数电大作业流水灯.pdf

综合设计题

一.流水灯

1.总体思路

8位流水灯始终是一亮七暗的，根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器

的输出来实现流水灯的循环电路。同时，还可以用74LS161四位二进制计数器来

控制74LS138的输入端，从而实现对灯亮灭的控制

2.使用元件

3—8译码器74LS138，四位二进制计数器74LS161，555定时器，七段数码管

译码器驱动器4511芯片，数码管，电容，电阻，非门若干。

3.电路原理框图

4.元器件在本电路中的主要功能

○

1555定时器

555定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而

可以改变灯亮时间，而且它的振荡周期为T=0.7

（+2）C。此处C=0.1uF.由电路参数可知，当

R1为10kΩ时，灯亮时间为0.0014s.它的功能主

要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制

RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上

电压，当5脚悬空时，则电压比较器C的同相

1

输入端的电压为2VCC/3，C的反相输入端的电

2

压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C的输出

2

为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压

大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C的输出为0，C的输

12

出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。电路图如下：

1/12

○

274LS161计数器

74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制

74LS138的AAA，依次选通Y-Y。产生脉冲序列也可以用74LS191是

21007

四位二进制同步加/减计数器，与74LS161相比，它能够实现减计数，

此处只需要求产生脉冲序列，而且74LS161是常用的计数器，所以选择

74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法，产生000-111脉冲序号，时钟

脉冲外部接入，原理图如下图所示

○

374LS138译码器

74LS138译码器在本电路中的作用主要是选通指示灯发光。它的输出端为一

个低电平，经过取反之后可以得到一个高电平，从而控制灯的亮灭。它的工作原

理是：

①当一个选通端（E）为高电平，另两个选通端E和E为低电平时，可将地

123

址端（A、A、A）的二进制编码在Y至Y对应的输出端以低电平译出。举例说

01207

明：如果AAA=001，那么Y输出0，其余输出1，经过取反之后为1，其余为

2101

0，因此只剩下与相连的指示灯亮，其余灯不亮。因为要控制八位指示灯循环

点亮，则需要一系列脉冲序列，使得AAA电平发生变化。即依次选通Y-Y，脉

21007

冲从000-111。

○

44511芯片驱动器

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