Multisim仿真的555+74ls194八路循环彩灯电路 -

标题: Multisim仿真的555+74ls194八路循环彩灯电路 [打印本页]

作者: 菜鸟-学技术 时间: 2020-12-1 20:25
标题: Multisim仿真的555+74ls194八路循环彩灯电路
3 循环彩灯控制电路设计
3.1 主要技术指标

设计电路产生脉冲信号，通过两片四位移位寄存器级联起来去控制八个发光二极管，利用移位功能实现八个灯从左到右依次点亮，各2秒，共十六秒；接下来八个灯从右到左依次熄灭各两秒，共十六秒；利用置数和清零功能实现最后八个灯同时闪烁八次，也是十六秒。共48秒。

3.2 方案论证及选择

脉冲信号选择555定时器组成的多谐振荡器产生占空比为50%的所需频率的方波；八个发光二极管按题设的要求可用74ls194的左移、右移、置数和清零功能实现；最后在发光二极管的亮灯要求上，利用74ls192的计数功能实现，达到亮灯方式之间的切换与循环。

3.3 系统组成框图

图3-1 循环彩灯系统框图

3.4 单元电路设计及说明
3.4.1 脉冲发生器设计

脉冲发生器：运用555定时器，由电容冲放电的关系控制波形，左侧滑动变阻器功能为调节波形的占空比，此处须占空比为50%，所以滑动变阻器调到中间即可。电容、电阻与冲放电完成的时间关系：t（充电）≈0.7R3*C2 ; t（放电）≈0.7R5*C2。

图3-2脉冲发生器

3.4.2 彩灯功能控制器设计

彩灯功能控制器：利用两片74ls192计数器的计数器与清零功能，控制四位移位寄存器74ls194的右移、左移、置数控制位S0、S1高低电平的转换，每八次脉冲为一个周期，当第一片计数器记满八次脉冲后，对本芯片进行清零，并给右边计数器一个脉冲，进行一次计数；当第二片计数器得到三次上升沿脉冲时，对第二个芯片清零以循环之前的功能。实现题目要求中彩灯的循环闪烁。

图3-3彩灯功能控制器

3.4.3 彩灯亮灭控制器设计

彩灯亮灭控制器：利用74ls194通过左右移位、置数和清零功能，实现LED灯从右至左点亮、从左至右熄灭、全闪八次的功能。

图3-4彩灯亮灭控制器

3.4.4 彩灯发生器设计

彩灯发生器：利用八个led灯来实现循环彩灯效果。

图3-5彩灯发生器

3.5 总体电路图

示波器仅为检测输出波形所用，可移除。

图3-6循环彩灯控制电路

3.6 调试过程及仿真结果3.6.1 仿真条件
3.6.2 仿真结果

当接通电源（开始运行仿真）后，八个 led 灯会按时间顺序，按三种不同功能，依次按每隔一秒点亮led，并亮一秒时长。

图3-7电路设计仿真结果截图

3.7 主要元件清单

表3-1元件清单表

元件	个数
555发生器	1个
电阻	3个
电容	2个
74LS192D	2个
7406N	4个
7432N	4个
7408J	4个
74194N	2个
LED灯	8个

3.8 小结

通过这次的电路设计对555定时计数器、74LS192D、7406N、7432N、7408J、74194N等元件有了一个更加全面的认识，在刚开始设计电路时，遇到了许多困难，在中期时不断巩固数字电路书籍的知识，并网上不断查阅相关资料；后来再对每一步设计都进行推理，并与老师通过一些交流探讨之后，对此电路设计的整体思路更为明晰。这道题设计之后，感觉自己对数字电路又有了一些新的认识。在自己的知识储备中对于数字电路的设计也更加有了思路。