正文-16路循环彩灯【控制专区】电路的设计
EDA课程设计,16路花样彩灯
——EDA课程设计报告16路花样彩灯设计专业年级：电子信息工程2010级学生姓名：安亮学号：12010248258指导教师：杨泽林第一章绪论1.1系统背景EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向，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版图的整个过程在汁算机上自动处理完成。
设计者采用的设计方法是一种高层次的“自顶向下”的全新设计方法，这种设汁方法首先从系统设计人手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。
在方框图一级进行仿真、纠错．并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行驶证。
然后，用综合优化工具生成具体门电路的网络表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路(ASIC)。
设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。
由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这既有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，又减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次性成功率。
由于现代电子产品的复杂度和集成度的日益提高，一般分离的中小规模集成电路组合已不能满足要求，电路设计逐步地从中小规模芯片转为大规模、超大规模芯片，具有高速度、高集成度、低功耗的可编程朋IC器件已蓬勃发展起来。
在EDA技术中所用的大规模、超大规模芯片被称为可编程ASIC芯片，这些可编程逻辑器件自70年代以来，经历了CPm、IzPGA、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中CPm(复杂可编程逻辑器件)／IzPGA(现场可编程逻辑器件)肩高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门／片以上，它将掩模ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，特别适合于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很容易地转由掩模ASIC实现，因此开发风险也大为降低。
十六路彩灯控制器
北华航天工业学院《EDA技术综合设计》课程设计报告报告题目：十六路彩灯控制器作者所在系部：电子工程系作者所在专业：自动化专业作者所在班级：B08221班作者姓名：关璐指导教师姓名：崔瑞雪完成时间：2010年11月30日内容摘要随着科技发展，在现代生活中，彩灯作为一种景观应用越来越广泛。
EDA 技术的应用引起电子产品即系统开发的革命性变革，先介绍以VHDL为基础的16路彩灯控制系统。
本文介绍了基于EDA的多路彩灯控制器的设计与分析。
要求该控制器可靠性高、调节灵活、多功能、多花案、使用灵活方便，并且彩灯图案能定时切换。
在MAX+PLUS2环境下采用VHDL语言实现，论述了基于VHDL语言在FPGA芯片的数字设计思想与实现过程。
电子设计自动化技术EDA的发展给电子系统的设计带来了革命性变化，EDA软件设计工具，硬件描述语言，可编程逻辑器件（PLD）使得EDA技术的应用走向普及。
VHDL 语言是EDA的关键技术之一，它采用自顶向下的设计方法，完成系统的整体设计。
关键词EDA、可编程逻辑器件、计数器、显示器、彩灯控制器目录（页码）一、概述 (5)二、八路彩灯控制系统的实现 (5)1 功能描述 (5)2 设计原理 (5)三、模块设计及功能 (6)1 分频器 (6)2 状态机 (8)3 三选一数据选择器 (9)4 七段译码器 (10)四程序下载与实现 (11)1下载 (11)2 硬件测试 (11)五、心得体会 (11)课程设计任务书课题名称十六路彩灯控制器设计完成时间10.11.30指导教师崔瑞雪职称学生姓名关璐班级B08221总体设计要求和技术要点用给定IC设计、安装与调试彩灯控制器,具体要求如下:（1）控制器有四组输出,每组至少能驱动四只LED。
（2）设计用十六只LED组成的彩灯图案。
图案的状态变换至少有三种,并且能定时自动切换。
（3）彩灯图案状态变换的速度至少有快、慢两种。
（4）安装并调试彩灯控制器。
工作内容及时间进度安排(1)做出概括的总框架，作出具体的课设安排于11月17号。
16路循环彩灯控制器
南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目：16路循环彩灯控制器专业：本11通信01班学生姓名: 周世闻学号：***********起迄日期:2013年12月9日~2013年12月20日****:***教研室主任：王彦课程设计目录一、内容摘要及关键词 (3)二、课程设计任务书 (5)三、课程设计方案及结构框图 (7)四、课程设计原理 (8)五、各单元电路的设计、计算及说明 (8)六、课题整体电路图 (13)七、芯片功能及其原理介绍 (14)八、所用元器件清单 (24)九、课程设计的心得体会 (25)十、参考文献 (26)摘要数字电路是一门专业的基础课程，它具有很强的理论性与十分广泛的工程应用，本次课程设计的主要目的是掌握数字电子技术的一些基础知识，能够在一定程度上应用数电子技术的相关知识解决实际问题。
