数字电路流水灯设计书

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流水灯设计报告

流水灯设计报告一、实验目的通过本实验教学，学习数字电路综合应用（将单元电路组成系统电路的方法），掌握简单数字系统设计方法。

通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。

掌握示波器、信号发生器、频率计、万用电表等常用电子仪器设备的使用。

获得数字电路综合应用能力。

二、实验内容用D 触发器和译码器设计一个8位可循环的流水灯，用仿真软件进行仿真，最后根据电路图在万能板上焊接出来。

三、实验原理1.D 触发器D 触发器的状态方程为：Q n+1=D 。

其状态的更新发生在CP 脉冲的边沿，74LS74（CC4013）、74LS175（CC4042）等均为上升沿触发，故又称之为上升沿触发器的边沿触发器，触发器的状态只取决于时针到来前D 端的状态。

D 触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等，图A 为74LS74外引线排列，图B 为D 触发器逻辑符号。

2.译码器74LS138 为3 线－8 线译码器，共有 54LS138和 74LS138 两种线路结构型式工作原理：① 当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。

图A 74LS74外引线排列图B D 触发器逻辑符号表1 74LS138逻辑功能表② 利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。

③ 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。

④ 可用在8086的译码电路中，扩展内存。

引脚功能：A0∽A2：地址输入端STA （E1）：选通端/STB （/E2）、/STC （/E3）：选通端（低电平有效）/Y0∽/Y7：输出端（低电平有效）VCC ：电源正GND ：地A0∽A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y 的序号输出低电平，其他均为高电平。

流水灯电路设计说明书

说明书目录一、EDA技术和设计题目简介 (1)1.1 EDA技术简介 (1)1.2 EDA技术概念 (2)1.3 VHDL的简介 (2)1.4 流水灯电路设计简介 (3)二、设计方案的论证及选择 (4)2、1 方案一 (4)2.2 方案二 (4)2.3 方案的选择 (5)三、设计实现 (6)3.1 芯片简介 (6)基本参数如下： (6)3.2 方式选择电路 (7)3.3 时钟电路的设计 (8)3.4 LED显示电路的设计 (9)3.4 整体电路设计图 (9)3.6 流水灯总设计电路图 (11)四、系统调试 (12)4.1仿真波形与分析： (12)4.2 系统验证流程 (14)五、总结 (15)六、参考文献 (16)七、附录 (17)说明书一、EDA技术和设计题目简介1.1 EDA技术简介20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。

在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。

这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。

EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。

利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。

74LS138与74LS161组成流水灯数电课程设计

数字电子技术课程设计流水灯专业：电子信息技术及仪器班级：电仪09-3 班学号：***********设计目的流水灯：一排灯按一定的顺序逐次点亮，设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是：NE555产生秒脉冲信号，74LS161组成8进制计数器，74LS138进行译码，通过三极管的带负载能力，点亮发光二极管。

二设计方法1.利用5亦定时器制柞一个秒信号发生器(I ) .555^时器的结构图圉1.555定时器结构图丁叫是比较的输人端（也称阈值4L用TH标注），叫是比较器G的输人3fif也称粒发熄•用TIV标注人c t和G的参考电压（电压比较的基准八击和卩衫由卩伍经三小5 kn电S1分压給出*在控制电压输人端叫:。

悬空时.V tl= 2 1 1 yV cct V tt -yV^o如果怙外接固定电压•则b厂*%“R；量童零輸入燼。

只要在R：瑞加上低电平•输出端％便立即被臂成魅电平•不受其他输人端状态的总响*匸常工作时必加使心处于离电平“图中的數码I・8为器件刖畀的编号°由图10.5. 1可知，当％>V^ A…> V v时，比较1H C t的输岀如=叭比较器c t的權出叫X 1 t SR锁存器»S O.T^导通■同时坯为低电To当如< V Ml s时.％“，赖存赛的状态保持不变'因而几和输出的状态也堆持不交。

护当叫| < V tJ时理心=1 J3«=0,故锁存器被胃1 ,v o为高电平•同时川止.当1-… > V., S <#眾时理口=0』口績存器处于Q7 八的状态・％处于髙电平令同时T o ft Ito（2）定时器功能表NE555W 真图:......................... U 5 ''S55 TlMtrt MTEtf实现8进制加计数74LSI61是常用的四證二进制可读實的同步加法计数器，他可以晁活的运用衽齐种数字电路’以及EJY 机系统种实现分频器等根多逼要的功能，’HF* lODnF -—WV-'OkDR17 C24.7lcQTl- IO 「F ■…VCC.. VCC …謝］Vcc TO Qo Qi S Qj GET PE 伺冋冋丙伺而冋rn LJLJLJHlJJLiJliJLL*R CP P（） P| P2 P3 CEP GNO<741^161引脚图a禅刃罔介绍：时钟CP和四个数据输入端HM>3清零/MR便能CEP, CET然后对74LS161进行8进制改组，需要一个与非门，用到芯片74HC00也就是奖74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时为一的输出与非后接到74LS161的清零段。

