multisim软件的数字电路——彩灯循环控制

数字电路课程设计报告

设计课题：彩灯循环控制器的设计

专业：电子信息科学与技术

班级： 20081421

学生姓名：

学号： 2008142115

学生姓名：

学号： 2008142134

指导教师：

二零一一年六月五日

一、实验目的

1.综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。了解各种元器件

的原理及其应用。

2.深入了解交通灯的工作原理。

3.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

4.掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。

5.通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握彩灯循环控制

器的设计方法。

二、设计要求

1、有十只LED，L

0……L

9

2、显示方式

（1）先奇数灯依次亮

（2）再偶数灯依次亮

（3）依次循环变化

3、显示间隔0.5s，1s可调。

三、设计方案

1）课题的分析

此电路主要由五部分组成，其整体框图如图（一）所示。

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）分频电路

用D触发器设置分频电路控制彩灯实现彩灯的显示时间。电路如图三

图三

其中开关C和B用来控制显示方式。

（3）计数器控制电路

用74LS161计数器转换脉冲信号用来控制彩灯的奇偶显示方式。

74LS161N

17

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图四

（4）计数译码驱动电路

用74154译码74LS161计数器产生的信号驱动彩灯的显示。电路如图五：

74154N

4-16线译码器74154N中00-09接10个LED灯译码。（5）显示电路

用74154驱动彩灯的显示，电路如图六：

图六

（6）仿真电路

图七

四、心得体会

通过这次课程设计，我们真正认识到理论与实践结合的重要性。仅仅依靠上课所学的知识难以完成稍微复杂的电路设计，需要在今后的学习当中进一步获取相关的知识来完善自我。这次课程设计我们受益匪浅，进一步掌握了multisim仿真软件及与其相关的电路知识。在处理课程设计中的一系列问题的同时理解了整体与局部的关系、理论与应用的关系、团队协作精神的重要性。从中得出以下基本结论：

数字电路课程设计中必须处理好主体与局部之间的协调完整，才能实现设计的理想效果。第一、在设计之前必须要有一个缜密的全局构思，根据设计要求拟定设计流程分析各个阶段的具体问题及相应解决方法。

第二、画出设计流程图，根据流程图选用相应的方法完成设计。

第三、结合设计要求和原理绘制电路，运行仿真。

第四、根据仿真结果对设计中存在的问题进一步优化校正。

一定要完成理论到实践的跨越才能更好的运用所学的知识解决实际问题、才能提升自己的实际操作能力、才能结合实际条件来创新设计拓展思维。

遇到的最主要问题就是彩灯显示方式与时间控制的问题。解决方案：

1.实际555定时器产生的脉冲信号与彩灯显示的有一定的误差，根据具体的要求调解相关参数达到设计要求。

2.在彩灯显示方式与显示间隔时间上存在比较大的问题，采用了D触发器结合按键开关构造了分频电路来满足设计的要求。

五、课程设计总结

此次课程设计总体来讲还是达到了可观的效果，基本完成了LED彩灯循环显示的设计要去求，但是在一些附加功能的设计上还存在很大的欠缺。由于在知识的掌握方面还不够到位未能更好的完成设计的扩展功能，感到非常遗憾。在这次课程设计中进一步深入学习了multisim仿真软件的应用及其数电模电电路的知识，深刻理解了设计思想的重要性。

通过对设计中出现问题的解决，学习到很多平时在没有学习到的知识。在今后的学习中一定要从各方面深入学习理论知识并加以实际应用，做到学以致用。

二零一一年六月五日