数电课设报告
数电课程设计(红绿交通灯的设计)
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：XXX（XX号）专业名称：电子信息工程班级：电子XXXX实习时间：2010年12月6日——2010年12月17日红绿灯交通信号系统一、红绿灯交通信号系统功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。
外部硬件电路包括：两组红黄绿灯（配合十字路口的双向指挥控制）、一组手动与自动控制开关（针对交通警察指挥交通控制使用）、倒计时显示器（显示允许通行或禁止通行时间）。
二、红绿灯交通信号系统红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。
图1 十字路口交通灯模拟图三、任务和要求1．在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。
2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上绿灯亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮的的时间都是5s 。
3．选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止。
当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。
4．选做：用两组数码管，实现双向倒计时显示。
四、设计思路在实际情况下，一个十字路有一个主干道和一个支干道。
主干道的车流量较大，即要求主干道绿灯亮的时间长，支干道正好相反。
五、总体方案简单原理如下：由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电路装置计时工作稳定进行。
用两片74LS161作为计数器，将其输出端通过非门与74LS48相连后，把74LS48输出端连到数码管上，实现倒计时；用另外一片74LS161作为状态控制器，控制状态变量Q2Q1的变化，即实现变化：00-01-10-11；用计数器的RCO进位端作为状态控制器的脉冲；利用状态控制器对计数器实现至数操作，从而实现模30，模20，模5的转换；六个灯与由状态控制器控制的74LS74的输出端通过门电路直接相连。
数电课程设计实验报告
目录1. 课程设计任务书 (1)2. 课程设计方案论证 (2)3. 课程设计电路原理图 (5)4. 课程设计电路原理图的调试 (8)5. 课程设计的心得体会 (8)6. 参考文献 (9)附录1原件清单 (9)《数字电子技术》课程设计任务书一、设计题目：多功能数字钟的设计二、设计任务与要求：1. 时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”。
其中时为24进制，分为60进制。
三、设计内容与步骤：1. 查阅相关资料；2. 完成设计方案；3. 芯片选定及各单元功能电路分析；4. 画出整体电路原理图（实验）；5. 调试电路确认电路可行性后方可焊接电路；6. 完成设计报告。
四、设计计划与进度安排：1. 查阅相关资料；2. 完成设计方案及单元电路；3. 完成整体电路原理图（实验）；4. 并完成设计报告。
五、设计材料与成果要求：1.完成整体电路设计；2. 提交设计报告。
六、设计考核要求：课程成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格。
由设计报告结合实验考核。
七、设计参考书目：《数字电子技术基础》第五版阎石编著高等教育出版社 2006年成绩评定表课程设计方案论证一.振动器电路方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源，如图①所示为555构成的多谐振荡器。
图①方案二：选用石英晶体构成振荡器电路，产生时间标准信号，如图②所示为石英晶体构成的振荡器电路。
图②方案三：由集成逻辑门与RC 组成的时钟源振荡器。
如图③所示为逻辑门与RC 构成的振动器。
图③本课程设计采用的是方案一，由555与RC 组成多谐振荡器。
二．分频器电路通常，数字钟的振荡器输出频率较高，为了得到1Hz 信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
方案一：可选用14级二进制串行计数/分频器CD4060得到精确频率。
CD4060计数为1４级２进制计数器，可以将32768Ｈz 的信号分频为２Ｈz 。
欲得到1Hz 信号，还需要加入分频电路。
方案二：利用计数器级联，选用74LS90，每片为1/10分频器，三片级联正好能够得到1Hz 信号脉冲。
数电实验报告实验一心得
数电实验报告实验一心得引言本实验是数字电路课程的第一次实验，旨在通过实际操作和观察，加深对数字电路基础知识的理解和掌握。
本次实验主要涉及布尔代数、逻辑门、模拟开关和数字显示等内容。
在实验过程中，我对数字电路的原理和实际应用有了更深入的了解。
实验一：逻辑门电路的实验实验原理逻辑门是数字电路中的基本组件，它能够根据输入的布尔值输出相应的结果。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
本次实验主要是通过搭建逻辑门电路实现布尔函数的运算。
实验过程1. 首先，我按照实验指导书上的电路图，使用示波器搭建了一个简单的与门电路。
并将输入端连接到两个开关，输出端连接到示波器，以观察电路的输入和输出信号变化。
2. 其次，我打开示波器，观察了两个开关分别为0和1时的输出结果。
当两个输入均为1时，示波器上的信号为高电平，否则为低电平。
3. 我进一步观察了两个开关都为1时的输出信号波形。
通过示波器上的脉冲信号可以清晰地看出与门的实际运行过程，验证了实验原理的正确性。
实验结果和分析通过本次实验，我成功地搭建了一个与门电路，并观察了输入和输出之间的关系。
通过示波器上的信号波形，我更加直观地了解了数字电路中布尔函数的运算过程。
根据实验结果和分析，我可以总结出：1. 逻辑门电路可以根据布尔函数进行输入信号的运算，输出相应的结果。
2. 在与门电路中，当输入信号均为1时，输出信号为1，否则为0。
3. 示例器可以实时显示电路的输入和输出信号波形，方便实验者观察和分析。
结论通过本次实验，我对数字电路的基本原理和逻辑门电路有了更深刻的理解。
我学会了如何搭建逻辑门电路，并通过示波器观察和分析输入和输出信号的变化。
这对我进一步理解数字电路的设计和应用具有重要意义。
通过实验，我还锻炼了动手操作、实际观察和分析问题的能力。
实验过程中，需要认真对待并细致观察电路的运行情况，及时发现和解决问题。
这些能力对于今后的学习和研究都非常重要。
总之，本次实验让我更好地理解了数字电路的基本原理和应用，提高了我的实验能力和观察分析能力。
