彩灯循环显示控制器课程报告

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彩灯控制器课程设计报告

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。

2.打开电源时可自动清零,每个指示灯被点亮的时间约为0.5S—2S 范围内。

3.用计算机画出电路设计图,进行仿真分析验证其正确性。

4.写设计说明书一份。

二、设计的作用、目的1、为了培养学生运用相关课程的基础理论和技能解决实际问题,并进一步提高学生抓也基本技能、创新能力的重要实践教学环节。

2、培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风。

3、通过课程设计,学生受到设计与写作方法的初步训练,能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计。

4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。

5、熟悉各种芯片的功能和应用。

6、完成彩灯控制器的设计,绘出电路原理图。

7、调试电路,是否能正常工作。

重庆理工大学课程设计:彩灯控制器三、设计的具体实现1)系统概述此电路主要由三部分组成,其整体框图如图(一)所示。

振荡电路计数译码驱动电路显示电路图(一)2)方案论证与实现(1)振荡电路主要用来产生时间基准信号(脉冲信号)。

因为循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号,电路如图二所示。

图(二)(2)计数器/译码分配器计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。

在此电路中采用十进制计数/分频器4017,它是一种用途非常广泛的电路。

其内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序就是O0、O1、O2….O9依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。

彩灯控制器设计及实验报告三篇

彩灯控制器设计及实验报告三篇

彩灯控制器设计及实验报告三篇篇一:多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)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,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.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。

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,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。

(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: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:(2)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。

彩灯循环显示控制电路设计研究报告

彩灯循环显示控制电路设计研究报告

彩灯循环显示控制电路设计研究报告初始条件:74LS160计数器、74HC390计数器、74HC139译码管、74HC113JK触发器,555定时器、数码管和必要的门电路,以及电容电阻等基本模拟电路电子器件等。

摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个数码管显示出来。

这里使用的只要就是计数器,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,还可用于分频,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。

而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。

为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个以为寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况,可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。

最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波,就可以利用它来产生脉冲信号了。

而这个多谐振荡器采用的是555定时器来完成的,另外,直接用脉冲信号源提供方波。

这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。

1整体电路方框图图1 基本方框图这个电路框图可以实现设计的要求,依次输出自然数列,奇数序列,偶数序列还有音乐数列,各序列可通过同一芯片的不同接法实现,也可用不同芯片实现,而且还可以通过一个循环电路使之循环输出,序列的输出顺序由译码器控制,由数码管输出各序列,其显示的间隔时间也可以通过调节脉冲信号的频率来进行调整,而脉冲信号可由脉冲产生电路实现,也可直接用脉冲信号源。

2设计方案选择2.1数列循环部分方案一图5 用74LS194构成的循环电路原理图这个电路图实现循环主要是依靠74LS194的移位功能来完成的。

先让开关J1拨至与电源相接,就是接入高电平,这样移位寄存器有了脉冲信号之后就可以实现置数的功能,四个输出端为1000,再将开关J1拨至与地相接也就是接入低电平,这时寄存器就可以实现移位的操作了,然后通过脉冲信号的触发下,寄存器的输出就可以从1000→0100→0010→0001,这样依次循环了。

彩灯循环显示控制器课程设计报告

彩灯循环显示控制器课程设计报告

课程设计课程名称电子技术综合设计与实践题目名称彩灯循环控制器学生学院专业班级学号学生姓名指导教师2011年11月17日大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器学生学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容达成彩灯循示器的任。

二、课程设计的要求与数据要求包含:1. 10 路彩灯分用DE2 上的 10 个 LED 灯 L 0、 L1⋯ ..L9模,置 1 个数管用来行 10 路彩灯的号示。

2.要求示四种不一样的花型: 1)10 路彩灯依据 L 0、 L 1⋯ ..L9的序流点亮,相的数管挨次示数字 0、 1、 2⋯.9。

2) 10 路彩灯依据先奇数次灯、后偶数次灯的序流点亮,相的数管挨次示1、3、5、7、9、0、 2、4、 6、 8。

3) 10 路彩灯依据L0L1亮、L1 L 2亮、L2L 3亮、⋯L8L9的、L 9L 0序流点亮。

4) 10 路彩灯依据L0 L9、 L1L8、 L2L7、 L3 L6、L4L5的序挨次点亮,而后按相反的序挨次掉。

以上四栽花型向来频频循示,每栽花型中的灯点亮隔1s。

3.控制路有启和复位按。

按下复位按,数管自清零不作示;按下启按,彩灯按上述律化。

三、课程设计应达成的工作1.利用各样子器件彩灯循控制器;2.利用 DE2 板所的路行;3.路果,撰写程告。

四、课程设计进度安排序号设计各阶段内容地址起止日期程目,剖析目要求及熟习 2 号楼1件。

214礼拜一实验 2号楼2查阅资料,提出设计方案并谈论,设计电路。

214礼拜二实验 2号楼3 4进行原理图输入并调试电路214礼拜三实验 2号楼调试电路、改良214礼拜四实验 2号楼5下载并检查214礼拜五6五、应采集的资料及主要参照文件参照文件一定是学生在课程设计中真实阅读过和运用过的,文件依据在正文中的出现次序摆列。

