的秒脉冲发生器，74LS138，74LS161,JK触发器以及各种逻辑门电路来实现我的方案，充分利用了模电和数电的知识来不断地解决实验过程中发现的问题，这也是这次课程设计的目的和意义所在。
1）JK触发器的管脚图和真值分别如图7所示：Q Q
SD J CP K RD
图7 JK触发器管脚图
表2 JK触发器真值表
J
K
Qn+1
逻辑功能
0
0
Qn
保持
0
1
0
置0
1
0
1
置1
1
1
Qn
翻转
2）74LS00与非门的管脚图如图8所示，真值表如表3所示：
图8 74LS00管脚图
表3 74LS00的真值表
3）74LS04非门的引脚图如图9所示，真值表如表4所示：
图6信号分频及选择
JK触发器下降沿有效，J=K=1时，每来一个脉冲变化一次，因此它的输出是1.6S的信号，当Y3与Y4同时为1，根据电路，可以知道此时为单层灯移动，另外根据分频电路可以知道此时输出的也为0.8s的信号，而当Y3和Y4中有一个0时，电路为全部左移或全部右移的过程。此时电路输出的也为1.6s的信号，实现了分频和信号的选择的过程。
2）小组方案设计原理图如下：
图3小组方案原理图
此方案是用单片机做的，电路原理图比较简单，连好电路图后只要根据设计要求编写程序，最后将程序导入单片机，即可运行，但编写程序时，一定要小心，而且在编写的过程中不段的调试，直到程序无误后，将其导入单片机，如果运行时，发现功能仍然没有实现，要再次修改程序，根据电路图所选的端口的顺序和设计的功能要求，修改程序，在不断的调试中得到正确的结果。
1 设计意义及要求
1.1 设计意义
在日常生活中，广告灯也已成为了一道亮丽的风景线。灯的种类繁多，变化多样，所以设计广告灯具有重大的实际意义。
学校安排此次课程设计，不仅让我们联系了所学知识，加以应用和分析。而且提高自我分析问题的能力并加强了团队合作的精神。
通过这次设计，我熟悉各种元件的用法和功能，也锻炼了思维能力，最值得说的是：我们将所学知识转化为实物，得到了极大的成就感和满足感。
2.3 方案比较
个人方案中，由于曾中义和冯梦华的芯片用的是十位的，所以他们所用的芯片最少，但其门电路过多，他们的设计思路有所相似，而我和陶海洋的方案思路和他们的有所不同，但我们的两套方案有那个点，都是通过同样的移位寄存器来实现，但是在信号的采集上有所不同，另外在脉冲的产生电路和分频电路也有所区别。小组方案跟个人方案比较，电路图相当简单，但是编程的调试过程是比较困难，一定要小心。所以各有优缺点。
a74ls08小组方案原理图此方案是用单片机做的电路原理图比较简单连好电路图后只要根据设计要求编写程序最后将程序导入单片机即可运行但编写程序时一定要小心而且在编写的过程中不段的调试直到程序无误后将其导入单片机如果运行时发现功能仍然没有实现要再次修改程序根据电路图所选的端口的顺序和设计的功能要求修改程序在不断的调试中得到正确的结果
6) 彩灯控制电路工作状态按照上述2至6步自动重复循环。
2 方案设计
2.1 设计思路
利用555定时器组成产生0.8s脉冲信号，通过JK触发器组成的分频电路将信号分为1.6s，用三片移位寄存器74LS194分别控制三种颜色不同的灯的亮灭。用一片74LS161和一片数据选择器74LS153组成序列号产生电路，产生的信号“0001”作为移位寄存器右移的输入信号，而“0000”作为移位寄存器左移的输入信号。用一片74LS161和一片译码器74LS138作为数据发生器，产生的信号作为移位寄存器S0和S1的控制信号，控制移位寄存器左移，右移和保持的功能。
0
0
导通
<(2/3)VCC
<(1/3)VCC
1
1
截止
>(2/3)VCC
>(1/3)VCC
1
0
导通
<(2/3)VCC
>(1/3)VCC
1
不变
不变
3.1.2 信号分频及选择
本电路需要的信号有两种，0.8s和1.6s，且在全部移动时采用1.6s的信号，因此要对0.8s的信号进行分频，再根据采集的信号选取相应的时钟信号。
f=1/( tPL+tPH)可近似看成f=1.43/[(R1+2R2)C