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告第一章设计背景与要求设计要求第二章系统概述设计思想与方案选择各功能块的组成工作原理第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择设计及工作原理分析第四章电路的组构与调试遇到的主要问题现象记录及原因分析解决措施及效果功能的测试方法,步骤,记录的数据第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明总结设计的收获与体会附图电路总图及各个模块详图参考文献第一章设计背景与要求一．设计背景与要求在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦;数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用;数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路;设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能;1以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制;2时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时;3整点报时采用蜂鸣器实现;每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束;4才用两个按键分别控制“校时”或“校分”;按下校时键时,是显示值以0~23循环变化；按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化;二．设计要求电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用;在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容;通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法;即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;第二章系统概述设计思想与方案选择方案一 ,利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示;方案二,利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51进行编程来实现数字钟的时间显示;由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉,而方案二比较复杂,涉及到比较多我们没学过的内容,所以选择方案一来实施;简易数字钟电路主体部分是三个计数器,秒、分计数器采用六十进制计数器,而时计数器采用二十四进制计数器,其中分、时计数器的计数脉冲由校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号;计数器的输出通过七段译码后显示,同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时;各功能块的组成分频模块,60进制计数器模块,24进制计数器模块,4位显示译码模块,正点报时电路模块,脉冲按键消抖动处理模块工作原理一．简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率秒脉冲进行计数;当秒脉冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲,而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉冲,电路主要由3个计数器构成,秒计数和分计数为六十进制,时计数为二十四进制;将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8个10倍频脉冲信号;1Hz的脉冲作为秒计数器的输入,这样实现了一个基本的计时装置;通过4位显示译码模块,可以显示出时间;时间的显示范围为00时00分~23时59分;二．当需要调整时间时,可使用数字钟的时校正和分校正进行调整,数字钟中时、分计数器都有两个计数脉冲信号源,正常工作状态时分别为时脉冲和分脉冲；校正状态时都为5~10Hz的校正脉冲;这两种状态的切换由脉冲按键控制选择器的S 端来实现;为了更准确的设定时间,需要对脉冲按键进消抖动处理;三．电路在整点前10 秒钟内开始控制蜂鸣器报时,可采用数字比较器或逻辑门判断分、秒计数器的状态码值,以不同频率的脉冲控制蜂鸣器的鸣响;第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择1分频模块,设计一个8级倍率为10 的分频电路,输出频率分别为1Hz 、10Hz、100 Hz、1k Hz、10k Hz、100k Hz、1 MHz、10MHz8组占空比为50%的脉冲信号;260进制计数器模块,采用两片74161级联;324进制计数器模块,采用两片74161级联;44位显示译码模块,由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;其中4位计数器用74161,数据选择器用74153,七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计;5正点报时电路模块,该模块采用与门和数据选择器74153构成6脉冲按键消抖动处理模块,采用D触发器实现消抖动,从而能够比较精确地设定时间;设计及工作原理分析1分频模块要输出8级频率差为10倍的分频电路,可采用十进制计数器级联实现;集成十进制计数器的类型很多,比较常用的有74160、74162、74190、74192和7490等;这里采用7490来实现分频,7490是二-五-十进制加计数器,片上有一个二进制计数器和一个异步五进制计数器;QA是二进制加计数器的输出,QB、QC、QD是五进制加计数器的输出,位序从告到低依次为D,C,B;该分频器一共用到7片7490,初始信号输入到第一片7490的CLKB 端口,QD输出端连接到CLKA端,作为输入,从QA引出1MHz的output端口,并引线到第二片7490的CLKB端口,依此类推,直到第七片7490连接完成如附图所示;每片7490相当于一个五进制计数器和一个二进制计数器级联实现了十进制加计数,从而实现分频;分频模块图如图所示分频模块内部结构图如下图所示260进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入,与非门输出分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QC和QA端作为与非门的两个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0101即0到5六个状态码的计数,当上面一片状态为0101时,LDN为低电平,此时计数器为0000;这样子通过两片74161就实现了一个六十进制计数器;下图为六十进制计数器模块的示意图由六十进制计数模块构成的秒分计数如下图,下面那块六十进制技术模块表示为妙,上面那块六十进制计数模块表示为分;当妙计数模块的状态为0101 