数字电子课程设计——循环彩灯控制器

"数字电子课程设计——循环彩灯控制器" 数字电子技术课程设计是当前电子技术教育的重要组成部分，它旨在提高学生对数字电子技术的理解和实践能力。本设计旨在设计一个循环彩灯控制器，使用 Multisim 10 进行设计和仿真。下面是该设计的详细说明： 一、设计任务与要求 本设计的任务是设计一个循环彩灯控制器，共有红、绿、黄 3 色彩灯各 9 个，要求按一定顺序和时间关系运行。动作要求：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按 0.5S 的速度跑动一次，然后，全部红灯亮 5S，再黄灯，后绿灯，各一次。以此循环。 二、方案设计与论证 根据任务要求，可以大致的画出框架图：总体分析：色彩灯的动作可以分成两部分完成：一是彩灯的跑动，二是同一颜色彩灯全亮。该任务要求可以分为三部分电路：一部分电路为控制 0.5s 的跑动，一部分电路为控制 5s 的跑动，一部分电路为实现这两种跑动的循环。 三、单元电路设计与参数计算 振荡电路使用两个 555 多谐振荡器（一个周期为 0.5 秒，一个为 5 秒）用来控制跑动的速度，对于两部分的动作可以用一个计数器作为主控，通过门电路控制两组计数器分别完成两组动作。 发光二极管驱动电路采用 27 个发光二极管按照从左到右按照 D1、D2、D3 为一组依次安装，阳极公阳。R5 为 1K 欧的电阻，共 27 个，T1 为 NPN 型晶体管，发射结公地，从左到右每三个相同颜色的发光二极管的阴极连到同一个晶体管的集电极，晶体管的基极与技术译码电路的输出端相连接。 计数译码电路采用一个 D 触发器构成的一位二进制计数器，功能是动作一和动作二的计数，状态编码： 00 为动作一，01 为动作二；使用 74192 和 7442（BCD 译码器）实现动作一和动作二的计数和译码。 四、总电路工作原理及元件清单 总电路工作原理是通过两个 555 多谐振荡器控制跑动的速度，并使用计数译码电路实现动作一和动作二的计数和译码。电路完整工作过程描述：当开关 S 拨到接地的一侧时，U9 置零，U4 置零，由于 U9 的 Q 端与 U3 的置数端相连，因此 U3 也置零，此时彩灯全灭，因此开关 S 为复位开关。当开关 S 拨到接 VCC 的一侧时，电路开始工作。 本设计采用数字电子技术设计了一个循环彩灯控制器，使用 Multisim 10 进行设计和仿真。该设计可以实现彩灯的跑动和全亮，具有实际应用价值。