此次的课程设计是十六路循环彩灯控制器，此电路由四部分组成。
如下：第一部分是由555计时器组成的信号发生器，控制频率的变化；第二部分是由74HC163计数器组成的计数部分，其时钟信号由555计时器提供；第三部分是由74HC154译码器组成的，计数器输出不同的计数结果，即可控制译码器译码得到不同的输出信号，决定彩灯的循环变化。
如果使得计数器的控制端输入不同的控制信号，进行不同的计数，则在输出端可见不同的彩灯循环输出。
而最后一部分则主要是由十六个彩灯构成的输出显示部分，显示在输入的信号不同时的输出结果，方便得出实验结果，进行此次实验设计的总结。
关键词：555计时器、74HC163计数器、74HC154译码器、ＬＥＤ彩灯、控制器、原理。
summaryDigital circuit is a professional foundation courses,it has a strong theoretical and very extensive engineering applications,the main purpose of this course is to master the design of digital electronic technology some of the basics, to a certain extent, the number of electronic technology applications relevant knowledge to solve practical problems.The curriculum is designed Sixteenth Street cycle lantern controller, this circuit consists of four parts.The first part is composed of the timer signal generator 555 controls the frequency change;The second part is composed of counting in part by the 74HC163 counter, the clock signal is provided by a 555 timer;The third part is a 74HC154 decoder composed of different counting result of the counter output, the decoder can control an output signal obtained by decoding a different decision cycling lantern.If the control of the counter so that the different control input signal, a different count, the type seen at the output cycle of the output lights.The last part is mainly constituted by the output of the sixteen lights display section not shown in the input signal while the output of a convenient experimental results obtained, the summary of the experimental design.Key words:555 control、74HC163 counter、74HC154 decoder、LED lights、controller、principle。
彩灯循环的设计
16*16LED点阵循环彩灯的设计一、设计内容设计一个16*16LED点阵组成的彩灯图案。
图案的花样模式至少有4种，每种花样模式自动进行切换，轮流交替循环，循环的周期分为快慢两种节拍，快节拍的循环时间为1秒，慢节拍的循环时间为16秒，并能手动或自动切换节拍。
图案模式：图案1：实现16*16LED点阵的16行同时从上往下依次点亮，全亮后16行又同时从下往上依次熄灭。
图案2：实现16*16LED点阵的16行同时由中间到两边对称地依次点亮，全部点亮后，仍由中间向两边对称的依次熄灭。
图案3：实现16*16LED点阵的16行分两半，每半边从上往下顺次点亮，全亮后再从下往上顺次熄灭。
图案4：实现16*16LED点阵的16行分上下两部分，每部分先全亮然后每部分从中往上下间依次熄灭，全熄灭后每部分再从上下往中间依次亮起。
二、设计原理图控制器的引脚功能图如图所示。
其中：CLK为16Hz时钟输入端，DISCLK为扫描时钟输入端；K为快慢节拍选择开关，L[15..0]为行驱动信号输出；SELOUT[3..0]为列选信号输出。