1001时,向分计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到分计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;324进制计数器模块采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ＥＮＰ都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端；上面一片74161的QB非门的一个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平,并且上面74161的QB端和下面一块74161的QC端通过与非门输出接到两片74161的清零端CLRN;下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0010即0到2三个状态码的计数,当上面一片状态为0010即2时,下面一片状态为0100即4时,两块74161的CLRN为低电平,此时两块74161的状态都为0000,即实现了23时过后显示00时;这样子通过两片74161就实现了一个24进制计数器;下图为24进制计数器模块示意图由二十四进制计数模块构成的时计数模块如图,下面那块六十进制技术模块表示为分,上面那块24进制计数模块表示为时;当分计数模块的状态为0101 1001时,向时计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到时计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制;二十四进制计数模块构成的时计数模块44位显示译码模块由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路;4位计数器由74161构成;如下图所示74161构成的4位计数器数据选择器采用两片74153 和一片74153M两片74153实现连在一起实现对四个数字的选择,而一片74153M实现对小数点的选择;如下图所示74153M构成的数据选择器两片74153构成的数据选择器七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个四位显示译码模块如图所示5正点报时电路模块该模块采用与门和数据选择器74153构成,如下图所示;7个输入端口的与门控制A,当时间在59分51s,53s,55s,57s,59s的时候,A为高电平1,当秒的个位数为9时,B为高电平1,A为1,B为0时,输出C1低频率信号,A为1,B为1时输出C3高频率信号,实现整点的不同频率的报时电路;整点报时电路模块6脉冲按键消抖动处理模块采用D触发器实现消抖动,从而能够精确地设定时间;校正状态为5HZ的校正脉冲,分频器输出的10HZ通过T触发器得到5HZ的校正脉冲;如图脉冲按键消抖动处理模块通过T触发器得到的5HZ校正脉冲第四章电路的组构与调试遇到的主要问题1在用74161做二十四进制计数器时,没有深入考虑,打算采用第一片六进制,第二片四进制级联而成,结果出现问题;2时、分调整按键没有安装消抖动装置;3在设置简易数字钟的分时,时计数器也会进;现象记录及原因分析1虽然也能够计数实现二十四进制,但是不能与七段显示译码器配合使用,不能显示直观的数值,这样给用户带来不便;2在下载调试的时候,我要进行时分调整,但是有时按一下子脉冲键会进两个数值,这样子给时分的设置带来了麻烦,原因是按键没有采用消抖动装置;3在调试的时候,打算通过按键调整分,但是发现时计数器也会进位,这就不符合要求了,原因是调整分时,各计数器都按正常状况在计数,所以会按正常情况产生进位;解决措施及效果1仍然采用两片74161,第一片可以从0~9,第二片只能从0~2,而且当第二片为2的时候,第一片到4的话就都清零复位,这样不仅实现了二十四进制计数器,而且能与七段显示译码器配合使用,直观的显示数字;2在脉冲控制按键上加上了D触发器,这样子可以达到消抖动的效果;3加上选择器,把两路信号分开,当调整分的时候,不对时计数器产生进位,这样子就不会产生十进位了,解决了这个问题;功能的测试方法、步骤,记录的数据1简易数字钟的测试,将电路图连好后,分析与综合,仿真,编译,下载到仪器上,表示秒的小数点按1Hz,占空比50%跳动,分从0~59计数,分过了59后,向时计数器进1;2整点点报时功能的测试,到了整点,即59分51s,53s,55s,57s时蜂鸣器低频率间断性鸣响,59分59秒时,蜂鸣器高频率鸣响一次;3时、分调整功能的测试,按分调整键,分按一定的频率逐次加一,但是时显示不变；按时调整键,时按一定的频率逐次加一,但是分显示不变;第五章结束语对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明简易数字钟的设计中,主要运用了分频器,六十进制计数器,二十四进制计数器,动态扫描显示电路,选择器,按键消抖以及门电路等数字电路方面的知识;可以在简易数字钟的基础上加上24小时和12小时转换功能,秒表功能,闹钟功能,这样更能满足人们的使用需求;总结设计的收获与体会简易数字钟的设计及实验当中,我坚持了下来,上学期的数电我学的并不好,而且对软件应用的接受能力不强,刚开始的时候做的很慢,看到别人都做好了,心里比较着急,于是,我找出了数电课本,复习所涉及的知识点,并练习所学软件,终于有了进步,可以更上同学们的进度,但数字钟的设计一直困扰我,看到别人拓展功能都做好了,自己基本的都还没做好,心里很急;在设计的过程中,碰到了很多的困难,遇到了很多问题,不断地思考与尝试,以及向同学和老师请教,但还是没能完全设计好,以后有时间还得多去实验室尝试,争取做好一些拓展功能;通过这次设计,对上学期学习的数字电路的相关知识得到了复习和巩固,也查阅了一些相关的资料,也加深了我对数字电路应用的理解,总之这次的电子技术课程设计受益匪浅;参考文献：基于FPGA的数字电路系统设计西安电子科技大学出版社数字电子技术基础电子工业出版社数字电路与逻辑设计实验及应用人民邮电出版社附图1.分频模块分频器仿真波形下图为分频器线路图2.60进制计数器模块60进制计数器仿真波形3.24进制计数器模块24进制计数器仿真波形4. 4位显示译码模块七段显示译码器模块七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下：subdesign ymqdata_in3..0 :input;a,b,c,d,e,f,g :output;begintabledata_in3..0 =>a,b,c,d,e,f,g;b"0000" =>1,1,1,1,1,1,0;b"0001" =>0,1,1,0,0,0,0;b"0010" =>1,1,0,1,1,0,1;b"0011" =>1,1,1,1,0,0,1;b"0100" =>0,1,1,0,0,1,1;b"0101" =>1,0,1,1,0,1,1;b"0110" =>0,0,1,1,1,1,1;b"0111" =>1,1,1,0,0,0,0;b"1000" =>1,1,1,1,1,1,1;b"1001" =>1,1,1,0,0,1,1;b"1010" =>1,1,1,0,1,1,1;b"1011" =>0,0,1,1,1,1,1;b"1100" =>1,0,0,0,1,1,0;b"1101" =>0,1,1,1,1,0,1;b"1110" =>1,0,0,1,1,1,1;b"1111" =>1,0,0,0,1,1,1;end table;end;整个4位显示译码模块四位显示译码模块。