流水灯电路的设计

流水灯电路的设计引言在数字电路中，由于中规模集成电路功能强大、种类繁多，得到了广泛的运用。

很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能，例如流水灯电路就可以用移位寄存器构成移存型计数器的输出端接8个LED灯组成。

一单向单灯循环单向单灯循环电路是使8个LED灯轮流点亮，并向一个方向循环。

所以可采用具有右移功能的寄存器CT74LS195来实现。

电路图如图1。

图1 单向单灯循环电路选用CT74LS195四位寄存器两片，将I片的端接II片的串行输入端，II片的端接I片的串行输入端。

在端，当并行置入信号出现时，在L4--L8端并行置入1000 0000，随后使端为1，此时在移存脉冲的作用下，实现循环移位，依次点亮L1--L8的LED灯。

二双向双灯循环要实现双向双灯循环，则需要选用具有双向移位功能的寄存器，故选用74LS194四位双向移位寄存器两片，将其级联起来。

I片左移串行输入Lin端接II片的Qa(L5)，II片的右移串行输入Lin端接I片的(L4)，构成一个八位的移存型计数器，如图2所示。

其在移存脉冲作用下的工作过程见表1。

图2 双向双灯循环电路由表1可见，它完成一次循环需要12个脉冲。

选用四位二进制计数器74LS163一片，将它接成12进制计数器，使它与寄存器同步变化。

由工作表可见，在第7个脉冲后电路由右移变为左移，可利用计数器端的变化作为寄存器工作方式的控制信号：当=0时，实现右移，控制信号S0S1=10； =1时，实现左移，控制信号S0S1=01。

工作过程如下：首先使寄存器和计数器清零，随后计数器开始计数。

利用计数器开始计数的前两个状态0000和0001产生1信号加到寄存器I的的Rin端，由于此时=0，寄存器处于右移移位状态，随着计数的进行当=1时，寄存器由右移变为左移，当计数器计到1101时，产生并行置数信号，将0010送到计数器输出端，使计数器按12进制计数，以后的工作过程按表1重复进行。

数字电路流水灯实验

电子流水灯电路设计与制作报告一设计目的1熟练掌握电路的设计、制作、测试。

2进一步理解体会各种芯片的使用功能和使用技巧。

二设计方案1逻辑框图2 整机电路图布局图(见附录图)三主要元器件介绍。

1 555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为 555，555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作。

2 74ls191 计数器二进制同步可逆计数器，同时兼有加和减两种计数的功能。

74ls191 计数器逻辑电路图3 74ls1383-8译码器74ls138逻辑电路图四焊接与调试1焊接步骤（1）清洁烙铁头：要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物。

（2）加热焊接部位：用适当的力将烙铁头压在加热的部位。

烙铁与铜箔之间角度为40度至60 度左右。

对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。

使其受热均匀。

对于，热容量小的焊件，如印制板上较细导线的连接，可以直接省略。

加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部分，更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以免造成损坏或不易觉察的隐患。

（3）供应焊锡：先在铜箔与元件的供有点加微量焊锡，为提高导热性，如有管脚的话，再给管脚的切段面加微量焊锡，覆盖即可，目的防止氧化。

因为焊锡由低温向高温流动的性质，所以离烙铁头较远处慢慢注入焊锡丝，并调整供给的量及速度，注意不要供给烙铁头上。

烙铁头必须放在能对铜箔和元件同时加热的部位，根据铜箔的大小材质，铜箔和元件大的，烙铁头的接触面积大，反之烙铁头接触面积小，这样可使铜箔和元件在同一时间达到同一温度。

（4）抽出焊锡：当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°方向移开焊丝。

2调试方法接上+5v的电源进行调试。

3在调试过程中，发现八盏灯只有一盏是亮的，仔细检查后，发现有一条线路是断开的，修补后，再次调试，一切正常。

五设计总结与体会通过多日的设计修改，，一方面增长了知识，另一方面增强了动手能力，更主要的是学会了做事要细心，总之，感觉收货很多。

数字设计课程设计-流水灯

数字设计课程设计课题：流水灯的设计姓名：学号：老师：一、课程任务流水灯的设计二、任务要求设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏。

具体要求如下：1、5亮，其余灭，右移三次后全灭；4、8亮，其余灭，左移三次后全灭；4、5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭；1、8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭。

要求彩灯电路在某电路板上完成，该电路板能够提供48MHz标准时钟信号，附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。