以图案1为例说明其工作原理：实现16*16LED点阵的16行同时从上往下依次点亮，全亮后16行又同时从下往上依次熄灭。
列选信号：采用与7段数码管的位选信号一样的处理方法，即列扫描信号频率大于24Hz。
行驱动信号：可以采用移位的方法，可先定义一个16位的信号，若最高位置为‘1’，我们采用右移的方法，使每一位都置‘1’，这就实现依次点亮；当第0位也置‘1’后，给第0位置‘0’，再采用左移的方法将每一位又重新置‘0’，这样就实现了反相依次熄灭，等第15位为‘0’时，又重新开始，以此循环。
三、实验连线DISCLK----79，扫描时钟，接CLK1CLK----78，16Hz脉冲，接CLK4SEL[3..0]----44~47,分别接显示模块SEL3，SEL2，SEL1，SEL0L [15..0]----111~132,分别接显示模块的L0~L15四、实验器材PC机一台；EDA实验开发箱一个；下载电缆一根；导线若干。
16路彩灯循环控制电路设计
南京工程学院课程设计说明书（论文）题目 16路彩灯循环控制电路设计课程名称数字电路课程设计院（系、部、中心）专业班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：2010年月日至2010年月日一、设计目的1、学会了将一个实际情况电路抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2、掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
3、掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
4、熟悉Max+plusⅡ软件运行环境，并了解其里面的各部分。
二、设计任务设计16路彩灯循环控制电路，使得该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器，具有多路输出，彩灯由发光二极管模拟替代。
根据不同的控制信号进行不同的计数，再通过译码器电路，得出不同的彩灯循环控制结果。
还需满足彩灯的闪烁按一定的规则变化（三种以上）；电路有复位控制；设定彩灯的闪烁的时间。
三：设计步骤1.局部电路图详解：I.彩灯信号输出部分：为实现16路彩灯输出，本案例选用两块集成电路译码器74138进行控制信号的输出。
A、B、C为3个输入，有8种组合，即可输出彩灯的8路，使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。
设定第一块74138输出的灯为L1~L8，第二块为L9~L16。
II．两块74151对74138进行控制的原理详解：本案中采用了两块集成电路数据选择器74151，用以对两块译码器进行控制，达到实现多种亮法的目的。
这一块74151中，A、C、GN接地，B接全电路的一个开关EN（工作时置1），所以当工作时，此块74151的输出Y恒为0，WN恒为1，这使得两块74138的各有部分控制借口处于工作状态。
这一块74151中，输出端WN悬空；Y的输出结果由输入端B控制，而B即是本电路的亮法控制按钮INPUT2；当input2置0时，Y输出结果为D0，D0即是计数器74161的QD输出端；当input2置1时，Y=D2，D2是74161 QD的反信号。
III.计算机74161对电路亮法的驱动与控制：本案采用一块集成计数器74161进行信号的脉冲激励和对两块74138的控制以实现不同亮法的控制。
彩灯循环控制电路的设计与制作
目录摘要 (2)1 结构设计与方案选择 (3)1.1 方案设计 (3)1.1.1方案一 (3)1.1.2方案二 (4)1.2 方案比较与选择 (5)2 单元电路设计 (7)2.1 脉冲产生电路 (7)2.2 循环控制电路 (8)2.3 彩灯显示电路 (9)3 调试与检测 (10)3.1调试 (10)3.1.1调试方法 (10)3.1.2调试步骤 (10)3.1.3调试结果 (11)3.1.4调试中故障及解决办法 (11)3.2检测 (12)结束语 (13)参考文献 (14)元器件名细表 (15)附录 (16)摘要近年来，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。
在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，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
可编程的彩灯控制电路很多，构成方式和采用的集成片种类、数目更是五花八门，而且有专门的可编程循环彩灯控制电路。
绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。
本次设计的可编程彩灯控制电路就是用寄存器、计数器和译码器等来实现，其特点是用发光二极管显示，能实现可预置编程循环功能。
关键词：数字逻辑电路集成电路彩灯控制预置编程循环彩灯循环控制电路的设计与制作1 结构设计与方案选择1.1 方案设计1.1.1方案一图1 方案一的结构框图 1) 二进制双向计数电路：根据74LS193的逻辑功能，可通过其实现正向、反向彩灯循环，以及全部清零功能。