数字电路课程设计打地鼠
数字电路课程设计打地鼠(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--北京科技大学数电课程设计报告仿真设计课程名称:数字电子实验仿真仿真设计项目名称：打地鼠游戏院系：计算机与通信工程专业班级：通信1204组长：吕文诺（）组员：刘豪（）庄御乾（）孙仲乐（）打地鼠游戏一、实验仿真目的：1、掌握时序逻辑电路的一般设计办法。
2、掌握计数器的设计原理和应用。
3、掌握组合逻辑电路的一般设计办法。
4、掌握定时电路的设计和使用。
5、掌握译码显示电路的原理和应用。
6、通过打地鼠游戏的设计，锻炼对数字单元电路的灵活应用和综合设计能力，提高学生综合应用知识的能力和创新能力。
二、实验所用的主要元器件：双D触发器74LS74 脉冲源计数器 2to4译码器以及若干基础数电元器件4to16译码器三、实验仿真电路原理总实现图：各模块实现的原理及步骤：A.产生四个指示灯的随机点亮：1.使用四个计数器并行运行10进制计数器偶数循环0-2-4-6-8奇数循环1-3-5-7-9 七进制循环2.通过一个四进制循环来选择这四个计数器的当时时刻的数字，，如图，四进制循环接上74HC139N。
3.选择数字使用D触发器做了一个并入并处的移位寄存器，将四个计数器产生的数字的二进制送入寄存器中，上图即使实现选择四个计数器数字4.实现灯的随机点亮将上图选择的二进制数字接入74HC154W 4 to10 的译码器中，将使输出端1到10管脚有效，使（2 10）、（ 3 9）、（ 4 8）、（ 5 7）分别使能一个灯。
B.打地鼠开关的设计使用的是可复位的开关，把开关和灯同接一个与门，同时有效则输出高电平。
C.实现打地鼠记分功能把开关的有效电位产生的脉冲接入计数器的CLK端，则实现每次开关和灯同时有效产生的脉冲能被记录。
D.实现每10次暂停电路将四盏灯或接入10进制计数器的CLK端，十次满之后RCO输出高电平，使用其使能四进制计数器的CLR端，实现功能。
数电课程设计
数电课程设计
摘要：
1.数电课程设计的概述
2.数电课程设计的主要内容
3.数电课程设计的实践方法
4.数电课程设计的重要性
正文：
【1.数电课程设计的概述】
数电课程设计，全称为数字电路课程设计，是电子信息工程、通信工程等专业教育中的重要实践环节。
它旨在通过实际操作，帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理、设计方法和应用技巧，从而提升学生的实际工程能力。
【2.数电课程设计的主要内容】
数电课程设计的主要内容包括：数字逻辑门电路设计、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计、触发器设计、寄存器设计、计数器设计、译码器设计、编码器设计等。
这些设计内容涵盖了数字电路的各个方面，既有理论知识的应用，也有实际操作的训练。
【3.数电课程设计的实践方法】
数电课程设计的实践方法主要包括：理论学习、实验操作、电路仿真、硬件实现等。
理论学习是基础，帮助学生理解数字电路的原理；实验操作和电路仿真是手段，让学生在实际操作中掌握设计方法；硬件实现是目标，让学生能够真正做出实际可用的电路。
【4.数电课程设计的重要性】
数电课程设计对于电子信息工程、通信工程等专业的学生来说，具有非常重要的意义。
首先，它可以帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理和设计方法；其次，它可以提升学生的实际工程能力，使其能够在毕业后胜任实际工作；最后，它也是检验学生理论学习成果的重要方式。
数电课程实验报告——数字钟的设计
.《数字电子技术》课程设计报告设计题目: 数字钟班级学号：1407080701221 1407080701216 1407080701218学生：志强企海清指导教师：周玲时间：2016.6.15-2016.6.16《数字电子技术》课程设计一、设计题目：数字钟的设计一、设计任务与要求：1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
其中时为24进制，分秒为60进制。
2. 其他功能扩展：（1）设计一个电路实现时分秒校准功能。
（2）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
（3）设计一个电路实现整点报时功能等。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz 音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz荧屏结束时刻为整点。
二、设计方案：数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
三、芯片选定及各单元功能电路说明：实验器材及主要器件（1）CC4511 6片（2）74LS90 5片（3）74LS92 2片（4）74LS191 1片（5）74LS00 5片（6）74LS04 3片（7）74LS74 1片（8）74LS2O 2片（9）555集成芯片1片（10）共阴七段显示器6片（11）电阻、电容、导线等若干①振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
数电课程设计报告,,,音乐彩灯控制器
数电课程设计报告,,,音乐彩灯控制器电子技术课程设计题目名称：音乐彩灯控制器1. 设计任务和要求(1) 任务设计一种组合式彩灯控制电路，该电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不同颜色的发光二极管作设计实验。
(2) 要求① 第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。
② 第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。
强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。
③ 第三路按音调高低（信号频率高低）控制彩灯。
低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯点亮。
摘要随着现代社会经济的飞速发展和夜市的兴起，各种彩灯装饰层出不穷，给城市的夜间带来绚丽的色彩。
夜间漫步于城市的每一个角落，触目可及变幻莫测、摇曳生姿的各式彩灯，无一不诱惑着人们好奇的双眼。
门面店铺灯光装潢大都采用时明时暗或部分循环点亮的流水模式，有新意的要属那些旋转上升变化的广告装饰灯。
在公园里有树状的彩灯，它从底部开始亮起，然后快速沿枝干向上窜升，到达顶端后向各处散开，远远望去犹如仙女散花，煞是好看。