要实现的电路的框图如图所示：要实现的电路848MHz8个LED灯图1 要实现的电路框图三、设计思路8盏灯可以分为两组，每组只有一盏灯点亮或者全灭，每盏灯有左移和右移两种移动方式，所以原理框图如下:四、电路设计1.48MHz时钟信号的产生2.分频电路模块通过1/48M分频器将48MHz信号分频为1Hz信号3.周期和方向控制每一组的四盏灯都是依次点亮后再熄灭，第一组的四个灯是先右移三次后全灭再左移三次后全灭，第二组则是先右移三次后全灭再左移三次后全灭然后从第四灯再左移三次后全灭再右移三次后全灭，所以可见第一组的控制信号的周期应为1Hz的5分频，第二组的控制信号的周期应为1Hz的10分频.第一组的5分频通过74LS169的Q A与Q b相与后经T触发器获得（T触发器通过74LS74的D触发器改得），再将获得的5分频信号接到74LS169的U/D引脚用以控制信号灯的移动方向。

再通过译码器74LS139 的1A,2A，g分别与169Q A，Q b和Q c相连，经过译码后接反相器后接上LED灯，用以控制灯的明灭。

在Multisim中的仿真电路图如下（输入信号为1HzTTL信号）：得到的输出结果为：1→2→3→4→0→4→3→2→1→0→1→2→3→4→0→4→3→2→1的循环（数字0表示全灭，1到4表示亮着的灯的位置）。

第二组的10分频信号通过同第一组一样的5分频信号再经过一次T触发器获得。

通过另一片74LS169得到一个信号使第片74LS169每过1个5分频置位一次。

数字电路流水灯

流水灯设计专业班级学生指导教师日期2011年7 月7日一．名称：流水灯设计方法：1.利用555定时器制作一个秒信号发生器。

（1）.555定时器的结构图图1.555定时器结构图（2）.555定时器功能表（3）.秒信号产生计算参数：图.3. 用555做的多谐振荡器因为R1=R2，所有取2搞47KΩ和一个2KΩ的电阻串联。

就得到如图3的设计图。

2．控制电路（1）.用分配器控制彩灯的流水式.74HC4017中1-7,9-11为输出管脚，输出为1000000000—010*******—0010000000—0001000000——0000100000——0000010000——00000001000——0000000100——00000000010——0000000001——1000000000.符号如下图。

逻辑图封装图14管脚是时钟输入端。

13是低电平有效。

15清零端端。

12管脚为进位端。

这个设计中我们只用1个芯片，所有不用12端。

（2）.时序波形图3.仿真过程通过一个星期的课程设计，我们了解到此次设计主要是完成LED循环闪烁电路的设计，当我把准备好关于此次课程设计的资料分析后，我没有到学校的实验室进行本次课程设计，而是天天在寝室或者图书馆来回跑，进过这些天的努力，终于完成了12V直流稳压电源和LED循环闪烁次得任务。

当我把电路连接好后，做了最后的检查，在检查过后，就是进行电路仿真过程。

当电路仿真成功后，就是进行LED循环闪烁电路部分的观察，当通电后，LED 循环闪烁，在通电后，看LED灯是否按照我们本次课程设计的要求进进行闪烁，如果不按照要求闪烁的话，再进行电路的检查，直到结果正确才成功。

检查电路设计的原理图即导线的链接，并确定导线的链接与电路原理图一致。

检查导线的链接，并检查导线是否断路，根据电路原理图，检查各导线对应的按点是否接好。

检查完线路，确定电路完全连好。

点击运行仿真，这是可以看到电路发光情况。

流水灯设计

数电课程设计一课程课题：流水灯设计二课程任务：设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏，具体要求如下： -1,5亮，其余灭，右移三次后全灭-4，8亮，其余灭，左移三次后全灭-4，5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭-1,8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭三课程设计原理：①译码器74139 将Y10N-Y23N 分别命名为led1-led8，利用2-4译码，采用A1，B1，A2，B2分别控制，Y10N-Y23N 为低电平时led 等亮，否则灭。

根据设计任务，结合译码器，可得到循环状态图为：②计数器74169计数器74169 译码器74139序列信号产生74194由于led1-led4和led5和led8的移动方向不尽相同，故采用两个计数器来控制，以led1-led4为例，A1，B1由Q0，Q1决定，则通过UP/DN 可控制Q0，Q1是由00-01-10-11，还是由11-10-01-00，即灯的移动方向。

结合灯的移动方向，取led1-led4的控制端UP/DN为s1，led5-led8的为s2，则s1应为1001序列，s2为1010序列。

③序列产生74194利用74x194产生序列信号s1，s2，来控制下一段的计数器的升降UP/DN，进而控制灯的循环顺序。

功能表：四课程设计方案：①电路图：②仿真波形：学习数电以来，都是一些题目化问题的设计，但这次课程设计却和实际联系紧密，牵扯到很多芯片的原理，链接，是一次很好的实践，原理图的设计是理论与实践的交叉点，原理图设计好之后，我们可以利用仿真软件进行仿真，这样便可以验证我们设计的正确性；积累了经验并且熟练地掌握了软件的基本使用方法和一些快捷键的用途，并体会到数电和实际生活的联系，是不错的开始。