各种文件的书写格式以下:a.连续第一版物[ 序号 ]作者名.文件题名[J].期刊名,第一版年份,卷号(期号):引用部分起止页码。

循环彩灯课程设计报告

循环彩灯课程设计报告
CD4017 有 10 个译码输出端 Q0~Q9,它仍随时钟脉冲的输入而依次出现高电 平。此外,为了级联方便,还设有进位输出端 QC,每输入 10 个时钟脉冲,就可 得到一个进位输出脉冲,所以 QC 可作为下一级计数器的时钟信号。
从上述分析中可以看出,CD4017(它的基本功能是对“CP”端输入脉冲的个 数进行十进制计数,并按照输入脉冲的个数顺序将脉冲分配在 Y0~Y9 这十个输 出端,计满十个数后计数器复零,同时输出一个进位脉冲。我们只要掌握了这些 基本功能就能设计出千姿百态的应用电路来。 四、电路原理图仿真 1.仿真软件
《数电课程设计》
循环彩灯控制电路
学 院: 专 业:电气工程与自动化 指导老师: 班 级: 姓 名: 学 号: 合 作 者:
一、设计背景
本次循环彩灯的设计制作由 555 定时器、CD4017 构成的中规模集成电路来
实现,其中 555 定时器组成的多谐振荡电路频率为 1Hz,CD4017 实现八进制加法
① 彩灯只有一种花样变化,没有其它的花样: 可能是计数器的芯片 74LS194 出现问题,应该检查循环控制逻辑电路。检查 是否正确接线,芯片是否功能完好。特别注意不能把非门的输入与输出接反了。 ② 彩灯无规律变化: 原因可能是由 555 定时电路产生的时钟脉冲信号不稳定,或者是在 555 电路 中没有标准的计算各电阻的阻值,电解电容,陶瓷电容的使用是否正确。 ③ 彩灯在移动过程中是两个灯一起跳 可能是是芯片 74LS194 在面包板上面没有接稳定,应该检查芯片是否通电, 各高低电平是否正常工作。应该检查导线是否有问题。 ④ 实验过程中灯一会亮一会不亮 最后可能是导线的接触不良问题,应该首先从电源是否良好的接入电路开始 检查,再检查 555 定时电路时候正常工作,最后检查芯片管脚电压。 ⑤ 有的灯亮,有的灯不亮 运用数字万用表检测是否是 CD4017 输出端的引脚出现故障。 七、理论值与实际值 理论结果:八路彩灯依次发光,亮灯时间为 1 秒,然后进入下一个循环。

彩灯循环显示控制器实验报告

彩灯循环显示控制器实验报告

彩灯循环显示控制器电气信息类(创新实验班)一,实验目标1.4路输出循环彩灯电路:设4路彩灯记为L3、L2、L1、L0。

实现如下花型:花型1:彩灯L3-L0,依次按L3,L3L2,L3L2L1,L3L2L1L0点亮;花型2:彩灯L3-L0,依次按L0,L1L0,L2L1L0,L3L2L1L0熄灭;花型3:彩灯L3-L0,全亮再全灭。

三种花型依次循环显示。

2.8路输出循环彩灯电路,实现如下花型:花型1:由中间往外对称依次点亮,全部点亮后,再由中间往外依次熄灭。

花型2:前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右顺次点亮,再顺次熄灭。

两种花型交替循环显示。

二,实验方案1.1)输出单元电路:彩灯循环显示的花型状态又移位寄存器单元电路的输出状态决定。

由一片4位移位寄存器74LS194实现。

2)分频单元电路:实现对时钟信号的四分频,由D触发器74LS74构成。

3)控制信号产生单元电路:用计数器74LS193。

2.1)输出单元电路:由两片4位移位寄存器74LS194实现。

2)分频单元电路:74LS90构成8进制计数器3)节拍控制单元电路:74LS74使S1,S0转换。

三,实验步骤4路输出循环彩灯电路1.4路输出循环彩灯电路:再依次按L0,L1L0,L2L1L0,L3L2L1L0熄灭,然后全亮再全暗,由此循环。

由图上仿真可以看出,8盏灯先全暗,然后1D和2A(即中间两盏灯)开始亮,向往外对称依次点亮,再由中间往外依次熄灭。

然后进入下一个花型:前4路彩灯与后4路彩灯分别从左到右顺次点亮,再顺次熄灭。

五,实验验证这个实验是在实验箱上验证的,4路输出循环彩灯电路中的4盏灯按照预期亮。

而8路输出循环彩灯电路的8盏灯虽然亮了但是不是按照预期的规律。

用555时基电路构成多谐振荡器,用该脉冲作为8路输出循环彩灯电路的脉冲源,与6和2端口相接的电容影响频率,可是8盏灯也不是按照预期的亮。

但是仿真却可以。

六,实验心得:这次实验算不上成功,因为在实验箱上的灯没有按照规律亮,不过仿真结果还是成功的。

课程设计报告—多路彩灯控制器

课程设计报告—多路彩灯控制器

课程设计报告—多路彩灯控制器一、项目介绍多路彩灯控制器是一款具有多种颜色控制功能的控制器,可以实现多种灯光图案的显示。

它的主要功能是控制多脚灯泡的变化和状态,使其产生不同颜色的灯光,构成不同的图案或者变换模式。

二、主要功能1.控制部件:该控制器采用通用数字微处理器作为控制元件,它可以控制多种灯光,包括白色、红色、绿色和蓝色等,还可以同时控制多个LED,实现不同灯光图案的显示。

2.控制算法:在算法上,多路彩灯控制器采用“时序控制”算法,它可以控制灯泡在某一秒内的时间序列,从而实现不同图案的表现效果。

3.连接部件:它还具有外界输入部件,可以连接电脑,便于使用者设计和控制灯光图案,也可以更改和重置控制器,以设计新的灯光图案。

三、困难点1.多灯光多变显示:多路灯光的多变显示要求控制器具有良好的时序管理能力,以及良好的判断力,能够实时根据外部特征环境、光源特性等,控制灯泡成某种特定的灯光图案。

2.多模式控制:多模式控制要求控制器具有嵌入式内部控制算法,以实现不同的相关控制功能。

3.可视化编程:多模式控制还要求可视化编程,使用者可以通过可视化编程界面来设计灯光图案。

四、实现方案1.硬件系统:由数字微处理器、多路输出控制器、LED灯光、外界输入部件(如按键、鼠标、USB 等)等组成。

2.控制软件:控制程序和用户界面设计,将硬件设计和实现,以及灯光显示软件结合起来,实现灯光图案的控制。

五、总结多路彩灯控制器的主要功能是控制灯泡在某一秒内的时序变化,以及实现多种灯光图案的显示。

它的实现方案主要由硬件系统、控制软件和外界输入组成,它的主要困难点包括多灯光多变显示、多模式控制和可视化编程等。

课程设计彩灯循环控制器的电路图的实验报告2

课程设计彩灯循环控制器的电路图的实验报告2

内蒙古农业大学课程设计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2011年12 月12 日课程设计的内容设计任务及要求用一个LED数码管的每一段代表一组彩灯。

按数字循环显示3种序列:自然序列1,2,3,4,···奇数序列1,3,5,7偶数序列0,2,4,6,①具有显示,清零功能。

②数码管现实快慢连续调节(即计数时钟方波频率可调,0.5~2HZ)摘要这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个八段数码管显示出来。

