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用74系列器件做的彩灯控制器(原创)
Jason_Zhang | 2010-04-02 13:01:18    阅读:4364   发布文章

这是论坛上“情缘”网友提出的一个问题。我觉得挺好玩的,用74系列器件搭出来了,做了Multisim仿真。

----------------------------------------------------------------- 问题为 ------------------------------------------------------------------
菜鸟求一个数电的电路..彩灯控制器的设计
(1)以半导体数码管作为控制器的显示器,它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后又依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列……如此周而复始,不断循环。
(2)打开电源时,控制器可自动清零,从接通电源时刻起,数码管最先显示出自然数列的0,再显示出1,然后按上述规律变化。

-------------------------------------------------------------- 我的想法 ------------------------------------------------------------------

分析一下这四种输出结果的二进制码之间的关系:
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 自然数列:
bit3~bit0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
这是一个十进制计数器的输出。

1、3、5、7、9(奇数列):
bit3~bit0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
可知,bit0恒为1,而bit3~bit1恰好是十进制计数器值0~4的bit2~bit0,用一个4bit的D触发器实现。数学关系上也很

明显:(0~4)*2+1

0、2、4、6、8(偶数列):
bit3~bit0
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
可知,bit0恒为0,数学上关系((5~9)-5)*2,用一个减5的减法器和4bit的D触发器实现。

0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列):就更容易了
十进制计数器将最高位恒为0就可以实现了,用一个4bit的D触发器实现。
下面要做的就是把这四种4bits输出结果选通到数码管,需要一个2bit的状态D触发器和4bit的2-4译码器。状态D触发器的时钟就是状态转换信号。循环一次需要30个基本时钟,因此十进制计数器产生3个进位信号,而题中要求有四个,因此需要在奇数列转偶数列时补上一个进位时钟,该时钟的使能条件是工作在状态1(即01)且计数器的bit2由0变成1,这个进位时钟与十进制计数器的进位时钟相或(假设正脉冲有效)作为状态D触发器的状态转换信号。

这样2-4译码器的输入就是楼主所要求的四个序列了,再接一个BCD转段码的芯片(如果需要的话),74系列有这样的芯片,型号忘了。
至于复位就简单了,做个RC上电复位电路接给需要的复位端就行了

-------------------------------------------------------- 仿真结果 ----------------------------------------------------------------------
能实现四种数的轮流显示。由于没使用有复位的D触发器,所以上电复位功能不是很好,刚上电前两三个时钟有点乱,很很快就OK了



multisim 10 的仿真文件,有这个软件的人,可以下载下来自己看看
numberok.rar

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haifeng915  2012-07-14 13:17:41 

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