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  • 三个开关一个灯电路图
    万次阅读
    2016-01-25 12:02:24

    实现“三个开关控制一个灯的电路”,要求改变任一开关的状态,都能控制改变灯的状态(亮或灭)。


    选用3线—8线译码器(74LS138)、四输入与非门(74LS20),以及一些简单零件,做而论道设计的电路如下:


    数字电路:设计《三个开关控制一个灯的电路》 - 非著名博主 - 电子信息角落


    图片链接:http://xiangce.baidu.com/picture/detail/8c68462356f26b1477968afbbe389945a114ebfd


    经过使用 PROTEUS 仿真测试,这个设计完全符合要求。


    无论是在任何的状态下,随便拨动任意一个开关,都能使发光二极管改变(亮、灭)状态。


    题目链接:http://zhidao.baidu.com/question/553495571


    提问者评价:谢谢!


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    题目要求:用数据选择器设计一个用 3 个开关控制一个电灯的逻辑电路,当改变任何一个开关的状态,都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。最好用 74LS151。题目链接:...


    题目要求:用数据选择器设计一个用 3 个开关控制一个电灯的逻辑电路,

    当改变任何一个开关的状态,都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。


    最好用 74LS151。


    题目链接:http://zhidao.baidu.com/question/1689762126759866268.html

    -----------------------

    以前,做而论道曾设计过这样的电路,可见:


    http://hi.baidu.com/do_sermon/item/5cb6b1bad79ec8911846976a


    上次是用译码器、与非门做的。


    这次,题目要求用 74LS151 来完成。


    那么,做而论道这次设计的电路如下:


    数字电路设计--用3个开关控制一个电灯 - 非著名博主 - 电子信息角落


    插图链接:http://xiangce.baidu.com/picture/detail/22c9dadf59e9f34bf462d678eccf7fd6dc2a90f3


    -----------------------


    设计这样的东西,步骤是很严格的,共分成四步。


    先要写出真值表,再用卡诺图来化简,再写出逻辑表达式,最后,才能按照要求画出逻辑电路图。


    对于本题目,输出和输入的关系并不很明朗,因此,在写真值表时,比较麻烦,需要借助于格雷码。



    1。写真值表


    输入有三位X2X1X0,输出有一位Y。


    一般来说,真值表是按照输入变量,从小到大来排列顺序:


    最小项_X2X1X0_Y

    _m0___0_0_0___?

    _m1___0_0_1___?

    _m2___0_1_0___?

    _m3___0_1_1___?

    _m4___1_0_0___?

    _m5___1_0_1___?

    _m6___1_1_0___?

    _m7___1_1_1___?


    (表格对不齐,所以加上一些下划线)


    但是,针对本题目,这么排列,Y 并不好确定。


    对于这样的题目要求,应该按照格雷码的顺序来排列:


    最小项_X2X1X0_Y

    _m0___0_0_0___?

    _m1___0_0_1___?

    _m3___0_1_1___?

    _m2___0_1_0___?

    _m6___1_1_0___?

    _m4___1_0_0___?

    _m5___1_0_1___?

    _m7___1_1_1___?


    看出来了吗?


    相邻两行,仅有一个X发生了变化,这就是格雷码。


    那么,按照题目要求,Y 就是 0、1 交替的变化了。


    最小项_X2X1X0_Y

    _m0___0_0_0___0

    _m1___0_0_1___1

    _m3___0_1_1___0

    _m2___0_1_0___1

    _m6___1_1_0___0

    _m4___1_0_0___1

    _m5___1_0_1___0

    _m7___1_1_1___1



    2。逻辑表达式


    由这个真值表,可以得出逻辑表达式:


      Y = m1 + m2 + m4 + m7


    这是采用了最小项的写法,谁会用自变量 X2X1X0 的写法来写一遍?



    3。利用卡诺图化简


    由于本题目要求使用 74LS151(八通道选择器)来实现逻辑关系,故此,就应该使用最小项形式的表达式,不用化简。


    因此,这一步,就省了。



    4。画出逻辑图


    呵呵,就是前面给出的插图。



    本设计结果,完全可以实现:三个开关控制一盏灯。


    拨动任意一个开关,都可以控制这盏灯的亮和灭。


    -----------------------


    可不可以设计出四个开关控制一盏灯呢?


    当然可以实现。


    利用本设计的思路,弄懂了四位数的格雷码,就可以设计出电路。


    有人想试试看吗?



    展开全文
  • 循环流水灯电路的原理

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    1、本次循环流水实验的原理 2、本次实验用到的元器件以及其作用 (1)电阻:主要起到限流的作用防止电流过大导致元器件损坏。 (2)三极管:本次三极管主要是利用其“开关”的功能,来保证发光二极管的...

