數(shù)電課程設(shè)計-八路彩燈控制器

湖南程學(xué)院課

程

設(shè)

計名名

技設(shè)控

工自教

年

12月

27日湖南工學(xué)院

：課程計任書：名電技術(shù)設(shè)

多功數(shù)路班氣姓昕老

：0210

田任書達日期設(shè)完日期

年

月

日日設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求

一、設(shè)計內(nèi)容；該控制器實現(xiàn)以下功能：設(shè)計個8路存型彩控制，彩燈用發(fā)光二管LED模；基本要求如下1.8路能三種型（型自擬；2.實快慢種節(jié)拍變換二、設(shè)計要求：．計電路實現(xiàn)題目要求．路，體世界框，提供路圖及本原理3.單電路計，給具體計思路電路4.安、測電路；5.故分析電路改；6.寫設(shè)計告。主要設(shè)計條件

在南院四樓“綜合實驗室”和“電子實驗室”調(diào)試提供調(diào)試用試驗箱和電路所需要的原件芯片；說明書格式課程設(shè)計封面；任務(wù)書；說明書目錄；設(shè)計總體思路，基本原理和框圖；單元電路設(shè)計（各單元電路圖）；總電路設(shè)計（總電路圖）；安裝、調(diào)試步驟；故障分析與電路改進；總結(jié)與設(shè)計調(diào)試體會；附錄（元器件清單）；參考文獻；課程設(shè)計成績評分表。進度安排第一周星期一：課題內(nèi)容介紹和查找資料；

星期二：總體電路設(shè)計和分電路設(shè)計；星期三：電路仿真修改方案星期四：確定設(shè)計方案，擬訂調(diào)試方案,畫出調(diào)試電路,安電路；星期五：安裝、調(diào)試電路；第二周星期一三：安裝、調(diào)試電路；星期四五：驗收電路寫設(shè)計報告，打印相關(guān)圖紙；星期五下午：帶調(diào)試電路板及設(shè)計報告書進行答辯，整理實驗室及其他事情參考文獻1.《電子線路設(shè)計、實驗、測試》（二版）華中理工大學(xué)出版社-----謝美主編2.《新型集成電路的應(yīng)用》-----電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計華中理工大學(xué)出版社

梁宗善主編3.《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗》高等教育出版社----陳大欽主編4.《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》

高等教育出版社-----鵬華主編

一課程設(shè)計題目與實習(xí)目的）錯誤!未定義書。

（）、目：多路彩燈控制器錯誤!定義書。（）實習(xí)目的：錯誤!未義書簽。二總體方案的選錯誤!定義簽。（）總體方案設(shè)計錯誤未定義書。（）總體方案選擇錯誤未定義書。三單元電路的設(shè)錯誤!定義簽。（）花型演示路錯誤未定書簽（）花型控制號電路錯誤未定義書。（）節(jié)拍控制路錯誤未定書簽（）時鐘信號路原理錯誤!定義書。四總體電路圖（附頁）錯誤未定書簽。五電裝后際測各個元電路輸入、出信號形錯誤!未定書簽。六安裝、調(diào)試過錯誤!定義簽。七故障分析與電改進錯誤未定書簽（）、鞏固知識錯誤!未定書簽。（）、學(xué)會路板、片、導(dǎo)線等組裝各種功能的電；錯誤未定書簽。（）、和同同合作互相學(xué)習(xí)、共同進步錯誤未定書簽八總結(jié)：錯誤未定義書。九附錄（元器件單）：錯誤未定書簽。十參考文獻。錯誤!定義簽。一課程設(shè)計題目（實習(xí)目的）（）、目：多路彩燈控制器（）、習(xí)目的：．一步掌握字電路程所學(xué)的論知識。．熟悉種常用集成字芯的功和應(yīng)用并掌握工原，進步學(xué)會使進行電設(shè)計。．了解字系設(shè)計的基思想和方法，學(xué)會科析和解問題。．養(yǎng)認真嚴的工作風(fēng)和實事是的工作態(tài)度．數(shù)點程實驗大學(xué)中我們提的一次手踐機，增動手實踐力二總體方案的選（）總體方案設(shè)計