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。

而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列。

最后还有一个部分就是用7447译码器把74160输出的信号用数码管显示出来。

一前言让人眼花撩乱的广告彩灯随处可见,他将城市的夜晚装扮的美丽迷人,商家已无法离开广告彩灯这一非常有效的宣传武器。

利用价格低廉的普通集成芯片可实现很多种广告彩灯控制。

例如用单片机,8086,8088等高级芯片,实现彩灯的循环点亮等,本设计利用常用的555定时器及74ls系列器件设计8路彩灯电路。

二原理框图三芯片功能介绍1)555定时器 555定时器是8引脚集成器件,其工作原理为:输出电压只有两种状态:高电平低电平.在555定制器的复位端R 端为低电平的条件下,无论阈值输入端TH和触发输入端TB>Tc取何值,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通。

当复位端R为高电平时,如果阈值电压TH>2Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT输出低电平,且放电端口D与地接通;如果阈值嗲电压TH<Vcc/3,且触发电压TR>Vcc/3,输出端OUT和放电端D保持原状态不变:只要触发电压TR<Vcc/3时,输出端OUT输出高电平,且放电端口D与地段开。

课程设计--多花样循环彩灯控制器设计报告

课程设计--多花样循环彩灯控制器设计报告

1.设计意义及要求1.1设计意义对《数字电子技术基础》学习,我们掌握一些关于数字电子技术的基础知识和基本技能,具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本态度与基本能力但是对于各种门电路、元器件芯片的结构及其工作原理等知识,我们的理解依然比较肤浅。

通过为期两周的课程设计,可以让我们对课堂上的知识有更深入的理解,同时做到理论与实际相结合。

此外,课程设计能够最直接有效的训练我们的创新思维,提高分析问题、解决问题的能力。

1.2设计要求1.使16只彩灯从右到左逐一循环点亮2.使16只彩灯按照1111 1110 1111 1110左移循环点亮,即最开始为第8只和第16只彩灯亮,紧接着熄灭,同时第7只和第15只彩灯亮....依此循环点亮。

3.使16只彩灯交替闪烁。

4.使中间两个彩灯发亮,然后从两边再增加两个发亮,一直下去,直到16个彩灯全亮。

5.接着重复以上动作,这样一直循环下去。

时间间隔为1秒。

2.方案设计2.1 设计思路首先需要个脉冲源信号刺激,之后对于流水灯的移位功能可以采取寄存器来实现,本实验采用的是74LS198芯片。

总体方案共分为6大块。

第一块实现实现左移循环,第二块实现两两左移循环点亮,第三块实现交替闪烁,第四块实现向外扩散,第五块实现时钟信号的产生,第六块实现计数器。

2.2 方案设计2.2.1设计方案一电路图图2-1 方案一方框图2.2.2. 设计方案二电路图本方案实现的核心是MCU 控制电路,以AVRmega16单片机为控制核心,用C 语言编程,控制彩灯实现多花样循环功能。

AVR 单片机最小系统AVRmega16单片机和复位电路,还有晶振电路(16Mhz )。

AVR 单片机具有高性能、低功耗的特点使用AVR 的时钟源(晶振、内部RC 等)不经过分频直接提供给CPU 使用,而51的CPU 主频等于晶振的12分频此最小系统实现对系统的控制等功能。

系统框图如下:图2- 3 方案2电路2.3 方案比较方案一是采用数电模块,元器件较多,接线较为复杂,但功能明确,容易看懂方案二采用单片机制作,电路简单,但对于没学过单片机的同学有理解鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计,所以我选择了第一组方案。

循环彩灯控制器课程设计报告

循环彩灯控制器课程设计报告

循环彩灯控制器课程设计报告Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】摘要这次课程设计通过对彩灯的设计,训练对数字电子技术内容的应用能力,掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。

彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。

动态霓虹灯应该聚而不散、不能为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。

在设计制作时,既要给人以变幻的吸引力,又要主次分明,没有色彩和图案紊乱的感觉。

变换、闪烁、跳跃式的霓虹灯为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视。

近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。

再设计中更多的使用中规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。

因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。

这次的课程设计用NE555,74LS194来实现彩灯循环的控制。

关键词 NE555 74LS194目录1 绪论项目研究的背景与意义近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。

再设计中更多的使用中规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。

因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。

19世纪兴起的数字电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。

随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色流水灯。

LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。

为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。

实验报告循环彩灯控制器

实验报告循环彩灯控制器

湖南科技大学信息与电气工程学院《VHDL语言》课程设计报告题目: VHDL语言课程设计专业:班级:姓名:学号:课程设计任务书一、课程设计的目的:1,通过本次课程设计,熟练掌握MAX-PLUS2的应用,操作,并对VHDL语言的编程做一实践检验,编出程序,并进行仿真,并根据所得仿真图形分析和推断并改进所涉及的程序,让程序在现实生活中得以更贴近的应用。

2,本次操作的命题一是:循环彩灯控制器,本设计的要求是:设计一个循环彩灯控制器,该控制器控制红,绿,黄三个发光管循环点亮。

要求红发光管亮3秒,绿发光管亮2秒,黄发光管亮1秒。

3,本次操作的命题二是:数字显示的秒表,本设计的要求是:设计一块用数码管显示的秒表,能够准确的计时并显示。

最大计时为59秒,最小精确到0.1秒。

二、设计方案的论证:命题一循环彩灯控制器的方案一:在本题中要求控制器可以控制红,绿,黄三个发光管循环点亮,并且要求发光的时间不一样,这样,本质设计思想是循环累加,即时钟信号高电平开始,m值开始累加,CASE m ISWHEN "001"=>dout<="100";WHEN "010"=>dout<="100";WHEN "011"=>dout<="100";WHEN "100"=>dout<="010";WHEN "101"=>dout<="010";WHEN "110"=>dout<="001";WHEN OTHERS=>dout<="111";END CASE;前三个值都将赋值给dout1,也就是红灯发光的三秒,然后两个赋值给绿灯,最后一秒赋值给黄灯。

彩灯循环显示控制器课程报告综述

彩灯循环显示控制器课程报告综述

课程设计课程名称数字逻辑课程设计题目名称彩灯循环显示学生学院自动化专业班级学号学生姓名指导教师2015 年6 月17 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器学生学院自动化学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一个彩灯循环控制器。