    1、本次三循环流水灯实验的原理图

     2、本次实验用到的元器件以及其作用

    (1)电阻:主要起到限流的作用防止电流过大导致元器件损坏。

    (2)三极管:本次三极管主要是利用其“开关”的功能,来保证发光二极管的明灭。

    (3)电容:主要利用电容的充放电特性来使发光二极管产生接连明灭的“流水灯”效果。

    (4)发光二极管:发光装置,用于产生本次实验的发光效果。

    (5)电源:提供电动势。 

    3、本次实验的电路原理

    要想真正理解本次实验的电路原理就要弄清楚本次电路的核心元器件——三极管(本次实验是NPN型三极管)

     针对于三极管的开关性能,简单来说就是当基极流过一定大小的电流时(也称作高电位状态),三极管就达到“导通”状态,此时集电极和发射极就可以看作导通(其实远不止导通这么简单,有兴趣的同学可以自己去学习三极管的相关知识,这里就不再赘述了)。

    我们来观察此次的电路图

    根据电路图知:三个三极管Q1、Q2、Q3虽然为同一型号但是一定存在个体差异,这就导致虽然三个三极管的基极直接通过R4、R5、R6三个电阻被电源正极连接,但导通的时间却一定有差异。我们假设Q1先导通,则Q1的集电极和发射极可以视作一根导线,而发光二极管LED2与Q1并联,则LED2上电压几乎为0,LED2不亮。因为LED2上没有电压,则我们可以视节点6为低电势,而根据电容的元件特性,节点5的电势因为节点6而变为低电势,则Q2的基极就不会通过电流,则三极管处于“关闭状态”,此时干路电流就通过R3流过LED3,进而LED3被点亮。同时节点4因为LED3点亮而成为高电势,同理节点3变为高电势,Q3导通,LED1不亮。

    此时,节点而因LED1不亮而为低电势,进而使节点7降为低电势,Q1不通,LED2亮,进而拉高节点6的电势导致节点5电势升高,Q2导通,LED3灭。如此循环,让我们看到了三循环流水灯的效果。

    4、最后寄语

    想要学好电路,自己的专业知识必不可少,建议大家多多看看关于硬件的书籍,咱们图书馆里有很多馆藏供你们挑选。如果大家对于三极管的功能产生了兴趣,我觉得大家可以去看看关于模拟电路的书籍,对你的电器开发之路非常有帮助。

    最后,祝大家学习顺利,前途无忧!

    5、三循环流水灯电路原理视频超链接

    老师来分析流水灯电路工作原理,教育,学校教育,好看视频 (baidu.com)

    展开全文
  • LED2可以作为产生脉冲的指示,每脉冲周期内LED2都会闪烁次。74HC14的C部分用于提升脉冲的带负载能力,B部分的输出端既要为电容充电,又要为LED2供电,可能会影响脉冲周期的稳定性。而D部分进行的逻辑反转,...

      产生脉冲的环节中,限流电阻设置为阻值可调的电位器,可以大幅度改变脉冲的频率。按键K2可以产生手动的脉冲,拨动开关SW2可以选择是自动产生脉冲,还是手动产生脉冲。LED2可以作为产生脉冲的指示灯,每个脉冲周期内LED2都会闪烁一次。74HC14的C部分用于提升脉冲的带负载能力,B部分的输出端既要为电容充电,又要为LED2供电,可能会影响脉冲周期的稳定性。而D部分进行的逻辑反转,其实可以不要,只是因为74HC14有6路,不用就浪费了,至少还有滤波功能。
    在这里插入图片描述

      74HC165的1引脚接按键,默认情况下为高电平,装载串行数据;按下时变为低电平,装载并行数据,也就是读取拨码开关的状态,因此这个按键的功能就是“更新设定”。由于串行输入的数据也是自身串行输出的数据,所以默认状态下,按照之前显示的内容周期循环;如果按下了按键,会根据当前拨码开关配置的状态,更新下一个周期的状态。拨码开关默认为低电平,拨动后变为高电平。拨码开关的8个下拉电阻阻值完全一样,故可以使用排阻,简化设计。
      74HC165的串行输出接74HC164的串行输入,所以74HC165输入的并行数据,其实也就是74HC164的并行输出数据,逻辑上是“串行→并行→串行”,好像没有变化。但没有这个环节,拨码开关与LED一一对应,就没办法显示“流水”的效果了。
    在这里插入图片描述

      最后是两个74HC245并联,输出的内容完全一样,但PCB上16个LED是圆形的,而且中心对称,看上去就是LED转圈圈。图中比较粗的连接线是总线连接的意思,在PCB原理图中,表示这些线是同一种类型的。
    在这里插入图片描述

      以下是流水灯电路的效果

    流水灯电路效果演示

      以下是完整的电路图
    流水灯电路原理图

    展开全文
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