有音乐的娱乐场所，比如说舞厅，酒吧间和咖啡厅的彩灯会随着悠扬的音乐闪烁生辉，这些场所的灯光一般比较幽暗，更加显得彩灯扑朔迷离、捉摸不定，一如可望而不可即的魑魅。
而气势磅礴、规模宏大的当然是大型的节日彩灯，把许多组彩灯进行不同的组合，便得到花样众多的主题字型或代表喜庆吉祥的图案。
这些彩灯不仅增添了节日的气氛，而且丰富了人们多姿多彩的生活。
本文介绍的彩灯控制器是一种组合式彩灯控制电路。
声控彩灯是音乐声响与彩灯灯光的相互组合，使音乐的旋律伴以亮度、颜色和图案不断变换的灯光，使人的视觉和听觉结合在一起获得综合的艺术享受。
本设计伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。
使彩灯在艺术上有了很大的提高，本文的主要内容有以下几点：设计音乐信号放大电路；设计滤波电路，实现音乐的音调控制彩灯；555基本电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯；555基本电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。
数电课程设计报告(1)
数电课程设计报告班级：09自动化2班；姓名：廖明冬；学号：22一、设计目的1.了解八人智力竞赛抢答器的工作原理。
2.熟悉工作电路中各芯片的作用及了解其他元器件对工作电路的影响。
3.掌握电路的焊接方法。
4.完成电路后，能分析电路中出现的问题及对电路进行调试二、设计要求和设计指标1.八名选手参加比赛，编号分别为0、1、2、3、4、5、6、7，每人一个抢答按钮；2.节目主持人用开关控制系统的清零和抢答开始；3.抢答器具有锁存和显示第一个抢答者的编号并禁止其他选手抢答的功能；4.抢答器在主持人启动后开始抢答，具有30秒倒计时的功能，在30秒内抢答有效，停止计时并显示抢答时刻；5.30秒内无人抢答时，本次抢答无效，并禁止选手抢答。
6.分配选手的0、1、2、3、4、5、6、7按钮用8个按钮开关控制，一个清零开关分配给主持人，具有对系统清零和抢答开始的控制功能。
7.用4个锁存器对选手的操作信号进行锁存，利用译码器4511，将选手编号在数码显示器中显示出来。
8.用555定时器组成多谐振荡器，用其产生脉冲信号源，供74LHC192（与原理图所用芯片为准）组成的计数器使用，设定30秒的抢答时间。
9.八人智力竞赛抢答器工作原理图三、设计介绍1.选手抢答控制电路由编码器74HC148和按钮开关组成，编码器会对每个开关自动编码。
将代码送到译码器（图1）。
2.定时器555组成的多谐振荡器产生时钟信号，供计数器使用（图2）。
3.两个74LHC192串行组成时限为30s的计数器（图3）。
4.4511主要对各芯片传来的代码进行编译，讲编译好的代码送到显示器中显示（图4）。
5.电路使用了3个数码显示器，两个用作计数，一个用作显示（图5）。
四、对设计的改进建议既然是智力竞赛，想必也应该有个计分功能，我们希望在抢答器的基础上，搭建计分电路，这样能够更好地显示抢答结果，同时配对一个具有发声功能的电路，在显示选手编号的同时听到对应的音乐，让观众能更好地识别究竟哪个选手在抢答。
数电课程设计报告-数字电子钟东北大学
数电课程设计报告-数字电子钟东北大学第一篇：数电课程设计报告-数字电子钟东北大学课程设计报告设计题目：数字电子钟设计与实现班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：摘要数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展采用了先进的三石英技术，使数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字时钟电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于数字时钟电路的基本组成包含了数字电路的组成部分，因此进行数定时钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来增养我们的综合分析和设计电路的能力。
本次设计以数字时钟为主，实现对时、分、秒数字显示的计数器计时装置，周期为24小时，显示满为23时59分59秒并具４有校时功能的数电子时钟。
电路主要采用中规模的集成电路，本电路主要脉冲产生模块、校时模块、两个六十进制模块（分、秒）、一个二十四进制模块（时）和一个报时逻辑电路组成。
时、分、秒再通过BCD-7段译码显示屏显示出来。
关键词：计数器译码器校时目录概述2 课程设计任务及要求2.1 设计任务2.2 设计要求3 理论设计3.1方案论证3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明3.2.2 系统原理图及工作原理3.3 单元电路设计3.3.1秒脉冲电路设计3.3.2时、分、秒计数器电路3.3.3校时电路3.3.4译码显示电路3.3.5定时电路设计4.软件仿真4.1 仿真电路图4.2 仿真过程4.2 仿真结果5.结论6.使用仪器设备清单7.参考文献。
8.收获、体会和建议。
5 5 8 10 11 13 15 16181919202.课程设计及要求2.1设计任务数字电子时钟是一种用数字电路技术实现“时”、“分”、“秒”计时的装置。
数电课设报告——出租车计价器
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：许建霞工作单位：信息工程学院题目: 出租车计价器的设计与实现初始条件：本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。
用数码管显示行驶里程、停车时间和计费值。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。
2、技术要求：1）设计一个出租车计价器。
要求用4位数码管显示行驶里程、停车时间和计费值，采用按键切换显示物理量。
2）出租车的起步价为3元，当里程行驶到1km后，费用为4元；当里程行驶到1.5km后，费用为5元；，当里程行驶到2km后，费用为6元；当里程行驶到2.5km后，费用为7元；当里程行驶到3km后，费用为8元；此后每公里计费为0.7元/0.5km。
停车每达3分钟，增加0.7元。
3）具有秒、分为60进制计数功能，能显示分、秒停车状态的计时结果，格式为：00:00min。
按照轮胎转动1圈为1m计算，计算并显示行驶的里程结果，格式为：000.0km。
能显示乘车费用，格式为：000.0元。
4）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：1、2013年5 月17日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。