数字电路流水灯设计

数字电路流水灯设计一：方案论证与比较1：工作时钟源设计（1）采用 555 定时器接成的多谐振荡器。

555 定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。

555 定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。

（ 2）采用三极管多谐振荡器三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。

由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。

多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。

（ 3）方案比较555 定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用 555 定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。

2流水灯驱动电路设计本次项目中使用1片4位同步二进制计数器 74LS161，其Q0,Q1,Q2 脚输出三位二进制顺序脉冲 000-001-010-011-100-101-110-111 ，时钟源为 555 定时器的输出方波。

与Q0,Q1,Q2相连接的是一片 38译码器74LS138的A0,A1，A2引脚，丫0- Y7依次输出负脉冲。

其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲，其 74LS138真值表如下：输入输出启可十£札人肾專石F*莅％爲0X X X T11111111X1X X X 1 1 111 1 1 11000 00 1 111 1 1 11 000110111 1 1 11 0010 1 1 011 1 1 11 0011 1 1 101 1 1 110100 1 1 110 1 1 11 0 1 01 1 1 1110 1 11011011111 1 0 11 0 1 11111111108个LED以共阳接法分别接于丫0—丫7,依次点亮，其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。

多功能流水灯设计_毕业设计说明书

多功能流水灯设计毕业设计说明书1 绪论1.1 课题背景及目的今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，数字逻辑电路的发展也日趋迅速，通常流水灯的设计会选择单片机编程，虽然单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，但是，选择单片机更大的增加了设计费用，并且对设计者的编程语言要求高，而在数字电路中，中规模集成电路以其功能强大、种类繁多，得到广泛应用。

很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能。

如本文所设计的流水灯电路，就是利用中规模集成电路的功能扩展，将移位寄存器构成移存型计数器，将其输出端接到多个LED指示上。

利用数字电路来控制灯的状态，并显示设计结果。

其主要的电路原理：整个流水灯电路由时钟产生，流水程序控制驱动及功率控制元件电源供给电路等电路组成。

1.2 课题研究方法常见的流水灯控制系统中，是使用微机控制，设备复杂，成本较高；另外应用单片机控制，虽然简单，但系统智能化及传输可靠性低，且对语言的编程能力要求较高，均不理想。

为了提高系统可靠性、实用性，从而研究了一种基于模拟电子技术和数字电子技术的循环控制系统。

这种设计不仅仅应用到流水灯的控制，也在工业生产中提高自动化循环控制得到利用。

为了发光二极管形成流水效果，将电源加在555定时器中，定时发送脉冲，通过CD4017循环计数，由CD4066控制开关，使发光二极管逐个接受高电平，循环亮起，设计中，选用四种颜色的发光二极管，从而形成更好的流水效果。

1.3 基本要求设计方案（1）设计一个彩灯控制电路，使其能够产生一个控制信号控制彩灯实现灯光变换的功能。

（2）该彩灯控制电路，在完成基本变化的基础上，可以实现彩灯的流向性，间歇性变化的要求，从而使彩灯更加丰富化。

（3）给彩灯流水控制电路一个控制信号，并能够使其通过利用组合电路实现自控、手控、流向控制等全方位功能。

（4）该多功能流水灯具有定时功能。

EDA流水灯电路课程设计

课程设计说明书课程设计名称：EDA技术课程设计题目：流水灯电路设计学生姓名：专业：信息工程学号：指导教师：阳小明日期：2014年 6月 17 日成绩摘要:本次设计要求采用可编程逻辑器件实现一个流水灯控制电路，8个LED灯能连续发出三种不同的流水显示形式，先是8个LED灯从左到右依次点亮，左边亮四个，右边亮四个，最后从中间往两边亮、两边往中间亮，实现了灯光的移动和闪亮效果，特别是用于夜晚装饰，可以使我们的生活更为丰富多彩，同时也发挥出可编程器件的灵活性特点，可以改动电路实现多种效果。

流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮，流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。

