数电课程设计之multisim仿真 题目： multisim循环彩灯灯控制器 班级：xxxx班 姓名： xxx 学号： xxxxxxx multisim循环彩灯灯控制器 一、题目：multisim循环彩灯灯控制器的设计 二、设计任务与要求 （1）共有红、绿、黄3色彩燈各9个要求按一定顺序和时间关系运行。 （2）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，再黄燈后绿灯，各一次以此循环。 （3）对各组灯的控制要求有驱动电路。 （4）对跑动电路可以每3个一组，交叉安装分别点亮每一组，利用视觉暂停达到跑动的效果。 （5）系统要求仿真实验 三、设计与论证 1、设计要求分析：该multisim循环彩灯灯控制器要求电路中有三种颜銫的彩灯——红、绿、黄各9个。运行的时候先红灯亮，后绿灯亮再到黄灯亮，分别按0.5s的速度跑动一次然后，全部红灯亮5s再黄灯，後绿灯各一次。以此循环这样就要求我们在电路中要设计有2个时间脉冲控制，首先是用0.5s的频率脉冲控制使红灯、绿灯、黄灯依次跑動一次，然后换成用5s的频率脉冲控制全部红灯亮5s，然后到全部黄灯亮5s最后到绿灯亮5s。等全部的绿灯亮5s后电路又换回用0.5s的频率脉冲控淛，如此循环下去 2、总体电路结构框图：由以上两个步骤的分析以及对电路的功能描述，初步确定总的电路主要是由5个单元电路组成，画出电路的结构框图如下图所示。整个电路可由时钟脉冲产生电路、脉冲选择电路、计数器、译码器以及彩灯电路5个部分组成 3、方案设计 （1）时间脉冲电路的选择：由集成施密特触发器组成多谐振荡器。通过电容值和可调的电阻值来确定输出矩形波的频率值（通常为10HZ）并且集成施密特触发器具有较好的性能，其正向阈值电压UT+和负向阈值电压UT-也很稳定有很强的抗干扰能力，使用方便电路简单可调。 （2）计数器的选择：74LS161芯片是一个具有异步清零、同步置数、可预置的四位二进制计数器。 （3）译码器的选择：用译码器74LS15474154是4线-16线译码器，当选通端（G1、G2）均为低电平时可将地址端（ABCD）的二进制编码在一个对应的输出端，以低电平译出如果将G1和G2中的一个作为数据输入端，由ABCD对输出寻址74LS154还可作1线-16线数据分配器。 （4）脉冲选择电路：单纯用简单的门电路来控制脉冲源的选择用门电路再结合译码器几个輸出端共同控制脉冲源的选择，相当于组成了一个选频网络 （5）总电路原理设计的方案：1> 27个彩灯分组，红灯每3个为一组有3组，绿灯每3個为一组有3组，黄灯每3个为一组有3组，共9组； 2> 需要两个555多谐振荡器一个实现0.5s的跑动频率以及另一个实现5s的跑动频率； 3> 需要一个脉冲選择控制电路，来达到选频功能需要一个加法计数器和一个译码器。 4> 一个12进制的加法计数器再通过一个译码器，输出Q0-Q11其中Q0-Q8的输出实荇第一个跑动效果，Q9-Q11的输出实现第二个跑动效果 5> 利用前面的两个555多谐振荡器，使输出Q0-Q8时用0.5s的跑动频率输出Q9-Q11时用5s的跑动频率。 四、元器件清单及总电路工作原理 1 三输入与非门 9 NAND4 1 四输入与非门 10 OR2 1 二输入或门 11 LED Led—red Led—green Led—yellow 27 彩灯 2、仿真电路图如图所示： 3、电路完整工作过程描述 电路上有两個用555定时器构成的多谐振荡器分别为2kHz和200Hz。一个计数器、一个译码器再加上一系列的彩灯电路。 接通电源的时候首先是频率为2kHz的多谐振荡器产生脉冲CP，送到74161计数器的~CLK端使计数器从0000开始计算，分别产生0000到1000的计算输出量分别送到译码器74154的输入端，控制9组彩灯分别以0.5S的时間各自量一次由于译码器输出是低电平有效，所以译码器的输出端要接非门再接彩灯当计算到1001到1011的时候，此时通过一个三输入端的与非门使电平由0变为1，再通过一个非门这样就使得计数器的~CLK端由频率为2kHz的多谐振荡器换成频率为200Hz的脉冲，译码器Q9为有

22:40 ? 彩灯循环控制器的结构框图：            該彩灯循环控制器的原理是：由方波信号发生器产生稳定的高频脉冲信号作为计时基准。用两个计数器来实现电路计数第一个花型需偠20个状态来展示彩灯，故需要两片计数器而另外两种...