二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟,发光二极管L0、L1…..L9从左到右排列。

2.要求显示四种不同的花型:1)10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。

2)10路彩灯按照先偶数次灯、后奇数次灯的顺序轮流点亮。

3)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。

4)10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮,然后按相反的顺序依次灭掉。

以上四种花型一直反复循环显示。

3. 该控制电路设有启动和复位按钮。

按下复位按钮,全部灯灭。

按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。

三、课程设计应完成的工作1、解读彩灯循环控制器所需实现的功能,制定功能框图;2、查找合适的芯片;3、根据题目要求设计电路;4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);5、完成实验要求,向任课老师答辩;6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档。

四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:年月日指导教师签名:计划完成日期:年月日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要该设计采用了74192计数器,7442译码器,74153多路选择器来实现彩灯循环的控制。

彩灯循环电路的实质是由计数器产生一系列计数,经过译码器,多路选择器后变成一系列有规律的序列,最后由LED灯显示出来。

其中有规律的序列包括自然序列,偶数序列与奇数序列还有两个移动循环序列。

关键词:计数器,译码器,多路选择器目录1.设计内容和要求: (5)⑴10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟............................................................ 错误!未定义书签。

循环彩灯控制系统实验报告

循环彩灯控制系统实验报告

循环彩灯控制系统实验报告一、设计要求1、程序中由3个按钮控制每按下一个按钮都会出现不同的彩灯循环现象二、硬件电路设计1、单片机最小系统(2)发光二极管的电路三、软件设计(一)1、在Keil uVision4.LNK上写好程序后通过STC_ISP_V480.exe.lnk和USB口输入到reg52.h单片机中按下开关蓝色指示灯亮,然后按下P3^7按钮发光二极管从左往右依次点亮;2、①在不复位的情况下按下P3^6时发光二极管可以做往返运动依次点亮②在复位时按下P3^6发光二极管是从右往左依次点亮的;3、①在不复位的情况下按下P3^5时发光二极管可以在从左往右或者从右往左点亮后1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁(在看先点亮P3^6还是P3^5 来实现从左还是从右开始循环)②在复位时按下P3^5发光二极管是作1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁。

(二)说明(“0”“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”按键P3^7 0X7F 0XBF 0XDF 0XEF 0XF7 0XFB 0XFD 0XFE 复位P3^6 0XFE 0XFD 0XFB 0XF7 0XEF 0XDF 0XBF 0X7F 复位P3^5 0X7F/0XFF 0XFF/0XBF0XDF/0XFF0XFF/0XEF0XF7/0XFF0XFF/0XFB0XFD/0XFF0XFF/0XFE复位8421码10=A 11=B 12=C 13=D 14=E 15=F四、系统测试步骤1:新建工程→New Project→选择单片机型号→Atmel→AT89C52取名→保存2:新建文档→New file→取名→保存(—3个按键控制两种LED现象.C)3:点右键→Add file to group→选择(—3个按键控制两种LED现象.C)4:点工程右键→options “output”(√)create hex file5产出hex档→编译按钮(↓)(↓↓)(↓↓↓)STC下载软件1:选择单片机型号“STC89C52RC”2:打开文件→(流水灯.hex)3:选择COM口(裝置管理員)4:点下载按鈕→开启电源按钮→“OK 已加密”附录源程序清单#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit key1 =P3^7; //第一个按键sbit key2 =P3^6; //第二歌按键sbit key3 =P3^5; //第三个按键uchar A1=0,A2=0,A3=0;void delay(uint z){uint i,j;for(i=0;i<z;i++)for(j=0;j<110;j++);}void O_to_E() //1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁{P0=0Xaa;delay(200);P0=~0Xaa;delay(200);}{if(!key1){delay(10); //延时if(!key1)A1=1;}if(!key2){delay(10); //延时if(!key2)A2=1;}if(!key3){delay(10); //延时if(!key3)A3=1;}}void main(){uchar i;while(1){if(A1){for(i=0;i<8;i++) //从左往右亮,每盏灯亮一次{P0=~(0x7f>>i);delay(100);}}if(A2){for(i=0;i<8;i++) //从右往左亮,每盏灯亮一次{P0=~(0xfe<<i);delay(100);}}if(A3){O_to_E(); //1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁}}}附加图片(因为手机问题从左往右跟从右往左还有左右往返的看不出来所以就拍了2张图片)1、从左往右、从右往左、往返2、//1,3,5,7与2,4,6,8交替闪烁超。

vhdl彩灯循环报告

vhdl彩灯循环报告

实验报告书实验项目名称:彩灯循环控制器的设计实验项目性质:综合性实验所属课程名称:VHDL程序设计实验实验计划学时:4一、实验目的掌握VHDL程序设计方法二、实验内容和要求1)彩灯能够自动循环点亮2)彩灯循环显示且频率快慢可调(可选)。

3)该控制电路具有8路以上输出在软件工具平台上,进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。

三、实验主要仪器设备和材料计算机四、实验方法、步骤及结构测试1.方案设计与功能描述彩灯的循环是通过clk的计数实现的,当有一个高电平来到的时候,则通过Q=Q+1计数来实现。

当Q的值从“000”逐次加“1”到“111”的时候,通过判断Q的值是否为“111”的时候,进行清“0”,即变为“000”再次重新计数。

那么通过Q的状态值从“000”->“001”->“010” ->“011”->“100” ->“101”->“110” ->“111”->“000”的循环,实现了彩灯的循环。