流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。

关键字：EDA,CPLD,LED,状态机；Abstract:The design requirements by using the programmable logic device implements a water light control circuit, eight LED lights out for three different water display form, The first 8 LED lights lit up sequentially from left to right, the left four bright bright,right four, finally from the middle to both sides, both sides to the middle of the brightlight, realize the middle of mobile and ablaze effect, especially used for decoration, night can make our life more rich and colorful, also play a programmable device of flexibility, can change characteristics DuoZhong circuit implementation effect.Water lamp is a string of according to certain rules for shining, like water flowing water light control is a programmable controller, the control application in industrial control technology thought also applies. Water light control method can be used DuoZhong, but for modern programmable controller based on the technology for EDA water lamp design also is very common.Key word: EDA, CPLD, LED, state machine;目录1、前言 (1)1.1EDA技术介绍 (1)1.2 Verilog HDL简介 (1)2、总体方案设计 (2)2.2 设计方案比较 (2)2.3 方案论证 (2)2.4 方案选择 (3)3、单元模块设计 (4)3.1 CPLD系统电路 (4)3.1.1 时钟电路 (4)3.1.2 JTAG下载电路 (4)3.2 LED灯输出电路 (5)3.3 电源模块电路设计 (5)4、特殊器件的介绍 (7)4.1 CPLD器件介绍 (7)5、软件实现 (8)5.1 软件设计的程序 (8)6、系统仿真及调试 (10)6.1仿真 (10)6.2 调试 (12)7.1 设计小结 (13)7.2 设计收获 (13)7.3 致谢 (14)8、参考文献 (15)附录一：CPLD中顶层模块连接图 (16)1、前言1.1EDA技术介绍EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。

流水灯循环电路课程设计数电课程设计

课程设计任务书1、主要内容设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的变化规律可以调节。

（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。

（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。

（3）利用译码器和计数器设计彩灯控制电路，实现不同的闪烁效果2、基本要求（1）实现16个LED灯循环点亮。

（2）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。

3、参考文献[1]康华光《电子技术基础数字部分（第五版）》高等教育出版社[2] 陈汝全《电子技术常用器件应用手册》机械工业出版社[3]谢自美《电子线路设计安装调试》华东科技大学出版社[4]包兴、胡明《电子器件导论》北京理工大学出版社[5]阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社实验时间： xxx 年x 月xx日至 xxx年 x月 x日指导教师： xxx 系（或教研室）主任：xxx课程名称数电课程设计指导教师 xxx 院（系）电气工程与自动化学院专业班级 xxx学生姓名 xxx 学号 xxxxx 设计日期 2014.8.25课程设计题目流水灯循环电路课程设计一．设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。

（2）、列出所用元器件清单并购买。

（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。

（4）、记录实验结果。

（5）、撰写设计报告。

1.2 主要技术指标（1）实现16个LED灯循环点亮。

（2）LED灯的闪烁按一定的规则变化，可通过输入开关设置闪烁规律。

1.3设计目的设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路，要求可以实现彩灯循环的变化规律可以调节。

（1）学会分析、设计和测试用555定时器构成的多谐振荡器。

（2）熟悉译码器和中规模集成计数器的工作原理。

EDA流水灯设计

实验报告
一、实验目的
1.熟练掌握Quartus II原理图设计数字电路的方法；
2.掌握译码器、移位寄存器、计数器等的使用方法；
3.设计一个彩灯控制器，要求有四种不同形式自动变化。
二、所用器件
图1、二进制计数器图2、bcd计数器图3、移位寄存器图4、双2-4译码器
三、设计方案
如图5所示为总体方框图。
3、花样控制器
花样控制器是一个2-4译码器，选择花样，并使其轮所示，LED指示灯显示过程是：八个灯依次被点亮，当所有灯都点亮后再将它们熄灭，再依次点亮所有灯……
图7
花样二如图8所示，LED指示灯显示过程是：第一个LED灯亮，其它灯灭，向左循
图8
花样三如图9所示，LED指示灯显示过程是：先点亮所有灯，再依次熄灭
图5、彩灯流程图
1、分频器
将实验箱48MHZ的频率分成1HZ、2HZ、4HZ、8HZ等频率，以供花样电路、时间选择器使用。电路图如图6所示下：
图6
2、时间选择器
时间选择器是一个二分频的分频器，将1HZ分成1/4HZ和1/8HZ，可以实现00、01、10、11的周期变化，在接上译码器就可以实现四种花样电路轮流变化。

数电课程设计NE555+CD4017流水灯

NE555+CD4017流水灯专业班级：电气工程及其自动化（1）班学号：12011247052姓名：指导老师: 日期：2013年6月NE555+CD4017流水灯流水灯实验套件采用3V直流供电，通过调节电位器RP1，可改变流水灯的流动速度。

当阻值增大时，流动速度变慢，反之，则流动速度变快。

也可在电容C2两端加入音频信号，来控制流水灯的流水速度。

一、电路工作原理NE555时基电路组成振荡电路，电源VCC通过电阻R2、RP1向电容C1充电，当充电到一定程度后，2、6脚电压升高，当2、6脚电压升高到2/3VCC后，3脚输出为低电平，7脚对地呈低阻态，电容C1通过电位器和7脚对地放电，当放电至使2、6脚电压低于1/3VCC时，3脚输出为高电平，7脚对地呈高阻态，VCC通过RP1又开始对电容C1充电，周而复始。

