檔位控制設(shè)計 - 基于TTL電路的LED可調(diào)彩燈控制器

　　檔位控制主要由同步4位向上計數(shù)器DM74LS190N和按鈕開關(guān)構(gòu)成，DM74LS190N的LD端接高電平，EN和D/U端接低電平，計數(shù)輸入端1、9、10、15腳接地，CLK時鐘信號端作為按鈕開關(guān)SW輸入，QD～QA輸出端，CLK端接按鈕時鐘脈沖，對時鐘脈沖上升沿進行加法計數(shù)，每按一次SW按鈕，產(chǎn)生一個高電平的時鐘脈沖，QD～QA輸出相應(yīng)的“0”至“9”遞增可循環(huán)BCD碼，該BCD碼送至SN74LS247N的A2～A0預置端和HCC4067 BF，按鈕開關(guān)每按一次，QC～QA輸出一個信號，共有0～9檔可供選擇，且不斷循環(huán)，LED數(shù)碼管自動顯示檔位情況。

　　2.2 可調(diào)定時器設(shè)計

　　可調(diào)定時器主要由多諧振蕩電路和16通道多路復用器HCCA067BF組成，UA、UB構(gòu)成多諧振蕩器，振蕩周期T=2.2C1Rn(n=2～11)。多諧振蕩脈沖經(jīng)U8C反相緩沖后作為時鐘脈沖送至DM74LS74AN的CLK端，16多路選擇開關(guān)的A、B、C、D分別與SN74LS247N的A0～A3端及DM74LS190N的

　　QA～QD端相連，INH和GND接地，I01～I09分別與電阻R2～R1連接，二進制信號中選擇0～9通道被打開“ON”和連接的輸入輸出，當DM74LS190 N上的按鈕開關(guān)第一次按下時，QD～QA輸出信號0000，0000經(jīng)DM74LS74AN譯碼后在數(shù)碼管宣示0，與此同時HCC4067BF的A、B、C、D接收到信號0000后，接通100端口，多諧振蕩器工作，產(chǎn)生1個周期T=2.2C1R2振蕩脈沖，此脈沖經(jīng)U8C反相緩沖后送至DM74LS74AN的CLK端作為時鐘脈沖信號，當DM74LS190N上的按鈕開關(guān)第二次按下時，數(shù)碼管顯示1，多諧振蕩器產(chǎn)生另一個周期為T=2.2C1R3振蕩脈沖;如此類推，可產(chǎn)生10組時鐘振蕩脈沖送入DM74LS74AN，共有10檔可調(diào)。

　　2.3 檔位顯示設(shè)計

　　檔位顯示電路主要由譯碼器SN74LS247N和七段LED數(shù)碼管HDSP-511E組成，SN74LS247N的LT、RBI、BI/RB0端接電源，譯碼輸入A0～A3接DM74LS190N的QA～QD，譯碼輸出a～g為低電平有效;HDSP-511E為共陽極，當DM74LS190N上的按鈕開關(guān)動作，A0～A3接收DM74LS190N的輸出信號，譯碼輸出后送LED數(shù)碼管顯示，這樣顯示電路就能監(jiān)控按鈕開關(guān)的檔位情況。

　　2.4 分頻器設(shè)計

　　分頻器采用雙D觸發(fā)器74LS74組成，D觸發(fā)器的狀態(tài)方程為

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　　，其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在CP脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器，觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時鐘到來前的D端狀態(tài)，廣泛應(yīng)用于分頻和波形產(chǎn)生。每當CP1端輸入兩個時鐘脈沖Q1端就產(chǎn)生一個時鐘脈沖，從而實現(xiàn)了二分頻，從Q1端輸出的時鐘脈沖送USB的CP2，Q2端輸出的頻率就是USA的3腳輸出的時鐘脈沖信號即CP1的1/4，從而實現(xiàn)了四分頻。

　　2.5 彩燈電路設(shè)計

　　彩燈電路主要由三極管、二極管、電阻等組成，在設(shè)計三極管發(fā)射極接地，集電極與二極管相接，在實際使用中選用多個不同顏色二極管并聯(lián)。當USA的3腳輸出的時鐘脈沖為低電平時，發(fā)光二極管V1正向?qū)òl(fā)光，3腳輸出的時鐘脈沖為高電平時，V1反向截止而熄滅，而V3、V5因Q、

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　　輸出的總是一個為高電平“1”，一個為低電平“0”，因而，交替發(fā)光閃爍，V3，V5的閃爍頻率為V1閃爍頻率的二分之一，即為二分頻，因為Q2端輸出頻率為CP1的1/4，所以V7、V9的閃爍頻率又為V3、V5閃爍頻率的二分之一，實現(xiàn)了四分頻。二分頻、四分頻的二極管的閃爍周期見下表。

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