3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2013年7月5日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1. 1 原理图的设计 (4)1.1方案的选择、比较 (4)1.1.1 方案一 (4)1.1.2 方案二 (5)1.1.3 方案比较选择 (6)1.2 方案二的说明及电路 (6)1.2.1 AT89S52单片机及最小系统 (6)1.2.2 振荡电路 (7)1.2.3 按键单元 (7)1.2.4 显示单元 (8)1.2.5 存储单元 (9)1.3 系统总程序 (10)1.3.1系统总程序 (10)1.3.2 行驶路程子程序 (11)1.3.3 等待时间子程序 (12)1.4主要电路图及工作原理 (14)2 仿真结果分析 (15)3 分析测试数据 (16)4收获、体会、建议 (17)5元器件清单 (18)5.1单片机主板BOM清单 (18)5.2 显示部分器件 (19)6 主要参考文献资料 (20)附录一 (22)附录二 (23)摘要随着生活水平的提高，人们已不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已受到越来越多人的关注。
数电课程设计报告(温度报警器)
数电课程设计报告(温度报警器)一、概述本次课程设计的目的旨在设计一个可以检测温度值并发出报警反应的温度报警器。
该报警器可以通过LCD显示温度值，可以对不同的温度进行设置，当检测到温度高于设置的阈值的时候就会发出报警声，以保证安全。
二、器件选择本次温度报警器的关键器件是温度传感器和LCD显示屏。
温度传感器可以测量当前环境的温度；而LCD显示屏可以显示当前温度的值，同时可以设置和显示阈值。
此外，还需要加入一个LED，当温度超过报警值时，LED就会点亮，以告知使用者，此时需要采取适当的措施。
另外，为了能更好地显示温度，需要选择高精度、质量可靠的温度传感器和LCD显示屏。
三、功能块设计本次温度报警器功能块设计主要分为4大块，分别为输入块、控制块、输出块、显示块。
1、输入块：接收温度传感器的温度值；2、控制块：完成中央处理器的温度检测和阈值比较以判断是否报警；3、输出块：如果温度超过阈值，就输出报警信号；4、显示块：分别显示当前温度和报警值，并给出报警信号提示。
四、电路设计1、中央处理单元的电路：中央处理单元的电路主要由MCU、时钟、温度传感器和存储器组成。
2、LCD显示屏的电路：该电路由数据线、控制线、MCU和LCD显示屏构成，通过数据线与MCU进行数据交互，显示出当前温度和报警值。
3、输出电路：该电路内部主要由MCU、蜂鸣器以及LED构成，当温度超过阈值时，MCU就会输出一个控制信号，从而控制LED和蜂鸣器发出报警 sound。
五、系统测试1、本次课程设计在随机环境下测试，以检验系统的准确性和可靠性。
2、先将温度调节器设置到比当前温度高出一定量。
通过测量，确定报警器的温度报警功能是否正常，同时让LCD显示屏正确显示温度值，以及温度超过阈值时是否能正确发出报警声音。
3、在各种温度下，测试系统的准确性和可靠性，来验证报警器的实用性。
六、总结本次课程设计主要介绍了一种温度报警器，该报警器可以在各种不同温度环境下，通过LCD显示屏显示当前温度，并设定不同报警值，超过阈值时发出报警声，以便提醒使用者注意观察环境温度变化。
数电课程设计
山东科技大学信息学院数字电子技术基础课程设计报告题目：带报警器的密码电子锁和门铃电路专业、班级：电子信息科学与技术2011—1 学生姓名：李文谨学号：201101050716指导教师：张秀娟指导教师评语：成绩：教师签名：1.任务书数字电子技术是一门应用性、实践性很强的学科，学习它的根本方法是将理论与实践相结合。
在学习的过程中实验是必不可少的，通过课程设计解决一些问题可以很好的将理论应用于实践相，从而提高自己的动手能力。
本次课程设计为带报警器的密码电子锁和门铃电路。
系统设计要求：【基本要求】1）密码输入按键分为1~9九个数字2）用发光二极管作为输出指示灯3）设计门铃电路，按动门铃按钮，发生500Hz的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。
【提高要求】1）将指示灯换成继电器进行控制2）密码顺序不对或密码有误时系统主动复位，当开锁时间超过5min，则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。
本次数字电子技术课程设计将采用multisim12.0对设计的电路图进行仿真。
2.目录1.任务书 (1)2.目录 (2)3.设计内容 (3)3.1 设计目的 (3)3.1.1实际意义 (3)3.1.2学习意义 (3)3.2 设计任务 (3)3.2.1系统设计要求： (3).3.2.1 扩展要求 (3)3.3设计方案 (4)3.3.1设计总体框图 (4)3.3.2系统设计思路 (4)3.3.3方案论证 (5)3.4电路仿真与测试 (6)3.4.1电子锁模块仿真 (6)3.4.2 定时电路仿真 (7)3.4.3门铃电路仿真 (8)3.4.4报警电路仿真 (9)3.5心得体会 (10)4 参考文献 (10)3.设计内容3.1 设计目的3.1.1实际意义随着人们生活水平的提高和安全意识的增强，人们对安全的要求也就越来越高。
锁自古以来就是人们用来防盗的工具，随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。
电子密码锁是通过输入一组密码完成开锁过程，这避免了人们忘记携带钥匙的烦恼。
数电课程实验报告-数字钟的设计
《数字电子技术》课程设计报告设计题目: 数字钟班级学号：1407080701221 1407080701216 1407080701218学生姓名：谢志强陈企张海清指导教师：周玲时间：2016.6.15-2016.6.16《数字电子技术》课程设计一、设计题目：数字钟的设计一、设计任务与要求：1.时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
其中时为24进制，分秒为60进制。
2. 其他功能扩展：（1）设计一个电路实现时分秒校准功能。
（2）闹钟功能，可按设定的时间闹时。
（3）设计一个电路实现整点报时功能等。
在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz荧屏结束时刻为整点。
二、设计方案：数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
三、芯片选定及各单元功能电路说明：实验器材及主要器件（1） CC4511 6片（2） 74LS90 5片（3） 74LS92 2片（4） 74LS191 1片（5） 74LS00 5片（6） 74LS04 3片（7） 74LS74 1片（8） 74LS2O 2片（9） 555集成芯片 1片（10）共阴七段显示器 6片（11）电阻、电容、导线等若干①振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。
数电课程设计报告 DT-830数字万用表组装
数字电子技术课程设计报告设计课题: DT-830数字万用表组装姓名:学院: 信息工程学院专业:班级:学号:日期指导教师:山东大学威海分校信息工程学院DT-830的焊接与装配摘要：电压表按其工作原理和读数方式分为模拟式电压表和数字式电压表两大类。