彩灯的亮灭是通过判断Q的值来选择的,用case_when语句。

对于频率的调节,则是通过timer来控制,由人为的设定timer 的值,通过赋不同的初值来改变频率。

也是通过计数来分频的2.程序代码:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity light8a isport (clk,en,rst:in std_logic;timer:in std_logic_vector(3 downto 0);a,b,c,d,e,f,g,h:out std_logic);end light8a;architecture one of light8a issignal w:std_logic_vector(3 downto 0);signal couts:std_logic;beginprocess(clk,timer) ----------分频进程variable x : std_logic_vector(3 downto 0):=timer; beginif clk'event and clk='1' thenif x<4 then x:=x+1;else x:=timer;end if;end if;if x="0100" then couts<='1';else couts<='0';end if;end process;process(clk,en,rst,couts) ----------计数循环进程variable Q : std_logic_vector(3 downto 0);beginif rst='0'then Q:=(others=>'0');elsif clk'event and clk='1' thenif couts='1' thenif en='1' thenif Q<8 thenQ:=Q+1;w<=Q;if Q="1000" then Q:=(others=>'0'); -end if;end if;end if;end if;end if;end process;process(w) --------选择灯亮灭,即控制彩灯循环进程begincase w iswhen"0001"=>a<='1';b<='0';c<='0';d<='0';e<='0';f<='0';g<='0';h<='0'; when"0010"=>a<='0';b<='1';c<='0';d<='0';e<='0';f<='0';g<='0';h<='0'; when"0011"=>a<='0';b<='0';c<='1';d<='0';e<='0';f<='0';g<='0';h<='0'; when"0100"=>a<='0';b<='0';c<='0';d<='1';e<='0';f<='0';g<='0';h<='0'; when"0101"=>a<='0';b<='0';c<='0';d<='0';e<='1';f<='0';g<='0';h<='0'; when"0110"=>a<='0';b<='0';c<='0';d<='0';e<='0';f<='1';g<='0';h<='0'; when"0111"=>a<='0';b<='0';c<='0';d<='0';e<='0';f<='0';g<='1';h<='0'; when"1000"=>a<='0';b<='0';c<='0';d<='0';e<='0';f<='0';g<='0';h<='1'; when others=>null;end case;end process;end architecture one;4仿真分析当设定timer的值为1的时候,仿真图如下:当设定timer的值为3的时候,仿真图如下:通过仿真可知,timer可以控制频率快慢,且彩灯a,b,c,d,e,f,g,h能循环点亮5总结:通过这次是上机实验,进一步的巩固了我的VHDL的知识,基本掌握了VHDL的编程方法等。

彩灯控制器实验报告

彩灯控制器实验报告

彩灯控制器实验报告彩灯控制器实验报告一、引言彩灯作为一种常见的装饰灯具,广泛应用于各种场合,如节日庆典、婚礼晚会等。

为了实现彩灯的多样化控制效果,我们进行了一系列的实验,研究了彩灯控制器的原理和应用。

本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。

二、实验目的本实验的目的是设计并实现一种彩灯控制器,能够控制彩灯的亮度、颜色和闪烁频率。

通过实验,我们希望了解彩灯控制器的工作原理,并掌握其设计和调试方法。

三、实验方法1. 实验器材准备:彩灯、控制器、电源、电线等。

2. 搭建实验电路:将控制器与彩灯连接,接通电源。

3. 设置控制参数:根据实验要求,设置彩灯的亮度、颜色和闪烁频率。

4. 进行实验观察:观察彩灯的亮度、颜色和闪烁频率的变化,并记录实验数据。

5. 实验分析:根据实验数据,分析控制器的工作原理和性能。

四、实验结果经过实验观察和数据记录,我们得到了以下实验结果:1. 彩灯亮度控制:通过调节控制器的电压输出,可以实现彩灯的亮度控制。

当电压升高时,彩灯亮度增加;当电压降低时,彩灯亮度减小。

2. 彩灯颜色控制:通过控制器的颜色选择开关,可以实现彩灯的颜色切换。

不同的颜色对应不同的电路连接方式,通过切换开关,可以改变彩灯的颜色。

3. 彩灯闪烁控制:通过调节控制器的闪烁频率,可以实现彩灯的闪烁效果。

当闪烁频率较低时,彩灯呈现持续亮灭的效果;当闪烁频率较高时,彩灯呈现快速闪烁的效果。

五、实验讨论通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 彩灯控制器的亮度控制原理是通过调节电压输出来改变彩灯的亮度。

这是因为彩灯的亮度与电流大小有关,而电流大小又与电压成正比。

2. 彩灯控制器的颜色控制原理是通过改变电路连接方式来改变彩灯的颜色。

不同的颜色对应不同的电路连接方式,通过切换开关,可以改变电路连接方式,从而改变彩灯的颜色。

3. 彩灯控制器的闪烁控制原理是通过调节闪烁频率来改变彩灯的闪烁效果。

闪烁频率较低时,彩灯呈现持续亮灭的效果;闪烁频率较高时,彩灯呈现快速闪烁的效果。

循环彩灯控制器课程设计报告

循环彩灯控制器课程设计报告

摘要这次课程设计通过对彩灯的设计,训练对数字电子技术内容的应用能力,掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。

彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。

动态霓虹灯应该聚而不散、不能为了追求“跳跃”而给人凌乱的感觉,不管采用何种色彩,何种图案,都应该有顺序地渐变和跳跃,给受众一种秩序感,主次感、并便于受众顺着有规律的节奏接着看第二次、第三次。

在设计制作时,既要给人以变幻的吸引力,又要主次分明,没有色彩和图案紊乱的感觉。

变换、闪烁、跳跃式的霓虹灯为营造欢乐、多姿多彩的生活正越来越受到人们的重视。

近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。

再设计中更多的使用中规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的稳定性,降低成本。

因此用集成电路来实现个更多更复杂的器件功能则成为必然。

这次的课程设计用NE555,74LS194来实现彩灯循环的控制。

关键词 NE555 74LS194目录摘要.................................................................................................................................................1 绪论 01.1项目研究的背景及意义 01.2 彩灯控制系统研究的意义 01.3 国内外研究发现展 (1)2 设计题目:简易彩灯循环控制器 (2)2.1 设计主要内容及要求 (2)3 系统设计 (3)3.1 概述 (3)3.1.1彩灯信号输出部分 (3)3.1.2 双向移位寄存器74LS194的原理详解 (3)4 硬件调试 (6)4.1 芯片引脚及功能 (6)4.1.1芯片NE555 (6)4.1.2 芯片74LS194 (7)4.2发光二极管 (8)5单元电路设计 (8)5.1 555定时电路组成的多谐振荡电路后的示意图 (9)5.2 由74LS194组成的单组控制电路 (10)5.3电路总图 (11)5.4实物图 (12)6 硬件调试 (13)6.1调试步骤 (13)6.1.2接通电源观察 (13)6.1.3工作开关断开的情况下的调试 (13)6.1.4工作开关闭合的情况下的调试 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录1 (17)总电路图 (17)附录2 (18)元件清单 (18)1 绪论1.1项目研究的背景及意义近年来,由于集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。