針題目設(shè)計，經(jīng)過析與思考，擬定以下二種方案方案一：體路分大塊。第一塊實現(xiàn)花的演示；第塊實現(xiàn)花的控制；塊實現(xiàn)鐘信號的產(chǎn)生。主框圖如下時鐘號CP產(chǎn)生路

花型制電路

花型示電路方案二：在方一基礎(chǔ)上將整體路分為塊。第塊實現(xiàn)花的演；第二塊實花型的控制；第三塊實現(xiàn)節(jié)拍控制；第塊實時鐘號的產(chǎn)生在分路的設(shè)計上與方一采用了完全不同的方法如花型的。主框圖如下根所提供的器材各塊總體思路如下：時信號CP電路：見高教出社王銀主編《數(shù)字電與輯設(shè)計》本P404圖10-3-6（a）;花控制電路由1614位二進制同計數(shù)器完成；花演示電路195雙移位存完成（可左移右移完花型變）；節(jié)控制電路節(jié)變化由151八選一數(shù)據(jù)擇器完成，節(jié)拍快慢變可有74雙上升沿D觸器完，可現(xiàn)二分（）總體方案選擇方一與方案大的不就在，方一是基基本要設(shè)計，方二加入了的變化花型控制電路和花型演示電路CP都是節(jié)控制之后的CP。兩方案的基路相同，將個設(shè)計電路的功能模塊化，設(shè)思比簡單。種類使用少，都較熟悉易于組電路。這設(shè)的出點是：設(shè)計塊化，易于檢查電路，對后面的電組裝及電路試都很方便。花型控制電簡單，花型比較簡由在設(shè)計的時期，已經(jīng)確定將電路模塊化，的過程中又已經(jīng)節(jié)拍控制設(shè)計出過仿真也實了設(shè)計要求——分

頻方案二同時成了選做的要，只要確保每一實現(xiàn)其功方案并不難也雜，為了確保短間內(nèi)完成程設(shè)計和高效率，我選了方案二三單元電路的設(shè)（）花型演示路由移位存實現(xiàn)。其八個輸出信號端連接八個發(fā)光二極，用輸信控制發(fā)光級管的亮滅實現(xiàn)花型演示。而型間變化通過控制電的輸出級聯(lián)的計數(shù)器輸控它們同一CP脈沖控制）。三花型變換花型：路分半。從左至右亮，亮，分兩半左至右漸。循環(huán)兩花型：從中到邊對稱地逐漸亮，全亮后由中間到兩邊逐次漸。循環(huán)兩花型：從左至右次漸亮亮后逆滅。環(huán)次移存器輸出狀編碼表節(jié)序號花型1

花型2

花型31000000000000000000000000200011000300111100401111110567891001111111110011111112000111111300001111140000011115000000111600000001

011101110011001100010001我設(shè)計是每型完整示兩遍以三花型完全顯示一遍需要的結(jié)拍數(shù)為64即1~16顯示一個花17~32顯示二個花33~64顯示第個。

ABAB要用194實現(xiàn)個型的連續(xù)顯示必須對兩片194的S1、S0和SL、SR一句節(jié)的化行相應(yīng)的改變,通過161的輸出饋來控制經(jīng)觀每16個低片輸出Q1—Q4變化較頻繁,根據(jù)變化的型頻率用高位片Q5—Q6去控制的SL、、、的變化而實現(xiàn)行的變化?，F(xiàn)兩分為低位片和高位片，再將其出端低位到高為L1~L8。列出各型和其對應(yīng)的194的S1、S0、SL、SR的輸入信號及節(jié)拍控制信列表下用表示Li的取花低片

高位節(jié)控信SLSRS1S0SLSRS1S0QQ1X^L801XL40100X^L801XL401102^L8X10X^L801013X^L801X^L80111列卡諾圖分194低位片Q

A

01Q

A

01Q

B

Q

B0XX0001^L8X110SL=^L8

S1=Q

B

.^Q

AQ

A

01

Q

A

01Q

B

Q

B0^L8^L81X^L8

011101SR=^L8194高位片

SL=^(Q

A

.^Q

B

)Q

A

0

1

Q

A

0

1Q

B

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B0X

X

0

^L8^L8

ABADFBBABADFBB1

X

X

1L4XL4SL=X

SR=^Q

B

.L4+

B

.^L8Q

A

0

1

Q

A

01Q

B

Q

B01S1=0

00

00

011111S0=1由圖分析可以到控制高、的左右移變化控制端S1、S0以及行輸入端的由的輸出端Q、Q和本身輸出端L4和控。用去Q—Q表示161從低位到位個輸出端?？亟Y(jié)果表達下：194低位片

