双色爆闪灯设计.docx

课程设计报告

课程名称：数字电子技术课程设计
设计题目：双色爆闪灯
专业：通信工程
班级：2013级（2）班
学生姓名：XXXXX
学号：1XXXXX
起止日期：2015年1月-2015年6月
指导教师：XXXX

指导教师评语：

最终成绩：指导教师签名：

年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中的学习态度0.22、课程设计的质量及答辩0.53、设计报告书规范程度0.34、总成绩

双色爆闪灯

摘要:LED时序电路已在社会生活广泛应用，常见的有警车双色爆闪警示灯、岗亭灯等。本次课程设计是利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器组成时基电路，从而控制红蓝LED交替闪亮。同时我们通过改变RP1大小来控制LED的闪亮速度。

关键词:NE555时基电路CD4017十进制计数器双色LED灯

设计要求
利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器设计一双顺序闪光灯。使其在脉冲信号的作用下，双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序。然后双色发光二极管中的蓝色管一次点亮。形成蓝色光序，在始终脉冲得不断作用下，两色管带不断流动，要求发光二极管得流动速率得流动速度可调。

总体框图
双色顺序闪光灯总体框图
输出（双色发光二极管）
CD4017
十进制加法计数器/脉冲分配器

NE555
定时器
单稳态触发器

（图1）
如图1所示，需要三大模块
555定时器单稳态触发器（产生脉冲）。
CD4017十进制计数器/脉冲分配器（提供了快速操作、输入译码选通和无毛刺译码输出）。
双色LED（根据得到的电平闪亮）。
设计原理

单元电路设计与分析

NE555多谐振荡器（图2）

（图2）

电阻R1、R2和电容C1构成定时电路。定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH（6脚）和低触发端TL（2脚）的外触发电压。放电端D（7脚）接在R1和R2之间。电压控制端K（5脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容C2（0.01uF）。直接复位端R（4脚）接高电平，使NE555处于非复位状态。
多谐振荡器的放电时间常数分别为
tPH≈0.7×（R1+R2）×C1
tPL≈0.7×R2×C1
振荡周期T和振荡频率f分别为
T=tPH+tPL≈0.7×（R1+2R2）×C1
f=1/T≈1/[0.7×（R1+2R2）×C1]

CD4017十进制计数器/脉冲分配器
CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP、CR、INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。
Johnson计数器，提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。

电路图分析
由555定时器部分输入的脉冲信号得作用下，不断输出方波脉冲供给LS160。74LS160对输入的方波脉冲进行编码，在通过译码器依次变为低电平，再经过74LS04变为高电平，使双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序，然后双色发光二极管中的绿色管一次点亮，形成绿色光序，在脉冲得不断作用下，两色管带不断流动。
调节滑动变阻器可以改变脉冲频率，从而改变发光二极管之间的发光时间间隔。

电路图及原理
电路原理图（图3）

(图3)
电路图设计原理
它是由NE555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器／脉冲分配器组成。当第1、3、5个脉冲到来时，Q0、Q2、Q4依次输出高电平，蓝色LED闪亮3次，第6、8、10个脉冲到来时，Q5、Q7、Q9依次输出高电平，红色LED闪亮3次，当第11、13、15个脉冲到来时蓝色LED再闪亮，依次循环蓝色和红色LED交替闪亮，形成模拟警灯的样子。改变RP1大小可改变振荡周期，从而改变了LED的闪亮的速度

仿真图（图4）

（图4）
单脉冲波形图（图5）：

（图5）
仪器清单：
TLW-30220V30W电烙铁
DT-830B型数字万用表

原件清单（图6）

（图6）

电路的安装与调试
安装
所有的电子元器件在安装前要全部测试一遍，使得在电路测试中，减少错误检查的难度，有极性的电子元器件安装时其标志最好方向一致，以便于检查和更换。集成电路的方向要保持一致，以便正确布线和查线；布线要按照信号的流向有序连接，连线要做到横平竖直，避免导线与插孔的接触不良。
根据电路图，按照元器件大小，按从小到大顺序依次把元器件摆放到电路板上，在过程中，要分清电解电容和晶体二极管的正负极性，不要装错位置。确定没