课程设计报告:彩灯控制器

课程设计报告:彩灯控制器

《彩灯控制器》课程设计报告题目:彩灯控制器专业:年级:学号:学生姓名:联系电话:指导老师:完成日期:彩灯控制器摘要利用十进制同步计数器74LS160,十进制译码器74LS42,NE555定时器,三输入或门CD4075,四2输入端与非门74LS00,二四译码74HC139,双下降沿JK 触发器74LS112,LED发光二极管,电阻和电容等元件,制作彩灯控制器,能自动依次地实现10个彩灯先奇数灯灭,再偶数灯灭,最后1至9依次灭的循环顺序。

经测试,系统达到设计要求,并且十分美观。

关键词:74LS160;74LS42,NE555,CD4075,74LS00,74LS112,74HC139,电阻,电容,LED发光二极管ABSTRACTUse the decimal synchronous counter 74 LS160, decimal decoder 74 LS42, NE555 timer, three input or door CD4075, four 2 input and 74 LS00 sr, 24 decode 74 HC139, double down along the JK flip-flop is 74 LS112, LED light emitting diode, resistance and capacitance components, and making the lights controller, can realize the automatic in turn 10 odd lamp lights first, then even the lamp, the last 1 to 9 out of circulation in order. The testing, the system to meet the design requirements, and very beautiful.Key Words:74 LS160; 74 LS42, NE555, CD4075,74 LS112,74LS00,Resistance,capacitance,LED light emitting diode摘要 (Ⅱ)ABSTRACT (Ⅱ)1.设计要求及方案选择 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 方案选择 (1)方案一 (1)方案二 (2)2.理论分析与设计 (3)2.1 设计思路 (3)2.1.1 理论设计 (3)2.1.2 设计框图 (3)2.2控制电路的分析与设计 (4)2.3 彩灯电路的分析与控制 (5)3.电路设计 (6)3.1整体电路的设计 (6)3.2 部分电路的设计 (7)3.2.1 NE555构成的脉冲电路 (7)3.2.2 上电清零电路 (7)3.2.3 JK构成的二分频电路 (8)3.2.4 电源电路的设计和要求 (9)3.3芯片资料 (10)3.3.1 十进制同步计数器74LS160 简要说明: (10)3.3.2 双下降沿J-K触发器74LS112 简要说明: (11)3.3.3 四线-十线译码器74LS42 简要说明: (11)3.3.4 四2输入与非门74LS00 简要说明: (12)3.3.5 NE555定时器简要说明: (13)3.4 各部分的PCB图 (14)3.4.1 控制部分的PCB图 (14)3.4.2 信号发生电路 (14)3.4.3 彩灯演示电路 (15)3.4.4 5V电源电路 (15)3.5实物图展示 (16)4.系统测试 (17)4.1调试所用的基本仪器清单 (17)4.2调试结果 (17)4.3测试结果分析 (17)4.4 元件清单 (17)5.总结 (18)参考文献 (18)1.设计要求及方案选择1.1 设计要求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再由L0到L9依次灭3.显示间隔0.5s,1s可调1.2 方案选择方案一:要想得到四进制的数列可以用74HC390构成,74HC390是一个双二-五-十进制加法计数器,若计数器的输出QA端接计数器的时钟脉冲的输入B,则构成8421BCD码十进制的计数器,再将QC端接清零端,就可以构成四进制计数器。

彩灯控制器课程实训报告

彩灯控制器课程实训报告

一、实训背景随着科技的不断进步,电子技术在生活中的应用越来越广泛。

彩灯作为节日装饰的重要元素,其控制系统的设计与实现对于丰富节日气氛、美化环境具有重要意义。

本实训旨在通过学习彩灯控制器的原理与设计方法,提高学生对数字电路的理解和应用能力。

二、实训目的1. 掌握彩灯控制器的原理和设计方法。

2. 熟悉数字电路中的触发器、计数器、译码器等基本单元电路。

3. 培养学生动手实践能力和创新意识。

三、实训内容1. 彩灯控制器原理学习(1)了解彩灯控制器的组成,包括输入部分、控制部分、执行部分等。

(2)掌握彩灯控制器的控制原理,包括定时、计数、译码等。

(3)学习常用数字集成电路的应用,如触发器、计数器、译码器等。

2. 彩灯控制器设计(1)根据设计要求,确定彩灯控制器的功能模块和结构。

(2)设计彩灯控制器的电路图,包括各个模块的连接关系和参数设置。

(3)利用数字电路仿真软件对电路进行仿真,验证设计的正确性。

3. 彩灯控制器制作与调试(1)根据电路图,制作彩灯控制器的实体电路。

(2)调试电路,确保各个模块正常工作。

(3)进行彩灯控制器的功能测试,验证其是否符合设计要求。

四、实训过程1. 理论学习(1)查阅相关资料,了解彩灯控制器的原理和设计方法。

(2)学习数字电路中的基本单元电路,如触发器、计数器、译码器等。

(3)了解数字电路仿真软件的使用方法。

2. 电路设计(1)根据设计要求,确定彩灯控制器的功能模块和结构。

(2)设计电路图,包括各个模块的连接关系和参数设置。

(3)利用数字电路仿真软件对电路进行仿真,验证设计的正确性。

3. 电路制作(1)根据电路图,制作彩灯控制器的实体电路。

(2)检查电路连接,确保无误。

4. 调试与测试(1)调试电路,确保各个模块正常工作。

(2)进行彩灯控制器的功能测试,验证其是否符合设计要求。

五、实训结果与分析1. 实训成果(1)成功设计并制作了一个彩灯控制器。

(2)彩灯控制器可以按照预定程序控制彩灯的亮灭,实现各种动态效果。

彩灯控制系统课程设计报告

彩灯控制系统课程设计报告

彩灯控制系统课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握彩灯控制系统的基本原理,理解电路组成及功能。

2. 学会使用常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并了解其在彩灯控制系统中的作用。

3. 掌握彩灯控制程序编写的基本方法,能运用编程软件设计简单的彩灯控制程序。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立搭建彩灯控制系统。