194高位片S1=Q.^Q

E

S1=0S0=^S1S0=1SL=^L8SL=XSR=^L8SR=Q.^L8+^Q.L4電圖如下：

2G2G（）花型控制號電路由片161級聯(lián)的模128（三花型節(jié)拍每種顯示兩遍，再總重復(fù)一的總節(jié)拍計數(shù)器161的級聯(lián)用的是同步，并用清零。當種花型全新示一遍后總共64拍）161的出變?yōu)?0000100所將高位片的Q（）號給節(jié)拍控電路的151的來過節(jié)拍控路改變二遍花型顯示的頻率。的CP脈來自拍控制電中74LS151的出。電圖如下：

（）節(jié)拍控制路由151和一片74級聯(lián)現(xiàn)。整體上實現(xiàn)沖頻率變換，即替產(chǎn)生快拍。令74的Vcc，CLR，都接平將的輸出接到端Q端輸出接到151的D1端令151的B,C,G~,GND,D2~D7接低電平，Vcc接電平，D0接鐘信的CP脈沖，A端接花控制電路的QG輸出。所Y端輸出為Y=CP·^A+Q·A(Q是74D觸發(fā)器的出端)D觸發(fā)器具有憶功能，記錄上一個態(tài)所在個CP脈沖的上沿Q輸為上一次的記（即一脈沖）。比時鐘號電路脈慢了一拍所過為或選擇Y端輸出的脈沖頻率端接的是161的位片的即到達第拍時QC為1接來的拍為慢的脈沖輸

電圖如下:（）時鐘信號路原理圖由片555加上適當電容及電阻實現(xiàn)。電取：μfμf電?。簁ΩkΩ電如下：

四總體電路圖（附頁）注:由于仿真畫時芯片雜CP產(chǎn)電路產(chǎn)生用電源代（已試，

AA可等效）。五電路組裝后，際測量的各個單元電路的輸入、輸出信波．本脈產(chǎn)生路形與分頻電路波圖2.測試波形(列依次為CP脈沖,低位194A,B,C,D,194A,B,C,D即---Q)花一：

高位片花二：

花三：六安裝、調(diào)試過本數(shù)電路課程設(shè)計總用4天完成的，這天都在學(xué)思考，每天有所收獲，有進步。第天剛剛分到目的時候有些興奮和激動，電的基差，加上數(shù)試驗都是實實認完成的。對于161、和其器件的功能應(yīng)用都很。是具體設(shè)計電路時出現(xiàn)了疑惑。194去實現(xiàn)個花型很，是三個分開麻煩，但是本次設(shè)計要同時

實現(xiàn)個花形是通過151來選擇呢還是是手動呢動有些不切實際。經(jīng)過思考沒有到解決，只得的計數(shù)器如不反饋控制194的變化，那么它的存在價值不大接下來看了些參考書籍，大有了自己路，于是開設(shè)計，我用了學(xué)發(fā)的教材里所提供的兩種，并在上找了一資后我自也在前兩種的基礎(chǔ)上設(shè)計幾種所以開始的幾天就一直在想怎樣三種型銜接起來，書介紹比較粗，但并影響設(shè)計要知道S1、SR的作即可還是在思考一果給161和194的是同步那么就來一個上沿計數(shù)次同時的變化一次個花型需要的脈沖數(shù)是定，就是說通過計器的反饋可以控制滑之間的轉(zhuǎn)。但的出端有8各，具體怎么控制不通的，就歸到數(shù)本上去，出狀轉(zhuǎn)表，來找律通過觀察終成功用兩161的輸出端來反饋這電就常簡單了，能實功能，一天努力搏于它解決真很就感。間實遇到了多問經(jīng)課本和絡(luò)的資料在老師問得以它解決。第天，已設(shè)計好，我們就準備老檢我們的真圖，由于們這組十人所以分了兩，們這組與另一組的有些不同，原基本上差，老師見我們仿真的很成很欣。第天我就去老師那里取器材開始進行近單元——CP脈沖生電路。書上有好的電路圖直接連就OK。是題并是想的那單，因我一開始操作就不知道怎樣布才合，常現(xiàn)看著電不知道條線該走哪兒連過去過老師的示范電路的布線后特別的服所以當然要學(xué)習(xí)了，于是自己也樣連線，盡走直線連完時鐘電路后，以為會成功，為我的電路連很簡潔，我繼續(xù)接其的芯片看著電腦的真圖大約用一個多小連線，最終聯(lián)了，正我們喜已時，果上脈沖信號后燈居然不能真圖上樣運行查路什么題，開不知所措，但我沒有放棄，就步的檢查看那里出了誤真錯的話那肯定是接線的以經(jīng)過我仔細查，最花了一下午的時間把接好芯片在仿圖里面是沒有的，所需要重制作，經(jīng)多次試驗，現(xiàn)555可用脈沖信號代替第天我們開始老師檢查的絮確像天真的那樣次序亮師無誤并記錄我的名字們這組的課程設(shè)計就算圓成功了。七故障析與電路改本課程計我用了一個星期的時就部做完，率很，因為

