彩灯循环控制电路
电子技术课程设计
——彩灯循环控制电路
彩灯循环控制电路
、设计任务与要求
1. 设计时钟振荡电路，由555组成时基电路提供计时脉冲
2 ?由计时器实现彩灯的循环显示。
3.循环的速度可调。
、总体框图
图（1）总体框图
根据设计要求和任务，参考广告灯主要的逻辑框图，设计方案可以从以下几个方面考虑。
总体框图如图1,其中利用振荡器产生触发，再利用数控分频器系统将触发
脉冲进行分频，产生不同频率的脉冲，作为顺序脉冲发生器的输入脉冲，当输入脉冲的频率变化时顺序脉冲发生器产生的顺序脉冲也会有不同的频率，从而达到控制彩灯循环时间的目的。产生顺序脉冲后将它加到彩灯循环系统上，使彩灯系统产生简单的循环变化的效果。
三、选择器件
本次课程设计所用器件如表一:
表（1）:本试验所有器材如
) 的应用
在常用的优先编码器电路中，除了二进制编码器之外，还有一类叫做二—十进制优先编码器。他能将帀一西10个输入信号分别编成10个BCD码在阪—回10个输入信号中西的优先权最高，帀的优先权最低。
2）74LS160的应用
它是同步十进制加法记数器，当LOAD端输入底电平时处于预置数状态，D0 D1、D2、D3的数据将会在CP上升沿到达时被置入Q0 Q1 Q2 Q3中，它的预置数是同步的。右图是74LS160的引脚分配图，图中LD为预置数控制端，D0-D3 为数据输入端，C 为进位输出端，RC为异步置零端，Q0-Q3位数据输出端，EP 和ET为工作状态控制端。
3）555定时器应用
国产双极型定时器CB555电路结构图。它是由比较器C i和C2，基本RS触发器和
集电极开路的放电三极管 T D 三部分组成。
V H 是比较器C1的输入端，V 12是比较器C 2的输入端。C i 和C 2的参考电压 V R1和V R2由V CC 经三个五千欧电阻分压给出。在控制 电压输入端 V co 悬空 时，
V RI =2/3V CC ,V R 2=1/3V CC 。如果 V co 外接固定电压，则 V RI =V co ,V R 2=1/2V co .
R D 是置零输入端。只要在R D 端加上低电平，输出端v o 便立即被置成低电 平，不
受其他输入端状态的影响。正常工作时必须使 R D 处于高电平。图中的数 码1 — 8为器件引脚的编号。
图（2） 555定时器逻辑符号
555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以 方便地构
成脉冲产生和整形电路。
（A ） 电路组成
u o
D
图（3） 555定时器内部结构图
555集成定时器由五个部分组成。
1、基本RS触发器：由两个“与非”门组成
2、比较器：C1、C2是两个电压比较器
3、分压器：阻值均为5千欧的电阻串联起来构成分压器，为比较器C1和
C2提供参考电压。
4、晶体管开卷和输出缓冲器：晶体管VT构成开关，其状态受Q端控制。
输出缓冲器就是接在输出端的反相器G3,其作用是提高定
时器的带负载能力和隔离负载对定时器的影响。
（B）基本功能
当R 0时，Q 1 ,输出电压V V OL为低电平，VT饱和导通。
2 1
当R 1时，V TH -V CC时，给-V CC时，C1输出低电平，C2输出高电平，
3 TR 3
Q 1，Q = 0，V o V OL，T D饱和导通。
2 -
当R 1、V TH -V CC、琳 -J时，C1、C2输出均为高电平，基本RS
3 3
触发器保持原来状态不变，因此v。、VT也保持原来状态不变。
2 -
当R 1、V TH V CC > V TR-V CC时，C1输出高电平，C2输出低电平，Q 0，
3 3
Q= 1，v。V OH，VT 截止。
4) 74LS138的应用
图（4）为3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图，其有3个附力卩的控制端G1、G2A和G2B当G仁1 G2A+G2B=时，其附加门GS才输出高电平
（S=1），译码器处于工作状态。否则译码被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码器的功能。
图（4）3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图
74LS138的内部原理图
图（5）74LS138的内部结构图Vr
YYYY
-^￥
Y Y
由3线-8线译码器74LS138的功能表也可以看出，当S1=0时，无论S2+S3 等于0还是1,译码器都处于禁止状态，当S1=1,S2+S3=0时，译码器处于工作状态。
5）三极管非门
仔细观察一下图中给出的三极管开关电路即可发现，当输入为高电平时输出等于低电平，而输入为低电平时输出等于高电平。因此输出与输入的电平之间是反向关系，它实际上就是一个非门。（亦称反向器）。
当输入信号为高电平时，应保证三极管工作在深度饱和状态，以使输出电平接近于零。为此，电路参数的配合必须合适，保证提供给三极的基极电流大于深度饱和的基极电流。
设计电路所用的芯片是74LS04，如下图所示：
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图（6）74LS04的内部结构图
功能表如下图: