数字电子技术课程设计-彩灯控制器的设计毕业资料
数字电子技术课程设计 彩灯控制器的设计
课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:彩灯控制器的设计学生姓名:专业:电子信息工程班级:电信09-1学号:指导教师:李继凯日期: 2010 年 12 月 21日课程设计任务书一、设计题目彩灯控制器的设计二、主要内容及要求(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。
三、进度安排1.老师给出选题内容,课程设计的相关要求,指导时间及任务完成期限。
2. 复习数子电子技术基础的内容,扎实基础。
3.去图书馆和网上查找相关资料,并且构思整个设计思路。
4.选择适当的芯片组合电路,设计各个部分的电路图,并用仿真软件设计,改善电路图。
5.根据电路的原理写出设计方案。
6.设计方案的检查,修正,改进,按要求打印方案。
四、总评成绩指导教师学生签名彩灯控制器的设计一、设计任务与要求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。
二、方案设计与论证彩灯是一束束用导线连接起来的并联灯泡,当接通电源后,彩灯就会工作,但里面可能是由编程或非编程的电路控制灯泡的运作的,譬如实现音乐彩灯、闪烁、循环、时控等功能。
数字电子技术课程设计-多功能彩灯
1 综述本次数字电路课程设计内容是多功能彩灯控制器设计。
随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进,多功能彩灯凭着简易,高效,稳定等特点得到普遍的应用。
在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见,与此同时,还有一些城市采用不同的彩灯打造属于自己的城市文明,塑造自己的城市魅力。
目前,多功能彩灯的种类有很多种,所以多功能彩灯控制器的设计具有相当的代表性。
多功能彩灯控制器设计就是设计一个循环可预置序列发生器,并用于控制彩灯的循环显示,不同的预置产生不同的视觉效果。
2 总体方案的设计与分析1.总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:图2-1方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:图2-22.总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
如此设计,其优点在于:设计思想比较简单。
元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。
缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。
且可能出现线与线关系。
要避免这些,则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定,抗干扰能力下降。
而方案二则将节拍控制电路与时钟信号电路两种功能融合在一块,利用两个不同频率的时钟信号交替提供脉冲输出,即可产生两种不同的节拍。
其优点在于只要用两个555构成的多谐振荡器和一个D触发器就能够产生两种时钟信号交替输出。
就这一块而言电路连线相对简单,又浅显易懂,所以我选择了方案二。
3.1.2 花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。
数字电子课程设计可编程彩灯控制器的设计与制作3
数字电路课程设计报告书——可编程彩灯控制器的设计与制作学院:班级:学号:姓名:可编程彩灯控制器的设计与制作一、设计任务及主要技术指标和要求:用彩灯(LED发光二极管)构成一个发光矩阵,也可以连接成其他各种形状,用来显示各种图案和字符。
要求用LED设计安装一块8*8或16*16的发光矩阵板及其驱动功放电路,用RAM或EPROM存放待显示的图案或字符,设计循还显示字符或图案的控制电路,控制字符或图案按要求显示。
二、选定方案的论证及整体电路的工作原理:1、555多谐振荡器由555定时器和外加的两个电阻R1、R2和一个电容C1构成的多谐振荡器如图所示电容充电时间T1T1=0.7(R1+R2)C电容放电时间T2T2=0.7R2C电路振荡周期TT=T1+T2=0.7(R1+2R2)C输出波形占空比qq=(R1+R2)/(R1+2R2)多谐振荡器为整个电路提供脉冲信号。
2、74161计数器74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,他可以灵活的运用在各种数字电路,以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能,:管脚图介绍:时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP,CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)输入输出CR CP LD E P ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 01 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a1 ↑ 1 0 Ф ФФ Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 状态码加1<74LS161功能表>从74LS161功能表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。
数字电路课程设计报告---多路彩灯控制器
数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称:计算机学院学生姓名:罗婧专业名称:计算机科学与技术班级:计科1004实习时间:2012年6月4日——2012年6月15日多路彩灯控制器的设计一.课程设计题目(一)题目:多路彩灯控制器(二)实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
二.任务和要求实现彩灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型彩灯控制系统。
因为本次实习要求设计的彩灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型彩灯控制电路。
(1)彩灯控制器设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示至少三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;3. 选做:实现快慢两种节拍的变换。
(2)课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求;2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
三.总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下方案:方案:总体电路共分三大块。
第一块实现时钟信号的产生;第二块实现花型控制电路;第三块实现花型演示电路。
主体框图如下:根据所提供的实验器材各模块总体思路如下:时钟信号CP电路:参见高等教育出版社王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6(a);花型控制电路:由两片161 4位二进制同步计数器和一些与非门共同完成;花型演示电路:由两片194 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化(2)总体方案的选择将整个设计电路的功能模块化,设计思想比较简单。
数电课程设计_彩灯控制器
数字电子电路课程设计报告书专业:电子信息科学与技术题目:彩灯控制器姓名:王小军石浩浩学号:2010142220 2010142224指导老师:陈明2012/6/18目录一、课程设计的题目与要求课程设计题目要求 (2)二、所需实验器材所需实验器材 (2)三、题目分析与原理设计1、总体思路 (3)2、真值表 (3)四、电路制做 (5)五、仿真结果1、奇数灯依次亮 (4)2、偶数灯依次亮 (7)六、心得体会 (10)七、参考文献 (11)一、课程设计的题目与要求课程设计题目:彩灯控制器题目要求:1.有十只LED,L0……L92.显示方式:①先奇数灯依次灭②再偶数灯依次灭③依次循环变化3.显示间隔0.5s 1s可调二、所需实验器材器材名称所需数量74161N芯片1个与非门1个时钟信号脉冲源1个+5V电源1个与门10个LED灯10个非门4个三、题目分析与原理设计1、总体思路按课程设计题目来看,要求实现彩灯的11 种状态(奇数的灯依次亮5种状态,,偶数的灯依次亮5种,然后74161的清零状态一种,再开始循环,总共11种),此处可以用一个11 进制的计数器实现,从0 到10 种状态来控制这11 种状态(0000-1010),然后把计数器进过与门和非门变成高电平,使其进过发光二极管使二极管发光。
再写出这11 种状态和计数器数字对应的真值表,计算出逻辑式,便可实现题目要求的彩灯控制。
由上分析可知需要一个11进制的计数器,直接进过门电路连接LED灯。
2.真值表由23进制计数器输入一个五位二进制数(00000-10110),输出彩灯所对应的状态(1表示灯亮,0表示灯灭),对应的真值表如下:L1L2L3L4L5L6L7L8L9L100 1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 1 0 0 0 0 03 0 0 0 0 0 0 1 0 0 04 0 0 0 0 0 0 0 0 1 05 0 1 0 0 0 0 0 0 0 06 0 0 0 1 0 0 0 0 0 07 0 0 0 0 0 1 0 0 0 08 0 0 0 0 0 0 0 1 0 09 0 0 0 0 0 0 0 0 0 110 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0四、电路制作11进制计数器是由一个16进制计数器构成,并且将11进制计数器的每个状态输出,令其对应LED的每一种状态,电路原理图如下图五、仿真结果1、奇数灯依次亮2、偶数灯依次亮六、心得与体会该电路的设计基本上完成了课程设计题目所要求的功能,但仅仅是一种很简化的过程。
彩灯控制器课程设计
该彩灯控制器能使LED产生较丰富的变化,可作为活动装饰之用。
关键字:彩灯 控制 LED灯
一、概述……………………………………………………………………………1
二、方案设计………………………………………………………………………1
二、方案设计
彩灯控制器组成方框图如图1所示。通过该方框图设计相应的电路。
图1彩灯控制器组成方框图
三、单元电路设计与分析
1.彩灯图案及状态变换产生电路的设计
一行四个LED,图案变换拟采用以下3种形式:
左右摆动 0101 1010
暗点移动 1110 0111 1011 1101
逐次亮灭 0000 1000 1100 1110
为保证计数器从1101开始计数,该计数器应有手动置数的功能。电路如图2所示。
图2 初态产生电路
为得到3种图案的初态0101、1110和1111,可把74LS161的输出端和74LS195的输入端中变化状态相同的引脚相连。对照上面的两个循环可知,可把74LS161的Q0、Q1、Q2分别与74LS195的D3、D2和D0、D1相连。
另外,由于由74LS161构成的三进制计数器的Q1Q0端的状态为01、10和11的循环,因此可将74LS161的Q1Q0端与74LS153的地址输入端BA相连,并使用74LS153的1I1、1I2、1I3及2I1、2I2、2I3作为数据输入端。电路如图4所示。
图4环扭计数控制电路及速度变换产生电路
5.时钟信号产生电路的设计
该电路的主要功能是产生不同频率的时钟信号,用于对整个彩灯控制器的同步控制和图案状态变换的速度控制。其中,同步控制的电路包括初态产生电路和初态置入控制电路,由频率最低的时钟信号控制,该时钟信号决定了图案状态变换的持续时间;其他频率的时钟信号用于图案状态变换速度的控制。
彩灯控制器毕业设计
彩灯控制器毕业设计【篇一:彩灯控制器课程设计数电】电子技术课程设计---彩灯控制器学院:电子信息工程学院班级:姓名学号:指导教师:彩灯控制器一、设计任务与要求:设计一个彩灯控制器,要求:1. 四路彩灯从左向右逐次渐亮,间隔为1秒。
2. 四路彩灯从右向左逐次渐灭,间隔为1秒。
3. 四路彩灯同时点亮,时间间隔为1秒,然后同时变暗,时间为1秒,反复4次。
二、总体框图图(1)总体框图根据设计要求,电路设计大体思路如下:由脉冲发生器发出频率脉冲信号,利用计数器加法计数功能输出0000~1111的脉冲信号,经过数据选择器分别在0000~0011,0100~0111,1000~1111三个时段输出不同的高低电平,控制移位寄存器实现右移→左移→置数功能,从而控制彩灯按照设计要求实现亮灭。
三、选择器件本次课程设计所用器件如表一:表一本次课程设计所用器件1.同步二进制计数器74ls163表二7-3 74ls163功能表根据逻辑图、波形图、功能表分析,74ls163具有如下功能:管脚图逻辑符号1) 1是同步4位二进制加法计数器,m=16,cp上升沿触发2) 2既可同步清除,也可异步清除。
同步清除时,清除信号的低电平将在下一个cp上升沿配合下把四个触发器的输出置为低电平。
异步清除时,直接用清除信号的低电平把四个触发器的输出置为低电平。
3) 3同步预置方式:当ld = 0时,在cp作用下,计数器可并行打入预置数据.当ld = 1时,使能输入pt同时为高电平,在cp作用下,进行正常计数。
4) pt任一为低时,计数器处于保持状态。
5) 5 co为进位输出,可用来级联成n位同步计数器。
【篇二:彩灯控制器课程设计报告】数字电子技术课程设计报告专业名称:班级:姓名:学号:日期:目录一、设计要求........................................................................................................ (1)二、设计的作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计、分析与仿真 (2)3、电路的安装与调试 (6)四、心得体会及建议 (7)五、附录........................................................................................................ (7)六、参考文献........................................................................................................ . (8)设计报告一、设计要求说明:1.以十个指示灯作为显示器件,能自动的从左到右、从右到左的依次被点亮,如此周而复始,不断循环。
毕业设计-彩灯控制器的设计与分析
目录
课题设计工具
十六路彩灯 控制器的 详细设计
十六路彩灯 控制器的 仿真结果 图
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课题设计的工具
➢ 本文所采用的工具主要是VHDL、Max Plus II 软件。 ➢ VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言,用于编辑程序。
Max Plus II是一种用于开发CPLD和FPGA进行数字系统的设计 的软件,它具有操作系统的程序界面,采用全菜单操作和鼠标 操作方式,是一个完全集成化,易学易用的可编程逻辑设计环 境。
过程中出现了很多问题,其中,分频出现了问题,但是在我的导 师高红艳老师的帮助下都一一解决了。 ➢ 在动手与实际的操作过程中我学到了很多没有学到的知识。
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十六路彩灯控制器的详细设计
时序控制电路SXKZ的主要功能:用于产生节奏控制信号, 选择产生基准频率的1/4和1/8的时钟信号来改变节奏。
显示控制电路XSKZ的主要功能:根据CLK输入的时钟信 号来控制LED的输出信号。
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十六路彩灯控制器的仿真结果图
时序电路的仿真结果 CLR=0、CLK_IN=0、CHOSE_KEY=0;
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显示电路的仿真结果 CLR=0、CLK=O;
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整个电路系统CDKZQ仿真结果 CLR不全为0或全1
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小结
➢ 经过一段时间的论文设计,我终于完成了我的毕业论文。 ➢ 通过本次毕业设计让我对自己的不足有了很大的了解,在设计
数字电子技术课程设计彩灯控制器的设计
课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:彩灯控制器的设计学生姓名:专业:电子信息工程班级:电信09-1学号:指导教师:***日期: 2010 年 12 月 21日课程设计任务书一、设计题目彩灯控制器的设计二、主要内容及要求(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。
三、进度安排1.老师给出选题内容,课程设计的相关要求,指导时间及任务完成期限。
2. 复习数子电子技术基础的内容,扎实基础。
3.去图书馆和网上查找相关资料,并且构思整个设计思路。
4.选择适当的芯片组合电路,设计各个部分的电路图,并用仿真软件设计,改善电路图。
5.根据电路的原理写出设计方案。
6.设计方案的检查,修正,改进,按要求打印方案。
四、总评成绩指导教师学生签名彩灯控制器的设计一、设计任务与要求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。
二、方案设计与论证彩灯是一束束用导线连接起来的并联灯泡,当接通电源后,彩灯就会工作,但里面可能是由编程或非编程的电路控制灯泡的运作的,譬如实现音乐彩灯、闪烁、循环、时控等功能。
数字电子技术课程设计——四花样彩灯控制器
一、设计要求1.1 设计课题及要求(一)题目:四花样彩灯控制器(二)基本要求:设计一四花样自动切换的彩灯控制器,要求实现(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动;(2) 彩灯两亮两灭,从左向右移动;(3) 四亮四灭,从左向右移动(4) 从1~8从左到右逐次点亮,然后逐次熄灭;(5) 四种花样自动变换。
(三)主要参考元器:555定时器,模十六计数器74LS161,双D触发器74LS74,与门74LS08,非门74LS04,四选一数据选择器74LS153,八位移位寄存器74LS164。
二、系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成,它们分别是:四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图2.1所示:由两个555构成两个时钟电路,由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路,由双D 触发器和数据选择器构成开关电路,由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路,一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器,另一个时钟控制双D触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路:一路作为计数脉冲送到模十六计数器;另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率,即改变彩灯移动的速度,得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器,在它的两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。
这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号,对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA,QB,QC,QD四个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当双D触发器输出为“00”时,数据选择器输出10000000序列脉冲,为八分频信号,实现花样一;为“10”时,数据选择器输出11000000序列脉冲,为八分频信号,实现花样二;为“01”时数据选择器输出11110000序列脉冲,为八分频信号,实现花样三;为“11”时数据选择器输出1111111100000000序列脉冲,为十六分频信号,实现花样四。
彩灯控制器数电课设(保证优秀)
目录1.理论设计 (2)2.方案设计 (2)方案比较 (2)整体方案设计 (2)3.工作原理 (3)原理方框图 (3)主要工作原理 (3)4.各主要电路设计及部件工作原理 (3)循环控制电路(JK触发器、74LS138) (3)脉冲及降频电路(555、JK触发器) (4)计数显示电路 (5)上电复位电路 (6)5.原理总电路图 (7)6.元器件清单 (8)7.调试过程及测试数据 (8)7.1 各主要功能块的单独调试 (8)7.1.1 CD4511与数码管的调试 (8)7.1.2 555与降频器的调试 (8)循环部分和非门的调试 (9)两个74LS160的调试 (9)7.2 调试总结果分析 (10)8.课设总结 (10)9.参考文献 (10)1.理论设计以10进制计数器74LS160为主要器件,加之以循环控制电路、脉冲电路、显示电路、复位电路等,即可实现题目所述的功能:打开电源时,控制器可自动清零,从接通电源时刻起,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.方案设计比较方案一:可以用74LS153、74LS160及NE555加以必要的电路来实现。
此电路的特点在于:电路简单、器件使用少、构思奇妙。
方案二:以JK触发器和译码器作为循环控制部分,加必要的门电路,结合74LS160、7448便可实现。
此方法较为普通。
在设计过程中,考虑第二种方案简单易行、思路清晰,综合考虑,故采用方案二。
用JK触发器、74LS138、NE555、74LS160、7448、共阴数码管、电阻、电容以及必要的门电路设计一个控制电路。
(a)循环控制电路:两个JK触发器构成四进制(00-01-10-11)计数器电路、外接译码器74LS138和必要的门电路来循环控制4种显示状态,同时外加4个发光二极管作为显示四种状态的指示灯;(b)脉冲及降频电路:由NE555构成多谐振荡器产生时钟脉冲,JK触发器构成降频电路(c)计数显示电路:采用两个10进制计数器74LS160、7448、共阴数码管构成显示电路(d)上电复位电路:10uF电解电容、510欧姆电阻构成复位电路,用于两个74LS160和JK触发器的清零3.工作原理原理方框图图2-1 总体方框图主要工作原理本系统重要部分为循环控制部分,循环控制部分中的JK 触发器会产生一个四进制循环状态,通过74LS138译码后会产生4个控制状态,这4个控制状态将分别控制74LS160的工作状态,74LS160在脉冲的作用下经7448译码后便可以显示出4组数字。
数字电子技术课程设计——四花样彩灯控制器
一、设计要求1.1 设计课题及要求(一)题目:四花样彩灯控制器(二)基本要求:设计一四花样自动切换的彩灯控制器,要求实现(1)彩灯一亮一灭,从左向右移动;(2)彩灯两亮两灭,从左向右移动;(3)四亮四火,从左向右移动(4)从1〜8从左到右逐次点亮,然后逐次熄灭;(5)四种花样自动变换。
555定时器,模十六计数器74LS161,双D触发器74LS74,与门74LS08,非门74LS04, 四选一数据选择器74LS153,八位移位寄存器74LS164。
二、系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成,它们分别是:四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图 2.1所示:由两个555构成两个时钟电路,由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路,由双 D 触发器和数据选择器构成开关电路,由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路,一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器,另一个时钟控制双D触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路:一路作为计数脉冲送到模十六计数器;另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率,即改变彩灯移动的速度,得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器,在它的两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。
这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号,对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA QB QC QD四个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当双D触发器输出为“ 00”时,数据选择器输出10000000序列脉冲,为八分频信号,实现花样一;为“ 10”时,数据选择器输出11000000序列脉冲,为八分频信号,实现花样二;为“ 01”时数据选择器输出11110000序列脉冲,为八分频信号,实现花样三;为“ 11”时数据选择器输出1111111100000000 序列脉冲,为十六分频信号,实现花样四。
数字电子课程设计-- 彩灯控制器
数字电子课程设计 - 彩灯控制器引言彩灯控制器是一种常见的数字电子设备,用于控制彩色灯光的亮度、颜色和灯光效果。
数字电子课程设计旨在帮助学生综合应用数字电子技术的知识和技能,设计和实现一个功能完善的彩灯控制器。
本文档将介绍彩灯控制器的设计要求、主要功能以及具体的实现方案。
设计要求彩灯控制器的设计要求如下:1.支持至少三种颜色的灯光控制,例如红色、绿色和蓝色。
2.支持灯光的亮度调节,可以实现灯光的明亮和昏暗。
3.支持多种灯光效果,例如呼吸灯、闪烁等。
4.支持用户输入,例如通过按钮或旋钮来调整亮度和选择不同的灯光效果。
5.具备良好的用户界面,可以显示当前的灯光状态、亮度以及选定的灯光效果。
主要功能彩灯控制器的主要功能包括:1.控制灯光颜色:用户可以通过选择不同的颜色来控制LED灯的亮度,并实现彩色灯光的效果。
2.调节灯光亮度:用户可以通过旋钮或按钮来调节灯光的亮度,实现灯光的明亮和昏暗效果。
3.选择灯光效果:用户可以通过按钮或旋钮来选择不同的灯光效果,例如呼吸灯、闪烁等,增加灯光的变化和趣味性。
4.显示当前状态:用户界面可以显示当前选择的灯光颜色、亮度和效果,方便用户了解当前的灯光状态。
实现方案彩灯控制器的实现主要涉及到硬件和软件两个方面。
硬件设计硬件设计包括以下组成部分:1.控制器芯片:选择一款适用的微控制器或单片机作为控制器芯片,用于控制灯光的亮度和颜色,以及处理用户输入和显示当前状态。
2.彩灯模块:选择合适的LED灯模块,支持至少三种颜色的灯光控制,例如使用RGB灯模块。
3.输入设备:选择适当的输入设备,例如按钮、旋钮或触摸屏,用于用户调节亮度和选择灯光效果。
4.显示设备:选择合适的显示设备,例如LCD屏幕或LED显示,用于显示当前的灯光状态、亮度和选定的灯光效果。
软件设计软件设计包括以下主要任务:1.控制器程序:设计控制器程序,实现灯光亮度和颜色的控制,以及处理用户输入和显示状态。
2.输入处理:编写代码处理用户输入,例如监听按钮或旋钮的状态变化,并根据输入调整灯光亮度和选择效果。
数电课程设计_八路彩灯控制器
湖南工程学院课程设计课程名称电子技术课程设计课题名称彩灯控制器专业电气工程及其自动化班级1102学号0210姓名郭昕指导教师田莉2013年12月27日湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电子技术课程设计题目:多功能数字钟电路专业班级:电气1102学生姓名:郭昕学号:0210指导老师:***审批:田莉任务书下达日期2013年12月16日设计完成日期2013年12月27日目录一课程设计题目(与实习目的)错误!未定义书签。
(一)、题目:多路彩灯控制器错误!未定义书签。
(二)、实习目的:错误!未定义书签。
二总体方案的选择错误!未定义书签。
(1)总体方案的设计错误!未定义书签。
(2)总体方案的选择错误!未定义书签。
三单元电路的设计错误!未定义书签。
(1)花型演示电路错误!未定义书签。
(2)花型控制信号电路错误!未定义书签。
(3)节拍控制电路错误!未定义书签。
(4)时钟信号电路原理图错误!未定义书签。
四总体电路图(见附页)错误!未定义书签。
五电路组装后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形错误!未定义书签。
六安装、调试过程错误!未定义书签。
七故障分析与电路改进错误!未定义书签。
(一)、巩固数电知识错误!未定义书签。
(二)、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路;错误!未定义书签。
(三)、和同学共同合作、互相学习、共同进步错误!未定义书签。
八总结:错误!未定义书签。
九附录(元器件清单):错误!未定义书签。
十参考文献。
错误!未定义书签。
一课程设计题目(与实习目的)(一)、题目:多路彩灯控制器(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
彩灯控制器的设计数字电子课程设计报告
数字电子技术课程设计报告彩灯控制器的设计专业:电子信息科学与技术班级:2013级2 班姓名:付开倩学号:1301051208指导老师:张瑞电子通信与物理学院日期:2016年 1 月1日指导教师评语摘要这次的课程设计主要是用选择器与触发器和计数器以双向移位寄存器来实现的,这个彩灯控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过八只LED显示出来。
这里使用的主要就是计数器,计数器在时序电路中应用的很广泛,它不仅可以用于对脉冲进行计数,还可用于定时,产生节拍脉冲以及其他时序信号。
运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。
关键词:彩灯控制器;555定时器;计数器;移位寄存器目录一、设计任务 (5)1.1系统功能要求 (5)1.2数字电路设计要求 (5)二、方案选择 (7)2.1方案一 (7)2.2方案二 (7)三、系统组成及工作原理 (7)3.1系统框图 (7)3.2系统原理图 (7)3.2.1脉冲发生电路原理图 (7)3.2.2 33进制计数器原理图 (9)3.2.3逻辑控制电路原理图 (9)3.3总电路原理图 (13)四、调试过程与调试结果 (14)4.1调试过程 (14)4.1.1逻辑电路调试 (14)4.2脉冲发生电路的调试 (14)4.3二极管电路的调试 (14)五、总结体会 (15)六、参考文献 (16)附录 (17)一、设计任务1、系统功能要求(1)有八只LED,L0 (7)(2)显示顺序如下表(3)显示间隔为0.25S,0.5S,1S,2S可调。
序号L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L70 1 1 1 1 1 1 1 01 0 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 1 1 1 1 13 1 1 0 1 1 1 1 14 1 1 1 0 1 1 1 15 1 1 1 1 0 1 1 16 1 1 1 1 1 0 1 17 1 1 1 1 1 1 0 18 1 1 1 1 1 1 1 09 1 1 1 1 1 1 1 110 0 1 1 1 1 1 1 111 0 0 1 1 1 1 1 112 0 0 0 1 1 1 1 113 0 0 0 0 1 1 1 114 0 0 0 0 0 1 1 115 0 0 0 0 0 0 1 116 0 0 0 0 0 0 0 117 0 0 0 0 0 0 0 018 1 0 0 0 0 0 0 019 1 1 0 0 0 0 0 020 1 1 1 0 0 0 0 021 1 1 1 1 0 0 0 022 1 1 1 1 1 0 0 023 1 1 1 1 1 1 0 024 1 1 1 1 1 1 1 025 1 0 0 0 0 0 0 026 0 1 0 0 0 0 0 027 0 0 1 0 0 0 0 028 0 0 0 1 0 0 0 029 0 0 0 0 1 0 0 030 0 0 0 0 0 1 0 031 0 0 0 0 0 0 1 032 0 0 0 0 0 0 0 12、数字电路设计要求从课程设计的任务出发,应当通过设计工作的各个环节,达到以下要求:(1)巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
彩灯控制器 数电课程设计报告
湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称彩灯控制器专业电子科学与技术班级0801学号03姓名蒋知英指导教师康迎曦2010年12月18日湖南工程学院课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:彩灯控制器专业班级电子科学与技术0801学生姓名蒋知英学号 03指导老师康迎曦审批任务书下达日期 2010 年12月06日设计完成日期 2010 年 12月17日设计内容与设计要求一.设计内容:1、设计一个彩灯控制器要求如下:控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律是:全灭→红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→全亮→黄→黄绿→绿→红绿→红,如此往复循环。
2、用EWB进行仿真3、在实验室组装实际电路并调试通过4、写出设计报告二、设计要求:1、思路清晰,给出整体设计框图和总电路图;2、单元电路设计,给出具体设计思路和电路;3、写出设计报告;三、主要设计条件1.提供调试用实验室;2.提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片;电气与信息工程系课程设计评分目录一、设计总体思路、基本原理和框图 (5)二、总电路图 (6)三、单元电路设计与分析 (7)四、安装、调试步骤 (10)五、故障分析与电路改进 (10)六、总结与体会 (11)七、元器件清单 (12)八、参考文献 (12)九、课程设计成绩评分表 (13)表一、设计总体思路、基本原理和框图1. 设计总体思路由设计任务书得知,要求顺序控制器执行机构按全灭→红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→全亮→黄→黄绿→绿→红绿→红顺序往返循环,那么我们如何来控制这14个不同状态,又如何来控制这往返循环。
首先我们有一片74LS161十六进制的计数器制作一个十四进制的计数器来控制这14个不同的状态,然后计数器的四个输出我们用一个4线—16线的译码器来将这14个状态译出来,然而没有4线—16线的译码器,所以我们只好用两片3线—8线译码器即74LS138来组合成4线—16线译码器,将这14个状态译码出来之后我们就通过这14个状态写出其真值表,通过真值表我们可以通过选用一些门来表示出这真值表的内容,然后接上红、绿、黄三盏LED,则整个设计将完成。
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彩灯控制器的设计
一、设计任务与要求
(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。
二、方案设计与论证
彩灯循环显示控制电路组成方框图如上图所示,脉冲时钟信号输出高低电平,通过四个计数器依次计数,再由译码器译码,通过数码管显
示出自然序列、奇数列、偶数列、音乐序列,序列循环的显示由计数器来控制,每一个序列循环完毕后,计数器会产生一个进位信号,该信号通过计数器进而使序列循环起来。
奇数列和偶数列的循环为自然序列和音乐序列的二分频,这样能做到每一次显示的时间相同。
要让四个数列依次循环则采用一个2线—4线译码器和一个四进制计数器。
用译码器的输出依次去控制芯片清零端,再通过一个四进制计数器去控制译码器输入,使其在四个输出间不断循环,而计数器的时钟脉冲则可通过每个芯片的进位端经过一四输入或门输出来控制。
电路如图
这个部分主要用到的芯片是74HC390计数器和74HC139译码管,他们的功能表和引脚图分别如下图和表所示。
74HC390功能表
74HC139的功能表
74HC390的引脚图 74HC139的引脚图
三、单元电路设计与参数计算
数列显示部分
这个部分是利用74LS160D计数器来实现的。
根据数列不同的特点来连接电路的。
电路图如图(以自然序列为例)
数列显示电路原理图
其中主要使用的是74LS160D来实现的,其功能以及引脚图如下图所示。