在計之前根計的要，每個模塊仔的計分析了正是整個程我都認度和方案選擇合適，才這高的效率而且從本課程設(shè)計中獲很多可以總結(jié)為以下點：（）、固數(shù)知這課程設(shè)計是運用字電路邏輯設(shè)計的一些相關(guān)知整個實過程中，不開對字電路課程知識的再學(xué)習(xí)我在最開，就將實習(xí)用知識通翻閱數(shù)電書回顧了一這也是對這門課的習(xí)，以的復(fù)習(xí)備考減少了很多擔），這的回顧我知識理解更加，來的快速設(shè)計起了很好的鋪墊作。而還參了數(shù)字電驗指導(dǎo)，關(guān)于芯片的管腳里面細的描（）、會用電路板、芯片、導(dǎo)等組裝功的路；雖這不是第用電路，因為前的課內(nèi)實驗也用過，但當時的運也只是囫圇棗的感覺。這次實習(xí)中應(yīng)用整塊板子實習(xí)后對路板的組全了解，并能練運用。實習(xí)中通過對電路的連接懂得了如過計分析對所連電路的整體布局更好的放芯片在最的位置。在線的連接上，如何選擇導(dǎo)線走向是關(guān)鍵，我應(yīng)該盡保證所路的捷，短勿長合線。個完的作品不能很好完成要求實現(xiàn)功能要在感官上給人美的受。所以美的角對自己的電路進行改良是很必的。（）、同學(xué)同合作、相學(xué)、共同步最大家沒思路時候，特別的著急，想出，家問我我就說我的思路，我不抄襲，只是探討，每個人都理解了才開始設(shè)計，我的循環(huán)遍，他們的都不是我們的設(shè)不，只是給大家發(fā)了個思考點。理論上我先設(shè)計出來，實習(xí)中經(jīng)常會遇到一自己可能暫時無法想明白的問題，請教同學(xué)或師很好的做法，節(jié)省間，從別人身上學(xué)到更多。計時和同學(xué)相互交各的想法也重要的，不的人對問題的看法總有差異，可以交流中獲同的意見，他人的設(shè)計也可有你色的地方很的借鑒在家的商討選擇最案最一定會得到最好的設(shè)方法所以團結(jié)合作在一個團里面是要。八總結(jié)本試驗中包CP的生電路的芯片，但覺得555芯片國語復(fù)雜，所以就用脈沖號代替基本電路用了6芯片（片161、片、一片、片04）分頻電用74和151實，一用了8個芯。是目前想出用最少的件，簡單的線來實所要求的。從路圖的設(shè)實現(xiàn)、真、驗報告，都自己思考動手。掌握了Multisim的用感覺款軟的制作者很偉大，用學(xué)過

的片設(shè)計電，并用面包板來實現(xiàn)，現(xiàn)的過程中排錯檢的能力得到鍛煉總言之，這次程設(shè)計讓學(xué)了多西，不僅做了計而且還習(xí)了數(shù)電識，這是收甚大。我感謝學(xué)給我提的此實習(xí)的機感謝我導(dǎo)老的教導(dǎo)最終讓我力要求完成任，提高自