多彩循环彩灯控制器设计 (3)

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图3.6 74LS198引脚图

当清除端(CR)为低电平时，输出(Q0～Q7)均为低电平。当工作方式控制端(M0、M1)均为高电平时，在时钟(CP)上升沿作用下，并行数据(D0～D7)被送入相应的输出端Q0～Q7。此时串行数据(DSR、DSL)被禁止。当M0 为高电平、M1 为低平时，在CP上升沿作用下进行右移操作，数据由DSR送入。当M0 为低电平、M1 为高电平时，在CP上升沿作用下进行操作，数据由DSR送入。当 M0 和M1 均为低电平时，CP 被禁止。只有当CP 为高电平时M0 和M1 才可改变。利用反馈法可以实现循环左移置数或循环右移置数， 也可以用反馈法使输出为某一数值时重新置数。

表3.3 74LS198功能表

此设计步骤中用四个8输入或非门和一个4输入或门接到S0进行反馈，当输出为000 00000,10000000,01110111,01010101其中任一种状态时移位寄存器重新置数，所置的数据为当前存在数据输入端的数据。当移位寄存器的数据输出端不为这四种状态时，移位寄存器执行左移功能。因为输出Q0反馈到SL，所以执行的为循环左移功能。

有移位寄存器构成的输出电路如下图3.4.3所示：

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图3.7 由74LS198构成的输出电路

3.5 LED显示电路的设计

LED显示电路是该次设计的直接输出，该灯的特点是当正极电压高于负极电压时就会发光，试验中所用为红色LED灯。当移位寄存器输出为高电平时，相应接口处的LED灯就发亮。

LED灯显示电路如下图3.8所示：

图3.8 LED显示电路

通过仿真和实物连接可以看到8只彩灯按照三种工作状态循环工作，呈现出实验所要求的多彩循环彩灯的效果。

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4 调试与检测

4.1 调试中的故障及解决办法

在仿真过程中每种状态工作的时间不一样长，经过检查发现分频器接成了

环发光，每种状态工作4秒，每个灯亮或灭的时间为0.5秒。

9分频电

路，从而打乱了移位寄存器的置数功能。将分频电路改为8进制后，彩灯按照要求正常循

4.2调试与运行结果

打开protues仿真电路图，开始仿真。 部分结果截图如下：分结果截图如下：

图4.1 8只彩灯从右到左逐一循环点亮截图

图4.2 8只彩灯按照11101110左移循环点亮截图

图4.3 8只彩灯交替闪烁截图

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5 仿真操作步骤及使用说明

一．各部件说明：

D0—D7为八个LED灯显示。 二．操作说明：

点击仿真运行按键后，8个灯将会按照下面的顺序进行亮灭：（其中1为亮） 花样一（8只彩灯从右到左逐一循环点亮）: 00000001 00000010 00000100

………….

01000000 10000000

花样二（8只彩灯按照11101110左移循环点亮）: 11101110 11011101 10111011 01110111 重复一遍

花样三(8只彩灯交替闪烁): 10101010 01010101 循环4次

然后循环到第一个花样，接着重复以上的动作，这样一直循环下去，每个灯时间间隔为0.5秒，每一个花样持续时间为4秒。

由仿真结果可知，仿真正确，电路连接正确，可以进行下一步实物的连接与调试。

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6 结束语

体会与总结

两个星期的电工电子综合坑设计我感触颇深。两个星期看似时间很长，其实做起来时间还是挺紧的。我们不但要对以前的模电知识和数电知识加以回忆和复习，还要查阅相关的书籍资料，还要学习以前并不熟悉的软件protues。正因为任务艰巨，所以我们才能从中学习到更多的知识，了解到电子技术的魅力，增加对电子技术的兴趣。

自我感觉数电理论知识学习的还不错，但是刚选好题目的时候，一时间不知道从何下手。但是静下心来仔细分析一下设计要求，渐渐地也就有思路了。但是只想不做终究只是空的。然后就看老师的课件学习protues的使用，要想熟练掌握protues的应用一俩天显然是不够的。但是掌握了它的一些基本操作，设计仿真此次设计的电路已经足够了。画电路的时候我先把每个工作模块分别画出来，然后再将它们连接起来构成总的电路原理图。调试的过程并不是一帆风顺的，但是皇天不负有心人，在自己的一遍遍努力中，终于仿真出了正确的实验结果。努力之后的快乐，只有努力过的人才能感受到。我也领悟到，遇到问题不能先认为自己不行，而是应积极面对，查阅资料、询问他人，这样才能更好的锻炼自己，更好的掌握知识。

此次课程设计既锻炼了自己独立思考解决问题的能力，也给了同学们之间相互学习，共同进步的机会。设计要求每个人设计出一种方案，四个人一个小组再设计出一个小组方案。每个人设计出电路之后，大家之间相互交流，比较自身的电路有哪些优点和缺点，如何改进，争取把自己的方案简化的结构清晰、功能明确。

课程设计设计出电路原理图是其中很重要的一部分，写好课程设计报告也是不可或缺的。因为你设计的东西别人想弄清出是怎么工作的，会从设计报告上去看。所以写实验报告时一定要格式规范，思路清晰，易于理解。只有能被别人广泛接受的新事物、新发明，才能得到人们的推广。课程设计也为我们以后搞科技发明打下一定的基础，锻炼我们解决问题的思维及方法。

要想学好电工电子技术，不仅要学好理论知识，还要经常实践，并进行一些创新设计。这样才能根深的理解电工电子技术中的相关知识，并熟练的应用所学过的元器件。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。学到的知识就是用来实际应用的，所以以后要乐于做实验、搞设计，这也可以激发自己去学习新的知识，达到新的高度。

未来的工作比的是创新，我们现在应该抓住机会锻炼自己，这样才不至于落伍。

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