通过调节RP1的阻值，可以改变电容充放电的时间常数,从而改变3脚输出脉冲的频率。

从3脚输出振荡脉冲作为CD4017工作的时钟脉冲，在时钟脉冲的作用下，CD4017十进制计数器开始计数，从10个输出端依次输出高电平，不断循环。

10只发光二极管被依次点亮。

二、实验器材三、集成电路简介1.NE555NE555内部等效电路图管脚图1脚：公共地端为负极。

2脚：低触发端TRIG，低于1／3电源电压时即导通。

3脚：输出端OUT，电流可达200mA。

4脚：强制复位端RESET，不用时可与电源正极相连或悬空。

5脚：用来调节比较器的基准电压，简称控制端CONT，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地。

6脚：高触发端THRES，也称阈值端，高于2/3电源电压时即截止。

7脚：放电端DISCH。

8脚：电源正极VDD。

2.CD4017CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。

时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。

INH 为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。

数字电子技术课程设计(心形流水灯)

电子技术课程设计报告设计题目：基于555的心形流水灯专业：电气工程及其自动化班级： 1401学号：**********学生姓名：***指导教师：***目录1、设计目的 (3)1.1 设计框图 (3)2、硬件电路设计 (3)2.1 NE555电路及应用 (3)2.1.1定时电路NE555简介 (3)2.1.2 NE555的特点 (3)2.1.3 NE555基本应用电路（定时器） (4)2.2、脉冲分配器CD4017 (5)2.2.1 CD4017引脚属性 (5)2 .2.2 CD4017的逻辑功能 (5)2.2.3 CD4017的内部结构 (6)3、电路工作原理 (6)3.1 电路原理图 (6)3.2 电路仿真图 (7)3.3 实物图 (8)3.3 背面布线图 (8)4、元件清单 (8)5、实验调试与分析 (8)6、心得体会 (9)7、参考文献 (10)1、设计目的随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，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流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。

目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。

所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。

多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，设计过程中需要了解相关芯片（NE555、CD4017）的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。

1.1 设计框图基本原理设计框图如下图(1)所示:图（1）设计框图2、硬件电路设计2.1 NE555电路及应用2.1.1定时电路NE555简介NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用。

数电课程设计流水灯报告 631306040220

课程设计2015 年 1 月 2 日课程设计任务书学生姓名：丁茂婷专业班级：通信13级2班指导教师：李艾星谭晋工作单位：信息科学与工程学院题目: 8路彩灯控制电路设计初始条件：1．运用所学的模拟电路和数字电路等知识；2．用到的元件：实验板、电源、连接导线、74系列芯片、555芯片，LED 发光管等要求完成的主要任务:设计并制作8路彩灯控制电路，用以控制8个LED按照不同的花色闪烁1．接通电源，电路开始工作，LED灯闪烁；2．LED灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种(其中包裹奇偶交替闪烁4次)；3．选作；闪烁时快慢两种节拍变换；4．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。

时间安排：第1天下达课程设计任务书，根据任务书查找资料；第2～4天进行方案论证，软件模拟仿真并确定设计方案；第5天提交电路图，经审查后领取元器件；第6～8天组装电路并调试，检查错误并提出问题；第9～11天结果分析整理，撰写课程设计报告，验收调试结果；第12～14天补充完成课程设计报告和答辩。

指导教师签名：年月日目录引言 (1)1设计意义及要求 (2)1.1 设计意义 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 初始条件 (2)2方案设计 (3)2.1 单元模块设计 (3)2.2 单位脉冲设计电路 (3)2.3 4位双向移位寄存器74LS194电路 (4)3主要芯片介绍元件参数 (5)3.1 CC7555定时器----------------------------------------5 3.2 74LS161计数器-----------------------------------------53.3 74LS194移位寄存器-----------------------------------84.仿真电路图4.1电路图----------------------------------------------------------------------105调试与检测 (11)6体会与总结 (12)参考文献……………………………………………………………….....引言电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程。

基于plc控制的流水灯设计课程设计任务书

课程设计说明书题目：基于plc控制的流水灯课程设计目录摘要 (1)1.绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 采用流水灯的意义和目的 (3)1.3 本次设计的主要内容 (3)2. 流水灯系统的主要硬件设备的介绍 (4)2.1可编程控制器的发展历史 (4)2.1.1 可编程控制器的定义 (4)2.1.2 可编程控制器的特点 (5)2.1.3 PLC的基本结构和工作原理 (5)2.2三菱FX系列PLC计数器（C） (9)2.2.1内部计数器 (9)2.2.2高速计数器（C235～C255） (9)2.3三菱FX系列PLC定时器（T） (10)2.3.1 通用定时器 (10)2.3.2 积算定时器 (10)2.4三菱FX系列辅助继电器（M） (10)2.4.1通用辅助继电器（M0～M499） (11)2.4.2断电保持辅助继电器（M500～M3071） (11)2.4.3特殊辅助继电器 (11)2.5三菱FX系列PLC输出继电器（Y） (11)2.6三菱FX系列PLC输入继电器（X） (12)3. 硬件电路设计及软件设计 (12)3.1控制系统I/O点及地址分配 (12)3.2电气控制系统原理图 (12)3.3时序图 (13)3.4梯形图 (13)3.5指令表 (15)4.系统调试 (16)5.设计总结 (19)6.参考文献 (21)摘要随着社会经济的发展，城市美化问题越来越引起人们的关注。