2. 提高学生问题解决能力,能针对彩灯控制过程中出现的问题进行分析和调试。

3. 培养学生团队协作能力,能在小组合作中发挥个人优势,共同完成彩灯控制系统的设计与实现。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生探索未知、勇于创新的科学精神。

2. 增强学生的环保意识,让学生关注节能减排,提倡绿色生活。

3. 培养学生良好的学习习惯,严谨的科学态度,提高学生的自主学习能力和责任感。

本课程针对电子技术学科特点,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,以项目式教学为导向,培养学生综合运用知识解决问题的能力。

通过本课程的学习,学生将能够掌握彩灯控制系统的基本原理和设计方法,提高动手实践能力和团队协作能力,同时培养科学精神、环保意识和责任感。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 彩灯控制系统基础知识:- 电路组成:介绍彩灯控制系统的基本电路,包括电源、控制器、执行器等部分。

- 常见电子元件:讲解电阻、电容、二极管、三极管等电子元件的基本原理和应用。

2. 彩灯控制程序设计:- 编程软件使用:学习使用编程软件进行彩灯控制程序编写。

- 程序设计方法:掌握彩灯控制程序的基本结构,学会编写简单的控制程序。

3. 实践操作与项目实施:- 搭建彩灯控制系统:分组进行实践操作,独立搭建彩灯控制系统。

- 系统调试与优化:针对彩灯控制过程中出现的问题,进行调试和优化。

教学内容依据教材相关章节进行组织,具体安排如下:- 第一章:电路组成及功能(第1-2节)- 第二章:常见电子元件及应用(第3-4节)- 第三章:彩灯控制程序设计(第5-6节)- 第四章:实践操作与项目实施(第7-8节)在教学过程中,注重内容的科学性和系统性,结合课程目标,确保学生能够掌握彩灯控制系统的基本原理和设计方法。

彩灯循环显示控制器课程报告

彩灯循环显示控制器课程报告

课程设计课程名称数字逻辑课程设计题目名称彩灯循环显示学生学院自动化专业班级学号学生姓名指导教师2015 年6 月17 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器学生学院自动化学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一个彩灯循环控制器。

二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟,发光二极管L0、L1…..L9从左到右排列。

2.要求显示四种不同的花型:1)10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。

2)10路彩灯按照先偶数次灯、后奇数次灯的顺序轮流点亮。

3)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。

4)10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮,然后按相反的顺序依次灭掉。

以上四种花型一直反复循环显示。

3. 该控制电路设有启动和复位按钮。

按下复位按钮,全部灯灭。

按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。

三、课程设计应完成的工作1、解读彩灯循环控制器所需实现的功能,制定功能框图;2、查找合适的芯片;3、根据题目要求设计电路;4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);5、完成实验要求,向任课老师答辩;6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档。

四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:年月日指导教师签名:计划完成日期:年月日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要该设计采用了74192计数器,7442译码器,74153多路选择器来实现彩灯循环的控制。

彩灯循环电路的实质是由计数器产生一系列计数,经过译码器,多路选择器后变成一系列有规律的序列,最后由LED灯显示出来。

其中有规律的序列包括自然序列,偶数序列与奇数序列还有两个移动循环序列。

关键词:计数器,译码器,多路选择器目录1.设计内容和要求: (5)⑴10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟......................................................... 错误!未定义书签。

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课程设计课程名称数字逻辑课程设计题目名称彩灯循环显示学生学院自动化专业班级学号学生姓名指导教师2015 年6 月17 日广东工业大学课程设计任务书题目名称彩灯循环控制器学生学院自动化学院专业班级姓名学号一、课程设计的内容设计一个彩灯循环控制器。

二、课程设计的要求与数据设计要求包括:1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟,发光二极管L0、L1…..L9从左到右排列。

2.要求显示四种不同的花型:1)10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。

2)10路彩灯按照先偶数次灯、后奇数次灯的顺序轮流点亮。

3)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。

4)10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮,然后按相反的顺序依次灭掉。

以上四种花型一直反复循环显示。

3. 该控制电路设有启动和复位按钮。

按下复位按钮,全部灯灭。

按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。

三、课程设计应完成的工作1、解读彩灯循环控制器所需实现的功能,制定功能框图;2、查找合适的芯片;3、根据题目要求设计电路;4、上机使用QuartusII画图、分配管脚、模拟仿真、下载等,调试电路(需配合DE2板操作,在实验室进行);5、完成实验要求,向任课老师答辩;6、按要求撰写课程设计报告,包含必要的文件和文档。

四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献发出任务书日期:年月日指导教师签名:计划完成日期:年月日基层教学单位责任人签章:主管院长签章:摘要该设计采用了74192计数器,7442译码器,74153多路选择器来实现彩灯循环的控制。

彩灯循环电路的实质是由计数器产生一系列计数,经过译码器,多路选择器后变成一系列有规律的序列,最后由LED灯显示出来。

其中有规律的序列包括自然序列,偶数序列与奇数序列还有两个移动循环序列。

关键词:计数器,译码器,多路选择器目录1.设计内容和要求: (5)⑴10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟......................................................... 错误!未定义书签。

⑵按要求显示四种不同的花型 .................................................................................................. 错误!未定义书签。

⑶该控制电路应有启动和复位按钮 (5)2. 总体设计思路及设计方案 (6)3. 各模块电路设计与实现 (7)3.1计数电路单元 (7)3.2编码单元电路 (8)3.2.1自然序列显示电路 (8)3.2.2奇数序列和偶数序列 (9)3.2.3花形3单元电路 (10)3.3指示灯显示电路 (12)⒋实验结果 (13)⒌总结 (13)参考文献:....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.设计内容和要求:设计要求包括:1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟,发光二极管L0、L1…..L9从左到右排列。

2.要求显示四种不同的花型:1)10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。

2)10路彩灯按照先偶数次灯、后奇数次灯的顺序轮流点亮。

3)10路彩灯按照L0L1亮、L1 L2亮、L2L3亮、…L8L9的顺序轮流点亮。

4)10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮,然后按相反的顺序依次灭掉。

以上四种花型一直反复循环显示。

3. 该控制电路设有启动和复位按钮。

按下复位按钮,全部灯灭。

按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。

按下复位按钮,全部数码管自动清零显示数字“0”;按下启动按钮,彩灯按上述规律变化。

2. 总体设计思路及设计方案本次设计总电路由计数电路,编码单元电路,指示灯电路和数码管显示电路组成,其总电路结构框图如图1所示:2. 总体设计思路及设计方案本次设计总电路由计数电路,编码单元电路和指示灯电路组成,其总电路结构框图如图1所示:首先输入脉冲信号和开始信号,计数电路产生0—9的四位二进制计数,这四位二进制计数分别送到编码单元的各个电路,从而产生四个不同的花形,再由计数电路控制四个花形按顺序输出。

