电子技术实验四路彩灯 Prepared on 22 November 2020
《电子技术实验》四路彩灯显示电路设计报告
年级学院：2014级工程学院
专业班级：电气类1班
姓名：周文青
学号：
指导老师：薛秀云
目录
一、课程设计内容与要求分析
1.1实验目
的………………………………………………………………………………………
(3)
1.2实验内
容………………………………………………………………………………………
………3二、设计总思路
基本原理……………………………………………………………………………………………
....3实验流程图 (3)
三、模块化设计
555时基电路
555芯片结构及引脚图 (3)
555引脚功能表 (4)
555构成多谐振荡器 (4)
多谐振荡器参数计算 (5)
74LS161脉冲分频电路
74L S161芯片结构及引脚图 (5)
74L S161功能表 (6)
74L S161组成分频电路 (6)
74LS161组成12进制循环计数器 (6)
74LS194时间控制电路
74L S194芯片结构及引脚图 (7)
74L S194功能表 (8)
3.3.374L S194组成时间控制电
路 (8)
四、全局电路设计
电路功能表……………………………………………………………………………..……………
…9
基于的全局电路仿真 (10)
五、电路调试及仿真结果分析
电路调试的仪器 (10)
电路故障及分析
彩灯无法点亮 (10)
彩灯闪烁功能缺失 (11)
彩灯无规律闪烁 (11)
六、课程设计总结 (11)
七、参考文献..................................................................................................................11八、附录：元器件清单. (12)
一、课程设计内容与要求分析
1.1实验目的：
1、了解电子电路设计的过程
2、掌握电子线路的调试方法
3、系统掌握时序电路的设计与调试
1.2实验内容：
要求开机后彩灯按四个节拍循环工作
1、Q
1、Q
2
、Q
3
、Q
4
依次为1，相应灯依次亮，间隔为1秒
2、Q
4、Q
3
、Q
2
、Q
1
依次为0，相应灯依次灭，间隔为1秒
3、Q
1、Q
2
、Q
3
、Q
4
同时为1，四灯同时亮，间隔为秒
4、Q
1、Q
2
、Q
3
、Q
4
同时为0，四灯同时灭，间隔为秒
5、第（3）和（4）过程重复，共4秒。
完成一个循环需要12秒。
二、设计总思路
、基本原理：
由实验要求可知该四路彩灯的状态可以合并为3个节拍，其中脉冲信号由555构成的多谐振荡器产生，3个节拍12秒循环显示可以用74LS161思维二进制加计数器
控制CR或LOAD产生反馈清零的效果；而灯依次亮，依次灭和同时亮同时灭的显示
电路可由芯片74LS194双向移位寄存器构成的电路产生，通过控制
S和1S实现右移、左移和送数，通过控制CR控制清零
、实验流程图
三、模块化设计
、 555时基电路
555芯片结构及引脚图
555构成多谐振荡器
多谐振荡器参数计算
多谐振荡器输出高电平的时间：
输出低电平的时间：
振荡周期：
在这个实验中需要用到1Hz和2Hz的频率源，就选择4Hz作为时基电路的产生频率，
由1
f
T 可得到频率f和
A B
R R C
、、的关系，这里选择的元件参数是=2k
A
R，=10k
B
R
的电位器，调至7.2k，电容22
C uF.
74LS161脉冲分频电路
74LS161芯片结构及引脚图
74LS161功能表
74LS161组成分频电路
74LS161组成12进制循环计数器 74LS194时间控制电路
74LS194芯片结构及引脚图
74LS194功能表
时序图：
74LS194组成时间控制电路四、全局电路设计
电路功能表
由功能表写出相应的逻辑表达式： 74LS194的CLR 端：D D Q A Q 74LS194的CLK 端：()D D D
A Q
B Q Q
注意：上面式子中A ，B 是74LS161分频电路的A,B 输出端，C Q ,D Q 是74LS161组
成的12进制循环计数电路的C 、D 输出端
基于的全局电路仿真
五、电路调试及仿真结果分析
电路调试的仪器
数字万用表，直流稳压电源，示波器，函数信号发生器 电路故障及分析
彩灯无法点亮
检查时基电路有没有正确产生相应的频率，元件参数是否调制正确；检查芯片电源是否接通，否则芯片无法工作。
彩灯闪烁功能缺失
在调试中发现彩灯的左移功能没有实现，经过排查发现芯片74LS194的
S和L S的
R
连接发生错误，由74LS194的功能表可以看出要
S接低电平，R S接高电平才能实现右
L
移逐渐点亮彩灯，左移逐渐熄灭彩灯的效果
彩灯无规律闪烁
检查芯片74LLS194的CLK CLR
、端口是否正确连接上逻辑元件，不然有可能造成时序上的错乱从而没有预想效果。
六、课程设计总结
设计电路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去，只要坚持自己的观点和判断，就一定能实现，即便最后发现走进了死胡同，但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。
在完成这次设计的过程中，我也有参考相关的设计课题，甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计，以至于后来被束缚住，对自己的设计没有了头绪。
学习吸收别人的长处是应该的，但是不能完全沉浸进去，要有自己的思路和观点，并且努力去实现。
在完成设计的过程中自己不断解决了一个个的难题，要通向最后的成功，绝不会一蹴而就，做事要踏实，实事求是，不能好高骛远。
在电路接线过程中，也出现了很多问题，问题多并不可怕，可怕的是在反复的受挫中没有革新，不能改进自己的方法和思路。
在连线中遇到了连线后没得到想要的结果。
但是在一步一步的查线、查芯片后，终于实现想要的结果。
通过这次课程设计，我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解，也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。
这是一次受益匪浅的电子课程设计实验。
七、参考文献
1、康华光主编.电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998
2、阎石主编.数字电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998
3、童诗白主编.模拟电子技术基础。
第2版.北京：高等教育出版社，1998
4、欧阳星明主编.数字逻辑。
第二版。
武汉：华中科技大学出版社，2005
5、白静.数字电路与逻辑设计西安电子科技大学出版社，2009.
6、中文维基百科
7、百度文库
八、元器件清单
芯片引脚图：74LS32:
74LS04:
74LS00：
74LS08：
74LS194：74LS161：555：。