由于流水灯所具有的特有流动感而广泛应用于广告控制及人们生活中，给人们一种美感，为人们生活带来乐趣。

在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字电路则不能胜任。

实现流水灯闪烁系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。

其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等的影响，调试工作极为不易，而单片机编程复杂不容易掌握。

因此，最终我们选择了用可编程的控制器PLC来实现系统功能的设计。

流水灯电路设计说明书(2)

目录1、EDA技术发展及介绍 (2)1.1EDA技术的介绍 (2)1.2 EDA技术的发展 (2)1.3 EDA技术的发展趋势 (3)2、总体方案设计 (4)2.1设计内容 (4)2.2设计方案比较 (4)2.3方案论证 (5)3、单元模块设计 (7)3.1有源晶振电路 (7)3.2供电电路 (8)3.3 PS配置电路 (9)3.5 LED灯输出电路 (10)4、特殊器件的介绍 (11)4.1 CPLD器件介绍 (11)4.2 FPGA器件介绍 (11)4.3 EP1K30TC144器件介绍 (12)5、软件实现 (13)6、系统仿真及调试 (17)6.1系统仿真 (17)6.2调试 (22)7、总结 (24)7.1设计小结 (24)7.2设计收获 (24)7.3设计改进 (25)7.4 致谢 (25)8 、参考文献 (26)1、EDA技术发展及介绍1.1EDA技术的介绍EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。

EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL （ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。

硬件描述语言HDL是相对于一般的计算机软件语言，如：C、PASCAL而言的。

HDL 语言使用与设计硬件电子系统的计算机语言，它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。

设计者可利用HDL程序来描述所希望的电路系统，规定器件结构特征和电路的行为方式；然后利用综合器和适配器将此程序编程能控制FPGA和CPLD内部结构，并实现相应逻辑功能的的门级或更底层的结构网表文件或下载文件。

(数电)彩灯流水电路的设计

深圳大学实验报告实验课程名称：数字电路和逻辑设计实验项目名称：彩灯流水电路的设计学院：信息工程专业：报告人：学号：班级：同组人：指导教师：实验时间：实验报告提交时间：一、设计题目设计一电路以驱动八只灯，并使其七亮一暗，且这一暗灯按一定节拍循环右移。

二、实验仪器和材料（1）RXS-1B数字逻辑电路实验箱；（2）74LS90（十进制计数器）、74LS161（4位二进制同步计数器（异步清除））、74LS138（3线-8线译码器）、74LS04（六反向器）、74LS20（双四输入和非门）。

三、设计方法提示该电路可分别用如下几个方案实现：（1）用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3线-8线译码器（74LS138）实现。

（2）用一片四位二进制计数器（74LS161）和3线-8线译码器（74LS138）实现。

四、实验方法自拟。

五、实验报告要求画出实验电路，回答思考题。

六、思考题（1）如果本设计题改为八只灯七暗一亮，且这一亮灯按一定节拍循环右移，那电路该如何改动。

（2）现代城市有各种复杂的、变化异彩的彩灯图案（有左移的、有右移的、有方的、有圆的、有上移的、有下移的），你能构思出现实中这些彩灯图案的电路框图吗？设计方案一用一片十进制计数器（74LS90）接成八进制计数器和3线-8线译码器（74LS138）实现设计方案二用一片四位二进制计数器（74LS161）和3线-8线译码器（74LS138）实现思考题（1）如果本设计题改为八只灯七暗一亮，且这一亮灯按一定节拍循环右移，那电路该如何改动。

答：附加两片74LS04芯片，将74LS138芯片的所有输出信号对应输入74LS04芯片的输入端，再从74LS04芯片的输出端对应输出到彩灯上。

（2）现代城市有各种复杂的、变化异彩的彩灯图案（有左移的、有右移的、有方的、有圆的、有上移的、有下移的），你能构思出现实中这些彩灯图案的电路框图吗？指导教师批阅意见：成绩评定：指导教师签字：年月日备注：2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

