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《數(shù)電課程設計-循環(huán)彩燈控制器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、數(shù)字電子技術課程設計-循環(huán)彩燈控制器第一章設計要求及思路設計循環(huán)彩燈設計要求及思路設計1.1設計要求(1)共有紅、綠、黃3色彩燈各9個，要求安一定順序和時間關系運行。(2)動作要求：先紅燈，后綠燈，再黃燈，分別按0.5S的速度跑動一次，然后，全部紅燈亮5S，再黃燈，后綠燈，各一次。以此循環(huán)。(3)對各組燈的控制，要求有驅(qū)動電路。(4)對跑動電路，可以每3個一組，交叉安裝，分別點亮每一組，利用視覺暫停，達到跑動的效果。1.2設計思路提供的元件有4017——十進制計數(shù)器，555定時器。3個一組紅、黃，綠燈
2、依次0.5s跑動循環(huán)電路9個一組紅、黃，綠燈各持續(xù)亮5s跑動圖1.1根據(jù)此框架圖設的實現(xiàn)方案該任務要求：先紅燈，后綠燈，再黃燈，分別按0.5S的速度跑動一次，然后，全部紅燈亮5S，再黃燈，后綠燈，各一次。以此循環(huán)。根據(jù)此要求電路總體上可以分為三部分：一部分電路為控制0.5s的跑動。一部分電路為控制5s的跑動。一部分電路為實現(xiàn)這兩種跑動的循環(huán)。因些可以選用一個555多諧振蕩器（周期為0.5秒，然后使用4017實現(xiàn)十分頻，使周期為5秒）用來控制跑動的速度，再選兩個4017芯片，因為4017芯片在正常工作下
3、，連續(xù)送入時鐘脈沖時，其十個輸出端會依次輸出高電平。這樣可以用一個4017芯片點亮0.5s的跑動，用一個4017芯片來點亮5s的跑動。因為在兩個周期恰好為10倍關心，故5s周期的4017的Q0端口可以實現(xiàn)控制0.5s周期的4017的開通與關閉，選用一個9014NPN改裝成非門從而來實現(xiàn)循環(huán)功能，即用9014來控制4017芯片的開通和關閉，最后加上復位電路即可實現(xiàn)實驗目的。1.3單元電路設計與參數(shù)計算在整個電路中，其主要的組成部分有：555定時器和4017芯片組成的3個一組0.5s依次跑動：-11-數(shù)字
4、電子技術課程設計-循環(huán)彩燈控制器第一章設計要求及思路設計圖1.2(由于仿真時，設置的時間跟實際理論計算的不符合，故仿真時時間可能不是0.5s)555定時器和4017芯片組成的9個一組持續(xù)亮5s的：圖1.3（由于仿真時，設置的時間跟實際理論計算的不符合，故仿真時時間可能不是5s）NPN組成的一個循環(huán)電路：（本來是要用hc4060+CD4013（D觸發(fā)器，用它做2分頻電路）+32768Hz的晶振組成秒定時，產(chǎn)生秒脈沖來做循環(huán)電路的，不過由于其中的芯片沒接觸過也比較復雜，所以就沒用此方案，改為用NPN組成的
5、循環(huán)電路。）設計過程中各個單元的詳細原理、電路圖和仿真狀態(tài)如下：第一部分電路：實現(xiàn)3個一組紅燈，后黃燈，再綠燈，分別依次跑動一次的電路，電路如下圖：-11-數(shù)字電子技術課程設計-循環(huán)彩燈控制器第一章設計要求及思路設計圖1.4圖1.5圖1.6-11-數(shù)字電子技術課程設計-循環(huán)彩燈控制器第一章設計要求及思路設計此電路主要用到一個555多諧振蕩器和一個4017芯片，4017芯片有十個輸出端口，而每3個一組的燈都接一個4017的輸出端口，這樣可控制任務中的9組燈。電路中的555多諧振蕩器的輸出端接4017的脈
6、沖輸入控制，555多諧振蕩器不斷的產(chǎn)生脈沖送入4017芯片的脈沖輸入端，從而使4017芯片的輸出端（01，02，03，04，05，06，07，08，09）依次為高電平，這樣就控制指燈不斷的跑動！第二部分電路：用來實現(xiàn)全部9個一組紅燈，再黃燈，后綠燈，各亮一次。電路如下圖：圖1.7圖1.8-11-數(shù)字電子技術課程設計-循環(huán)彩燈控制器第一章設計要求及思路設計圖1.9此電路主要用到一個555多諧振蕩器和一個4017芯片，4017芯片有十個輸出端，而每9個億組的燈都接一個4017的輸出端（共接三個），這樣可控
7、制任務中的3組燈。電路中的555多諧振蕩器的輸出端接4017的脈沖輸入控制，555多諧振蕩器不斷的產(chǎn)生脈沖送入4017芯片的脈沖輸入端，從而使4017芯片的輸出端（01，02，03）依次為高電平，這樣就控制3組指燈持續(xù)亮5s依次跑動循環(huán)！第三部分電路：用來實現(xiàn)兩種的跑動不斷循環(huán)。此部分電路主要是用一個NPN改裝成的非門來實現(xiàn)交替循環(huán)工作！1.4電路完整工作過程電路運行時第一部分的555多諧振蕩器首先工作不斷的給控制著9組燈（3個一組）的4017芯片送去脈沖，從而使4017的十個輸出端依次為輸出高電平。
8、接到高電平的組燈就會發(fā)光。這樣就實現(xiàn)先紅燈，后黃燈，再綠燈，分別依次0.5s跑動。這時第二部分的電路開始運行。這樣就使全部紅燈，再黃燈，后綠燈，各亮一次。而當綠燈全部亮完后，這時第二部分的4017的第一個輸出端（Q0）輸出高電平，也給NPN送去一個脈沖，使NPN導通，然后第一部分的4017不在清零，使第一部分的電路工作3個一組的組燈依次點亮、依次跑動。如此實現(xiàn)了3個一組先紅燈，后黃燈，再綠燈0.5s依次跑動，讓后再9個一組，先紅燈，后黃燈，再綠燈持續(xù)亮5
