彩燈循環控制器的設計與制作一、設計任務設計并制作一彩燈循環控制器。二、技術指標1、彩燈能夠自動循環點亮。2、彩燈循環顯示具有頻率快慢可調。3、控制電路具有八路以上輸出。三、設計要求1、畫出電路原理圖（或仿真電路圖）。2、元器件及參數選擇。3、電路仿真與測試。4、PCB文件生成與打印輸出。四、制作要求自行安裝與調試，發現問題或解決問題。五、設計報告按規定要求寫出設計與制作全過程，附上相關資料和圖紙及心得體會等。彩燈循環控制器的設計與制作2、設計任務1）彩燈能夠自動循環點亮2）彩燈循環顯示且頻率快慢可調。3）該控制電路具有8路以上的輸出。3、設計目的通過本設計熟悉中規模集成電路進行時序電路和組合電路設計的方法，掌握彩燈循環控制器的設計方法。4、參考設計方案方案一：1）課題的分析此電路主要由三部分組成，其整體框圖如圖（一）所示。振蕩電路 計數譯碼驅動電路 顯示電路圖（一）2）方案論證與實現（1）振蕩電路主要用來產生時間基準信號（脈沖信號）。因為循環彩燈對頻率的要求不高，只要能產生高低電平就可以了，且脈沖信號的頻率可調，所以采用555定時器組成的振蕩器，其輸出的脈沖作為下一級的時鐘信號，電路如圖（二）所示。 圖（二）（2）計數器/譯碼分配器計數器是用來累計和寄存輸入脈沖個數的時序邏輯部件。在此電路中采用十進制計數/分頻器4017，它是一種用途非常廣泛的電路。其內部由計數器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實現對脈沖信號的分配，整個輸出時序就是O0、O1、O2.O9依次出現與時鐘同步的高電平，寬度等于時鐘周期。4017有3個輸入端（MR、CP0和CP1），MR為清零端，當在MR端上加高電平或正脈沖時，其輸出O0為高電平，其余輸出端（O1-O9）均為低電平。CP0和CP1是2個時鐘輸入端，若要用上升沿來計數，則信號由CP0端輸入；若要用下降沿來計數，則信號由CP1端輸入。設置2個時鐘輸入端，級聯時比較方便，可驅動更多二極管發光。4017有10個輸出端（O0O9）和1 個進位輸出端O5-9。每輸入10個計數脈沖，O5-9就可得到1 個進位正脈沖，該進位輸出信號可作為下一級的時鐘信號。由此可見，當4017有連續脈沖輸入時，其對應的輸出端依次變為高電平狀態，故可直接用作順序脈沖發生器。4017的管腳仿真圖如圖（三）所示。其測試電路及波形如圖（四）圖（五）所示。注意在用multisim仿真軟件時，含有CMOS時，電源作VDD。 圖（五）（3）顯示電路主要由發光二極管組成，當4017的輸出依次輸出高電平時，驅動發光二極管也依次點亮，產生一種流動變化的效果。發光二極管要求驅動電壓小一點，一般在1.66V左右，電流在5mA左右。彩燈的循環速度由脈沖源頻率決定。R、C構成微分電路，用于上電復位。如有興趣也可以把發光二極管換成顏色的彩燈，這樣循環直民來就更好看了。整機電路如圖（六）所示。a 圖（六）方案二1、電路組成該循環控制電路由555定時器、同步4位二制計數器74163和4線16線譯碼器/分配器74154組成。2、電路原理與實現 電路中555定時器組成多諧振蕩器，輸出一定頻率的矩形脈沖。74163是同步4位二進制計數器，當輸入周期性脈沖信號時，其輸出為二進制數形式，并且隨著脈沖信號的輸入，其輸出在00001111之間循環變化。通過4線16線譯碼器74154，其16條輸出線按照74163所加的二進制數依次變成低電平，哪條輸出線為低電平，與它相連的發光二極管就亮。因任一時刻，只有1個發光二極管亮，故所有16個發光二極管只接1個限流電阻。該