555定时器引脚图如图5所示，555定时器功能表如表1所示：
VCC DIS TH CO
GND TR OUT RD
图5555定时器
表1555定时器功能表
输入
输出
阈值输入（V11）
触发值（V12）
复位（RD）
输出（VO）
放电管T
×
×
当右移时的信号为0001，而左移的信号为0000，所以关键就是1X0的输入，它的采集信号电路图如图17所示
图17采集信号电路图
本可用三输入与非门，由于软件中没有这个元件，所以用四输入与非门代替，只要将一个输入接高电平即可。其它三个输入端接74LS194的输出端Q31，Q32，Q33。当单个灯右移时，与非门输出肯定为1，这是序列产生电路产生信号1000。当全部右移时，产生1000序列，而当其结束时与非门输出为0，这是变为全部左移，而序列电路产生的信号为0000，一直这样循环，符合设计要求。
功能
输入
输出
CLR
S1
S0
CP
SR
SL
D0
D1
D2
D3
Q0n+1
Q1n+1
Q2n+1
Q3n+1
清除
0
×
×
×
×
×
×
×
×
×
0
tPL=R2Cln2可近似看成tPL=0.7R2C
当C放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C充电，VC由（1/3）VCC上升到（2/3）VCC所需的时间为：
tPH=(R1+R2)Cln2可近似看成tPH=0.7(R1+R2)C
而当VC上升到（2/3）VCC时，触发器又周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：
两个门电路已经在前面叙述过。每个74LS194都有三个状态，分别为左移、右移和置数。置数端全部接地，所以刚开始输出全为0，灯不亮。当左移右移时，相应的输入信号被输入，并将信号传递下去，这样就可以形成追逐的效果。
2)74LS194的管脚图如图20所示，真值表如表10所示：
图20 194的管脚图
表10 74LS194的真值表
3 部分电路设计
3.1 脉冲输出电路
3.1.1 0.8s信号产生
下图是由555定时器构成的秒脉冲发生器，它可以产生矩形方波：
图4555定时器构成的秒脉冲发生器
根据555定时器的功能表可知,由555定时器构成的多谐振荡器,接通电源后，电容C被充电，当VC上升到2/3VCC时，触发器被复位，同时发电BJT,T导通，此时VO为低电压，电容C通过R2和T放电，使VC下降。当VC下降到（1/3）VCC时，触发器又被置位，VO翻转为高电平。电容器C放电所需的时间为：
A B C E1 E2AE2B
图14 138管脚图
表7 74LS138译码器的真值表
4）74LS161计数器的管脚图如图15所示，而其真值表如表8所示：
图15 161管脚图
清0
预置
控制
时钟
预置数据输入
输出
0
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
0
1
0
X
X
D
C
B
A
D
C
B
A
1
1
0
X
X
X
X
X
X
保持
1
1
X
0
X
X
X
X
X
保持
1
2）根据74LS194的五个状态知道，74LS138的输出也要为五个状态，三个移位寄存器的移位控制信号可以得出S0和S1的真值表如表6所示：
表6控制信号的真值表
138有效信号
S01
S11
S02
S12
S03
S13
Y0
1
0
1
1
1
1
Y1
1
1
1
0
1
1
Y2
1
1
1
1
1
0
Y3
1
0
1
0
1
0
Y4
0
1
0
1
0
1
取0为有效信号，可得各控制制电路，要求彩灯能实现如下追逐图案：
1) 第一层3只红灯右移，每灯亮的时间为0．8秒；
2) 第二层3只蓝灯右移，每灯亮的时间为0．8秒；
3) 第三层3只黄灯右移，每灯亮的时间为0．8秒；
4) 三色彩灯同时右移，每组灯亮的时间为1．6秒；
5) 三色彩灯同时左移，每组灯亮的时间为1．6秒；