Multisim仿真的555+74ls194八路循環(huán)彩燈電路

設(shè)計(jì)電路產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過兩片四位移位寄存器級(jí)聯(lián)起來去控制八個(gè)發(fā)光二極管，利用移位功能實(shí)現(xiàn)八個(gè)燈從左到右依次點(diǎn)亮，各2秒，共十六秒；接下來八個(gè)燈從右到左依次熄滅各兩秒，共十六秒；利用置數(shù)和清零功能實(shí)現(xiàn)最后八個(gè)燈同時(shí)閃爍八次，也是十六秒。共48秒。

脈沖信號(hào)選擇555定時(shí)器組成的多諧振蕩器產(chǎn)生占空比為50%的所需頻率的方波；八個(gè)發(fā)光二極管按題設(shè)的要求可用74ls194的左移、右移、置數(shù)和清零功能實(shí)現(xiàn)；最后在發(fā)光二極管的亮燈要求上，利用74ls192的計(jì)數(shù)功能實(shí)現(xiàn)，達(dá)到亮燈方式之間的切換與循環(huán)。

圖3-1 循環(huán)彩燈系統(tǒng)框圖

脈沖發(fā)生器：運(yùn)用555定時(shí)器，由電容沖放電的關(guān)系控制波形，左側(cè)滑動(dòng)變阻器功能為調(diào)節(jié)波形的占空比，此處須占空比為50%，所以滑動(dòng)變阻器調(diào)到中間即可。電容、電阻與沖放電完成的時(shí)間關(guān)系：t（充電）≈0.7R3*C2 ; t（放電）≈0.7R5*C2。

圖3-2脈沖發(fā)生器

彩燈功能控制器：利用兩片74ls192計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器與清零功能，控制四位移位寄存器74ls194的右移、左移、置數(shù)控制位S0、S1高低電平的轉(zhuǎn)換，每八次脈沖為一個(gè)周期，當(dāng)?shù)谝黄��?jì)數(shù)器記滿八次脈沖后，對(duì)本芯片進(jìn)行清零，并給右邊計(jì)數(shù)器一個(gè)脈沖，進(jìn)行一次計(jì)數(shù)；當(dāng)?shù)诙�片�?jì)數(shù)器得到三次上升沿脈沖時(shí)，對(duì)第二個(gè)芯片清零以循環(huán)之前的功能。實(shí)現(xiàn)題目要求中彩燈的循環(huán)閃爍。

圖3-3彩燈功能控制器

彩燈亮滅控制器：利用74ls194通過左右移位、置數(shù)和清零功能，實(shí)現(xiàn)LED燈從右至左點(diǎn)亮、從左至右熄滅、全閃八次的功能。

圖3-4彩燈亮滅控制器

彩燈發(fā)生器：利用八個(gè)led燈來實(shí)現(xiàn)循環(huán)彩燈效果。

圖3-5彩燈發(fā)生器

示波器僅為檢測(cè)輸出波形所用，可移除。

圖3-6循環(huán)彩燈控制電路

當(dāng)接通電源（開始運(yùn)行仿真）后，八個(gè) led 燈會(huì)按時(shí)間順序，按三種不同功能，依次按每隔一秒點(diǎn)亮led，并亮一秒時(shí)長(zhǎng)。

圖3-7電路設(shè)計(jì)仿真結(jié)果截圖

表3-1元件清單表

通過這次的電路設(shè)計(jì)對(duì)555定時(shí)計(jì)數(shù)器、74LS192D、7406N、7432N、7408J、74194N等元件有了一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)，在剛開始設(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到了許多困難，在中期時(shí)不斷鞏固數(shù)字電路書籍的知識(shí)，并網(wǎng)上不斷查閱相關(guān)資料；后來再對(duì)每一步設(shè)計(jì)都進(jìn)行推理，并與老師通過一些交流探討之后，對(duì)此電路設(shè)計(jì)的整體思路更為明晰。這道題設(shè)計(jì)之后，感覺自己對(duì)數(shù)字電路又有了一些新的認(rèn)識(shí)。在自己的知識(shí)儲(chǔ)備中對(duì)于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)也更加有了思路。

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