四花样彩灯控制器设计

四花样彩灯控制器

序号 原状态[S(t)] Q4 Q3 Q2 Q1 次态[N(t)] Q4 Q3 Q2 Q1 输出

1 Z1 Z2 Z3 Z4 周花样 状态要求 期码 （位） 一亮一灭，从左向右移动 8 10000000

2 两亮两灭，从左向右移动 8 11000000 3 四亮四灭，从左向右移动 8 11110000 从1～8从00左到右逐次点亮，

4 然后逐次熄灭 16 1111111100000000

表4-1 四种码

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四花样彩灯控制器

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

表4.2

由表4-2分析得： Z1=Q3Q2Q1

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Z2=Q3Q2 Z3=Q3 Z4=Q4

所以四种码产生电路如图4.2所示：

图 4.1 四种码产生电路

4.2时钟脉冲产生电路

用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为:

T=0.7(R1+2R2)C?????????(4-1)

要用两个555产生两个时钟脉冲,一个控制74LS161模十六计数器和八位移位寄存器,要能看到彩灯的流动,其周期设为1秒左右, 电阻值和电容值可设为：

R1=1KΩ ， R2=51KΩ ， C=0.01μF 由公式（4-1）计算得：T=0.721S 电路图如图4.2所示:

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R251kohmVCC5VR11kohm4RST7625CONGNDDISTHRTRI3OUTVCC8U1 C1555_VIRTUAL C21

10uF0.01uF

图4.2 时钟电路

另一个555产生的矩形脉冲控制彩灯的自动转换,其周期设为模十六计数器的20倍,改变R1、R2的阻值即可，可设为：

R1=1KΩ ， R2=1MΩ ，C=0.01μF 由公式（4-1）计算得：T=14.42S

4.3彩灯开关电路

要实现彩灯四花样的自动转换，就要使四选一数据选择器74LS153循环地输出Z1、Z2、Z3、Z4。使双D触发器的输出端接数据选择器的两个地址输入端，双D触发器能产生00、01、10、11这四钟循环的状态，从而使选择器循环的选择一种码输出，实现彩灯的四花样循环。

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开关电路图如图4.3所示：

图 4.3 开关电路

令Q1Q2=AB，74LS153数据选择器的功能表如表4-3所示：

表4-3 数据选择器功能表

B（Q2）

由表4-3可知，数据选择器的地址输入端A、B循环转变，输出端1Y循环选择四种码Z1、Z2、Z3、Z4输出，使彩灯的四花样自动循环改变。

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A（Q1） 1Y 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 Z1 Z3 Z4 Z2 Z1