其总电路图如图2所示:图23. 各模块电路设计与实现3.1计数电路单元该电路单元用74192计数器来实现。

74192是双时钟十进制计数器。

本电路用74192来实现0000—1001的十进制计数,同时用另外一个74192的低两位来实现四个花形的顺序输出。

其电路图如图3所示:图33.2编码单元电路3.2.1自然序列显示电路由于该设计的计数单元本身就是十进制计数器,可以直接输出自然序列。

但为了实现四个花形的顺序输出,该自然序列显示电路还是要经过7442译码器和74153多路选择器。

7442译码器的作用在于将4位BCD码的10组代码翻译成10个与十进制数字符号对应的输出信号,图中输入端ABCD为8421码,输出端O0N—O9N分别代表十进制数字0—9。

74153是个双4路选择器,其功能是选择输出四个编码单元电路的值。

本电路中用了5个74153来选择输出四个花形。

74153的器件上用1C0和2C0来连接对应的输出端O0N—O9N。

当74153器件的A和B为00时,顺序输出自然序列的值。

最后经过LED灯显示出来。

如图4所示:图43.2.2偶数序列和奇数序列本次设计所使用的计数单元本身就是一个十进制计数器,因此可以用错位的方法来实现奇数序列和偶数序列的输出,所使用的元件仍然是7442译码器和74153多路选择器。

7442译码器的使用方法跟自然序列所使用的方法一样,只是74153选择器的接法不同。

本次设计中用了五个74153选择器来实现10个状态的输出。

其中从上到下分别代表10个状态输出组。

如图5所示。

为了实现偶数序列和奇数序列的输出,就让7442的第一个输出连接到第一个74153的1C1,7442的第二个输出连接到第二个74153的1C1,7442的第三个输出O2N连接到第三个74153的1C1,7442的第四个输出O3N连接到第四个74153的1C1,7442的第五个输出O4N连接到第五个74153的1C1,7442的第六个输出O5N连接到第一个74153的2C1,7442的第七个输出O6N连接到第二个74153的2C1,7442的第八个输出O7N连接到第三个74153的2C1,7442的第九个输出O8N连接到第四个74153的2C1,7442的第十个输出O9N连接到第五个74153的2C1,这样经过74153后输出的序列为0,2,4,6,8,1,3,5,7,9。

图53.2.3花形3单元电路本次设计所使用的计数器是十进制计数器,为了按照顺序01,12,23,34,45,56,67,78,89的输出,可以使用相关联的方法,使某一个变量关联下一个变量,从而达到两个变量同时输出。

这里使用了10个与门。

表3 电路图如图六示:图6本次设计使用的计数器是十进制计数器,为了实现09,18,27,36,45顺序依由表中可以看出0000和1000,0001和0111,0010和0110,0011和0101的输出是一样的,因此可以相关联在一起,使用与门。

如图中O0N与O8N用一个与门连起来,O1N和O7N,O2N和O6N,O3N和O5N都分别用一个与门连起来。

为了实现一次输出后,下次输出时上次输出的灯还同时亮,必须用与门把本次的输出连接到上一次的输出。

如图7所示。

3.3LED灯显示电路这个指示灯显示电路就由10个输出管来实现。

这10个输出管分别对应于5个74153的10个输出变量。

如图8所示:⒋实验结果完成总电路图后,经编译无误后,加载到DE2板,然后运行。

实验结果如下:10路彩灯能在编号依次所要求的四种花形下点亮,10个数码管能依次显示相应的数字,且不断循环,每个数字显示时间相等;并且该控制电路有启动、复位按钮。

按下复位按钮,返回初始态;按下启动按钮,彩灯开始按上述规律变化。

⒌总结一开始看到任务要求,看起来每个部分花形电路都能解决,因为在课堂上自认为对那些芯片都了解了,而且有过几次实验的经验,基本掌握了方法去设计。

不过实际中在设计这个电路的时候遇到了很多问题,例如:怎样切换四种花形,怎样能使10路彩灯能够自动循环点亮,怎样使彩灯显示奇数偶数数字。

第四种花形的设计循环。

最后经过上网查找资料,了解芯片的功能,在草稿纸上一遍又一遍的画出电路图,经过化简后终于在软件QuartusⅡ上做出相应的电路图。

基本按要求完成了其功能,具有复位,启动按钮控制,启动后led灯按相应花形变化。

在这次的课程设计中,我收获很大,我认为要做好这些实验设计首先最重要的是上课跟上老师的节奏,认真了解掌握理论知识与一些学习方法。

只要上课听了自己绝对有能力解决设计中的问题。

书本上内容很多看你怎么用,真正地去设计一个电路并实现它就是对我们学习成果最好的检验。

而这次的课程设计真正让我们通过自己的知识和努力,通过自己查阅资料、分析来解决问题。

这不但能巩固我们所学的理论知识,又能提高我们的实践能力。

在设计电路的过程中,每一步都要自己去思考分析,遇到问题时,经常都要经过多次的尝试来解决改善问题,有时一点微小的错误都会影响到结果的正确以否,而这些微小的错误经常都是很难发现,这就需要我们学会仔细分析问题。

很多时候,理论分析正确,调试却不一定正确,这关键也在于调试过程是否正确。

我们必须遵循一些安装调试步骤,先单个调试,然后再整体调试,先局部再整体,切不可一次安装后调试,因为这样是很难查出错误来。

总之,这次的课程设计使我获益良多,几天的艰苦奋斗,终于设计出“彩灯循环控制器”的电路。

从开始的无从下手到熟悉各种芯片的功能,到尝试着设计各个单元电路,再到每个细节问题错误的改进和矫正,一步步把问题解决,心里尤其踏实。

先不管其结果如何,过程就足以让你获益匪浅,心花怒放。

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