与普通的模拟式多用表相比，数字多用表的测量功能较多，它不但能测量直流电压、交流电压、交流电流、直流电流和电阻等参数，而且能测量信号频率、电容器容量及电路的通断等。
本次实验主要是焊接DT-830数字万用表及其组装，学会数字万用表的工作原理。
关键词：数字万用表、工作原理、焊接组装1 工作原理1.1数字万用表的特点数字电压表可缩写为DVM。
较之模拟式多用表，数字多用表除具有一般的所具有的DVM准确度高、数字显示、读数迅速准确、分辨力高、输入阻抗高、能自动调零、自动转换量程、自动转换及显示极性等优点外，还由于采用大规模集成电路，因而体积小，可靠性好，测量功能齐全，操作简便，有些数字多用表可以精确地测量电容、电感量、温度等，大大地扩展了功能；同时数字多用表内部有较完善的保护电路，过载能力强等等。
由于数字多用表具有上述这些优点，使得它获得越来越广泛的应用。
但它也有不足之处，它不能反映被测量的连续变化过程以及变化的趋势，如用来观察电容器的充、放电过程，就不如模拟电压表方便直观，也不适于作电桥调平衡用的零位指示器；同时，其价格也偏高，所以尽管数字多用表具有许多优点，但它不可能完全取代模拟式多用表对于DT-830数字万用表来说，它的主要特点有，（1）技术成熟，主电路采用典型数字集成电路ICL7106,性能稳定可靠；（2）性价比高，由于技术成熟，应用广泛，具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小等优点；（3）结构合理，安装简单，集成电路ICL7106采用COB封装。
1.2 数字多用表的基本原理和模拟直流电压表前端配接检波器即可构成模拟交流电压表一样，在数字直流电压表前端接相应的交流-直流转换器(AC/DC)、电流-电压转换电路（I/V）、电阻-电压转换电路（Ω/V）等，就构成了数字多用表，如图一所示。
数电课程设计报告血型遗传规律分析电路报告
课程设计课程名称：数字电子技术设计题目：血型遗传分析电路院系：指导教师：专业：学号：姓名：年月日目录第一章设计目的.................................... 第二章设计要求................................... 第三章总体方案................................... 第四章仿真分析................................... 第五章具体实现................................... 第六章心得体会...................................参考文献第一章设计目的1.本实验设计的研究目的主要是帮助学生掌握组合逻辑电路的分析和计算方法，培养学习专业知识能力。
2.通过血型遗传规律分析电路的设计，使学生在查阅资料、设计方案、参数选择、电路制作、系统调试等方面得到训练，并使学生在电路设计方面具有进一步发挥的余地。
3.根据遗传学中血型遗传规律，设计一种血型遗传规律分析电路。
使用时，只要按钮输入一组父母的血型，仪器能立即显示出子女可能的血型第二章设计要求1、根据电路设计指标的要求，本次设计血型遗传规律分析电路考虑由常用的TTL 集成电路设计，由译码电路、按钮控制输入电路、译码显示电路等组成，用探针作为显示指示灯，显示子女的可能的血型。
图1 血型遗传规律分析电路设计方框图方案：血型遗传规律分析电路由两片74LS138译码器，若干与非门完成；方案材料表父母血型子女可能的血型 O ⨯O O AB ⨯AB A 、B 、AB AB ⨯O A 、B B ⨯B B 、O B ⨯O B 、O AB ⨯B A 、B 、AB A ⨯A A 、O A ⨯O A 、O AB ⨯A A 、B 、AB A ⨯BO 、A 、AB 、B2、方案要经济实惠，还要更加直观方便的实现电路的功能，元件尽量少，连线布置更简单，维修方便。
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课程设计说明书课程设计名称：脉冲数字电路课程设计课程设计题目：投弹游戏机学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 11 年 09 月 20 日脉冲数字电路课程设计任务书20 10 －20 11 学年第二学期第 1 周－ 2 周题目投弹游戏机内容及要求1.十个彩灯顺序点亮,并且可以改变移动速度。
2.在点亮彩灯的同时将小球投中目标，则发出1000Hz庆贺声。
进度安排1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天）2.电路布线和焊接（2天）3. 电路的调试（3天）4. 课程设计总结和报告（4天）学生姓名：指导时间:2011年8月30日-2011年9月6日指导地点：任务下达2011 年 8 月 29 日任务完成2011年 9 月 7 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
“投弹游戏机”是一款新型数字游戏，脉冲发生器、计数器、延时电路和音频震荡器等脉冲数字技术已成为小型电子游戏设计的关键技术。
投弹游戏机”是采用模块设计、分模块安装调试等方法设计了由无稳态多谐振荡器产生时钟脉冲（产生脉冲频率可以改变）,经十进制计数器,使10个LED顺次点亮,在LED点亮的同时如果小球投中移动的目标,就会产生一驱动信号,触发R-S触发器和延时电路,延时约5秒,再经音频振荡器,产生1000Hz左右的音频信号.本产品的设计中用到了多片74系列，CD系列的门电路组成电路，生产成本低；另外本设计的独特在于能通过变频引发青少年的思考脉冲数字技术。
关键词：模块设计、脉冲发生计数、延时、音频发生摘要 (2)目录 (3)前言 (4)第一章任务要求及方案论证 (5)1.1 设计题目、任务及要求 (5)1.2 方案的比较论证与选择 (5)第二章设计原理 (7)2.1 可变频脉冲发生电路： (7)2.2 计数器： (8)2.3 延时电路： (9)2.4 延时电路： (9)第三章电路性能特点及测试 (10)3.1 电路性能特点： (10)3.2 测试结果与分析： (10)第四章结论及体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)当今社会经济高速发展，各种不良因数也严重影响着青少年的价值取向，各种暴力玩具逐渐成为许多青少年钟爱的玩具。
设计一些开发智育，启发思维的新型游戏来正确引导青少年的价值取向已迫在眉睫。
“投弹游戏机”是采用模块设计、分模块安装调试等方法设计制作的一款新型游戏机。
系统主要由脉冲发生器、计数器、延时电路和音频震荡器等四部分组成，是脉冲数字技术一次较好的运用。
本次设计是检验学生的理论学习水平、实践动手能力及理论结合实际的能力，要求具有一定的分析处理问题能力和自学能力的一个比较重要的教学环节。
通过这样的教学过程，不仅对学生的理论及实践水平有一次较为全面的检查，同时也使同学个方面的能力有所提高。
“投弹游戏机”用到的555芯片、CD4017等数字电路元件是数字电路中基本的一些元件，其中涉及无稳态多谐振荡器、如何实现各种数制的加法器、触发器的一些基本功能等知识是脉冲数字技术较好的运用；另外还能较好的调动青少年的积极性。