流水灯制作策划书

竭诚为您提供优质文档/双击可除流水灯制作策划书篇一：流水灯的设计方案流水灯设计的方案显然，要设计出两个以上的程序来实现流水灯闪烁样式的转换.这里设计两个样式.第一个样式主要用sFTL,sFTR指令,该指令很适于流水灯闪烁的情况;第二个样式主要用到moV指令,实现一些sFTL,sFTR指令难以实现的复杂样式.为了方便理解，统一两个程序的有关设置：1．输入/输出接线列表输入接口：x1(接常开开关)输出接口：(L1表示Lamp1,第一盏灯,如此类推)Y0L1L2Y1L3Y2L4Y3L5Y4L6Y5L7Y6L8Y7L9Y1L10Y112．时间设定每隔0.5秒变换一次.5.3闪烁样式1的程序设计5.3.1闪烁样式1的流程1.顺向单灯流动:L1→L2→L3→L4→L5→L6→L7→L8→L9→L102.逆向单灯隔点跳:→L9→L7→L5→L3→L13.顺向双灯步进:→L1L2→L3L4→L5L6→L7L8→L9L104.逆向双灯流动:→L10L9→L9L8→L8L7→L7L6→L6L5→L5L4→L4L3→L3L2→L2L15.顺向三灯流动:→L1L2L3→L2L3L4→L3L4L5→L4L5L6→L5L6L7→L6L7L8→L7L8L9→L8L9L106.逆向五灯互映:→L10L9L8L7L6→L5L4L3L2L17.顺向隔点累亮:→L1L3→L1L3L5L7→L1L3L5L7L98.顺向填亮隔点:→L1L2L3L5L7L9→L1L2L3L4L5L7L9→L1L2L3L4L5L6L7L9→L1L2L3L4L5L6L7L8L9→L1L2L3L4L5L6L7L8L8L9L10返回1→L1,如此循环.5.3.2闪烁样式1的语句表sTL0LDx001;x001为输入口1AnIm02ouTT0K5;每0.5秒移位1次5LDT06ouTm07LDx0018mps;压入堆栈9AnIm1;作x001的开关,便于循环复位10ouTT1K6;在移位前要先使移位寄存器首位得电13mpp;弹出堆栈14AnIT115ouTm10;用m10不直接用m151,是为了便于移到末位时切换16LDm24017oRT2;T2得电后,形成自锁,使m110保持得电,使m241~m250构成的移位寄存器随着左移不断置1,从而实现累亮18mps19AnIm2;作m240的开关,便于循环复位20ouTT2K123mpp 24ouTm11025LDm026sFTLm10m151K10K1;m151~m160构成10位移位寄存器,每次左移1位35sFTRm20m161K10K2;m161~m170构成10位移位寄存器,每次右移2位44sFTLm30m171K10K253sFTRm40m182K9K162sFTRm50m191K9K 171sFTLm60m201K8K180sFTLm80m212K8K1;避免m70段特殊继电器89sFTLm90m223K8K198sFTRm100m231K10K5107sFTLm110m241 K10K2116sFTLm120m251K10K1125LDm151126oRm161;由于输出口Y0~Y11不能构成移位寄存器,因而用一系列继电器组成移位寄存器,为了避免移位紊乱,因而组成多个不同的移位寄存器127oRm171128oRm181129oRm191130oRm20XX31oRm211132oRm 221133oRm231134oRm241136ouTY000137LDm152138oRm162139oRm172140oRm182141oRm192142oRm202143oRm212144oR145oR146oR147oR148ouT149 LD150oR151oR152oR153oR154oR155oR156oR157oR158oR159o R160ouT161LD162oR163oR164oR165oR166oR167oR168oR169o R170oR171oR172ouT173LD174oR175oR176oR177oR178oRm222 m232m242m252Y001m153m163m173m183m193m203m213m223m23 3m243m253Y002m154m164m174m184m194m204m214m224m234m2 44m254Y003m155m165m175m185m195m205180oRm225181oRm235182oRm245183oRm255184ouTY004185LD m156186oRm166187oRm176188oR189oR190oR191oR192oR193o R194oR195oR196ouT197LD198oR199oR200oR201oR202oR203o R204oR205oR206oR207oR208ouT209LD210oR211oR212oR213o R214oR215oR216oR217oR218oR219oR220ouT221LD222oRm186 m196m206m216m226m236m246m256Y005m157m167m177m187m19 7m207m217m227m237m247m257Y006m158m168m178m188m198m2 08m218m228m238m248m258Y007m159m169224oRm189225oRm199226oRm209227oRm219228oRm229229oRm 239230oRm249231oRm259232ouT233LD234oR235oR236oR237o R238oR239oR240oR241oR242oR243oR244ouT245LD246ouT247 LD248ouT249ouT250LD251ouT252ouT253LD254ouT255ouT256 ouT257LD258ouT259ouT260ouT261ouT262ouT263LD264ouT265LD266ouTY010m160m170m180m180m200m210m220m230m240m2 50m260Y011m160m20m161m30m31m180m40m50m191m60m80m90m 230m100m101m102m103m104m249m120m260m1;这里先复位m1、m2,是为了解除对x001篇二：流水灯方案说明流水灯方案说明制作者：贾艳毅班级：09级自动化一班流水灯电路图流水灯方案说明概述：该流水灯由四部分组成1、电源2、多谐振荡器（ne555定时器）3、cD4017脉冲分配器4、八个发光二极管。