第一章任务要求及方案论证1.1 设计题目、任务及要求设计题目：数字投弹游戏机设计任务：(1) 、复习数字系统设计基础。
(2) 、分析无稳态多谐振荡器、十进制计数器、R-S触发器、音频震荡器、喇叭驱动电路的工作原理。
（3）、根据下面所选择的方案，由数字投弹机的系统杠图，画出完整的电路图。
基本要求：10个LED顺序点亮，如果能在点亮的同时将小球投中，则发出1000Hz 的庆贺声。
系统由无稳态多谐振荡器，十进制计数器，R-S触发器电路,音频震荡器，喇叭驱动电路组成。
参考元器件：555、CD4017、CD40011.2 方案的比较论证与选择满足上述设计要功能可以实施的方案很多,现提出下面两种方案.方案Ⅰ利用NE555构成脉冲发生器电路；CD4017对由NE555产生的脉冲进行编码、译码和分配工作，其输出信号用于控制LED的点亮；最后利用CD4001因投弹产生的信号去驱动蜂鸣器，发出祝贺声。
如图1.1所示,图中各部分的作用如下:图1.1 方案Ⅰ组成框图1) 555脉冲形成电路由555芯片、电阻和电容组成占空比可调的无稳态多谐振荡器,产生时钟脉冲.2) 十进制移位计数器 使10个LED 顺次点亮. 3) LED 显示4) 按钮 在小球投中时,产生一脉冲信号.5) 延时电路 产生的脉冲信号,经延时电路延时5秒左右,以驱动音频振荡器. 6) 无稳音频振荡器 振荡产生1000Hz 左右的音频信号. 7) 扬声器 发出小球投中的“祝贺”音响.方案Ⅱ如图2.1所示,该方案除传感器和555音频振荡器外,其他部分,均与方案Ⅰ相同.图2.1 方案Ⅱ组成框图1) 传感器: 接收小球投中的信号,并传给下一级电路.2) 555音频振荡器: 由555芯片产生一1000Hz 左右的音频信号.方案Ⅰ结构简单,易于实现,但精度底;方案Ⅱ电路结构复杂,成本高,精度也高.根据设计要求,在满足设计要求的前提条件下,应尽量简化电路,降低成本,故选择方案Ⅰ.555脉冲形成电路十进制移位计数LED 显示传感器延时电路555 音频振荡器 扬声器第二章设计原理系统主要由脉冲发生器、计数器、延时电路和音频震荡器等四部分组成。
投弹游戏机是采用中、小规模集成器件IC555，CD4017及CD4001等元器件设计而成，投弹游戏机是由555芯片组成无稳多谐振荡器产生时钟脉冲，经CD4017十进制计数器，使10个LED顺次点亮，在LED点亮的同时如果小球投中移动的目标，就会产生一驱动信号，触发R-S触发器和延时电路，延时约5秒，再经音频振荡器，产生1000Hz左右的音频信号。
游戏者可以手持小球站在投弹游戏机前面，如果小球投中移动的目标，就会自动发出祝贺音响。
极富情趣。
频率f=1.44/（R1+RP1+RP2）C1占空比q=tw1/T=(R1+RP2)/(R1+RP1+RP2)其频率和占空比可通过调节RP1、RP2来改变，从而改变所亮指示灯的移动速度。
2.1 可变频脉冲发生电路：用555芯片组成的无稳态多谐振荡器的示意图如下：图2.1 555芯片组成的无稳态多谐振荡器其基本的工作原理是，当接通电源时，由于电容两端的电压不能突变，定时器的2端低触发端为低电平，输出端3端为高电平（内部结构决定）。
电源经过R1、R2给电容充电，当电容电压充到电源电压的2/3时，555内部的MOS管导通，输出为低电平。
电容通过R2和MOS管放电，当电容两端的电压下降到低于1/3电源电压时，MOS管截止电容放电停止，电源通过R1、R2再次向电容充电，如此反复形成振荡。
振荡频率F=1.414/(RP1+R1+2RP2)C1，求得（0．5≤F≤141。
4）HZ。
2.2 计数器：由移位寄存器CD4017组成的十进制计数器如下图图2.2 CD4017组成十进制计数器它是由十进制计数器电路和时序电路译码电路两部分组成。
其中的D触发器F1-F5构成了十进制约翰计数器，门电路5-14构成了时序译码电路。
约翰计数器的结构比较简单，它的实质上是一种串行移位寄存器。
除拉第三个触发器是通过门电路15，16构成的组合逻辑电路作用于F3的D3端以外，其余各级均是前一级触发器的输出端连接到后一级触发器的输入端D的，计数器最后一级的5端连接至第一级的D1端。
这种计数器具有编码可靠、工作速度快、译码简单，二输入端的与们即可译码，且译码输出无过度脉冲干扰等特点。
通常只有译码选中的哪个输出端为高电平，其余输出端均为低电平。
约翰计数器状态如表一所示。
当袈裟功能清零脉冲后，Q1-Q5均为“0”，由于Q1的数据入端D1是Q5输出的反码，因此输入第一个时钟脉冲后，Q1即为“1”，这时Q2-Q5均依次进行移位输出，Q1的输出移至Q2，Q2的输出移至Q3……。
如果继续输入脉冲，则Q1为新的Q5，Q2-Q5依然依次移位输出。
CD4017通过串行移位寄存实现计数功能,从而驱动彩灯循环点亮,并可调节CP脉冲的频率来改变彩灯追逐速度。
2.3 延时电路：由两个或非门交叉耦合组成R-S触发器实现延时电路功能，电路图如下图：图2.3 延时电路6端输入低电频时触发器状态保持不变，触发器具有保持功能，从而实现延时功能，延时时间约5秒。
2.4 延时电路：由两个或非门组成电容正反馈多谐振荡器，产生音频信号，通过三极管放大后驱动，基本电路如图：图2.4 音频发生电路如图所示只有当8、9端同时输入低电频时，多谐振荡器才会通过电容的充、放电和或非门中的TTL门的嵌位作用从而形成周期振荡产生矩形波，驱动扩音器发出声音。
求得：T=813 µS f=1230HZ第三章电路性能特点及测试3.1 电路性能特点：此电路中LED的移动速度主要由矩形脉冲控制，根据脉冲频率f=1.44/(R1+RP1+RP2)C1可以通过调节RP1、RP2来改变LED的移动速度，这样很方便且易调；当LED移动的速度非常快的时候，小球投中时不一定能够察觉到，而本电路中使用R-S触发器的翻转并产生5秒钟的延时，使LED13产生约5秒钟的延时，这样就可以清楚地观察哪一个球击中了目标。
3.2 测试结果与分析：在此次设计过程中，所用的电源为直流12V电源，所用到有万用表等仪器。
刚开始焊接完电路时，操作过程中发现LED不能满足要求顺序点亮，接通电路LED就点亮但不是顺序点亮，后经过检查，发现CD4017产生的脉冲并不是按引脚号的顺序产生的，后经过改正，能够满足设计的部分要求。
在焊接脉冲输出电路部分通过观察LED12和LED13的亮暗来判断是否能输出稳定的脉冲信号，当引脚3输出低电平时，LED11发光，LED12不亮；当引脚3输出高电平时，LED12发光，同时LED11不亮。
紧接着是CD4017脉冲分配器的测试是观察10个LED是否能够循环点亮，如果不能循环点亮说明脉冲分配器不能正常工作。
最后是延时电路和音频电路部分，如果延时电路有问题当小球投中时对应的LED不会暂停仍然是循环点亮。
通过各自的原因来分析电路的故障是比较有用的方法。
某些焊点没接触好，导致有些不稳定，这样的情况就是刚开始时有些LED不能点亮以及有些LED闪烁不定。
之后逐一加以改正后这些现象都不再发生了。
只要有耐心对于出现的问题逐一分析、调试，然后检查电路板，问题最终还是能解决。
第四章结论及体会“投弹游戏机”的设计采用模块设计，模块组合的设计方法，是简化电路设计思路的捷径；并且掌握了各个模块的功能与实现方法，有利于电路的故障检查。