2) 3线8线译码电路：通过74HC283实现对计数的译码，通过3位二进制输入A B C ,共输出8种状态的组合，对8组彩灯进行控制。
3) 全亮控制电路：二进制双向计数电路3线8线译码电路彩灯显示电路循环控制电路全亮控制电路通过DIP 开关，将其全部置高电平时实现全亮，置低电平时对电路实现其他功能不影响。
正文路循环彩灯控制电路的设计
16路循环彩灯设计报告一、课程设计的目的1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。
3、掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用ewb软件或multisim软件对电路仿真。
4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。
5、培养创新能力和创新思维。
二、任务的描述用中规模集成电路实现节日彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、数据分配器和移位寄存器等芯片集成，本次设计特点是用双色发光二极管，能发出红色和绿色两种色光。
有以下四种演示花型：花型1： 16路彩灯同时亮灭,亮、灭节拍交替进行。
花型2：16路彩灯每次8路灯亮，8路灯灭，且亮、灭相间，交替亮灭。
花型3：16路彩灯先从左至右逐路点亮，到全亮后再从右至左逐路熄灭，循环演示。
花型4：16路彩灯分成左、右8路，左8路从左至右逐路点亮、右8路从右至左逐路点亮，到全亮后，左8路从右至左逐路熄灭，右8路从左至右逐路熄灭，循环演示。
要求彩灯亮、灭一次的时间为2秒，每256秒自动转换一种花型。
花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，演出过程循环演示。
三、设计任务分析根据任务要求，可将这次任务分成两部分，一部分是输出部分即数据子系统，可用移位寄存器实现外加一个定时器；另一部分是控制电路部分要用数据选择器。
四、具体设计过程的描述根据彩灯的亮灭规律，为了便于控制，决定采用移位型系统方案，即用移位寄存器模块的输出驱动彩灯，彩灯亮、灭和花型的转换通过改变移位寄存器的工作方式来实现。
16路彩灯需要移位寄存器模块的规模为16位，但为了便于实现花型4的演示花型，将其分为左、右两个8位移位寄存器模块LSR8和RSR8。
由于彩灯亮、灭一次的时间为2秒，所以选择系统时钟CLK的频率为0．5Hz，使亮灭节拍与系统时钟周期相同。
此时，256秒花型转换周期可以用一个模128的计数器对CLK脉冲计数来方便地实现定时，定时器模块取名为T256S。
16路循环彩灯课程设计
16路循环彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解16路循环彩灯的基本电路原理，掌握相关电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能运用编程软件，编写并优化16路循环彩灯的控制程序。
3. 学生了解彩灯在生活中的应用，掌握相关安全知识。
技能目标：1. 学生能独立完成16路循环彩灯的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生通过编程实践，提升逻辑思维和问题解决能力。
3. 学生能够进行团队合作，共同完成项目任务，培养沟通协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术和编程产生兴趣，激发学习热情，树立科技创新意识。
2. 学生在项目实施过程中，体验成功的喜悦，增强自信心和自主学习能力。
3. 学生关注彩灯在节能环保方面的应用，培养环保意识和可持续发展观念。
本课程针对初中生设计，结合学生的年龄特点和认知水平，注重实践性和趣味性。
课程内容紧密联系教材，旨在提高学生的电子技术和编程能力，同时培养良好的团队合作精神和科技创新意识。
通过具体的学习成果分解，教师可以更好地进行教学设计和评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容本课程教学内容分为以下三个部分，确保学生能够系统地掌握16路循环彩灯的制作与应用。
第一部分：基本电路原理及元件功能（1课时）1. 深入学习教材中有关电路基础知识，理解电路的基本原理。
2. 介绍16路循环彩灯所涉及的电子元件，如电阻、电容、二极管、集成电路等，并分析各元件的功能。
第二部分：编程控制与优化（2课时）1. 学习编程软件的使用，掌握基本的编程语法和逻辑。
2. 结合教材内容，编写16路循环彩灯的控制程序，并学会优化程序，提高彩灯显示效果。
第三部分：实践操作与团队协作（2课时）1. 学生分组进行16路循环彩灯的组装、调试和优化。
2. 教材中相关实践操作案例的分析，指导学生解决实际操作过程中遇到的问题。
3. 培养学生团队合作精神，共同完成彩灯制作任务。
教学内容按照教材章节进行合理安排，注重理论与实践相结合。
彩灯循环控制电路的设计与制作
课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日目录摘要 (2)1设计任务及要求 (4)2方案设计及选择 (4)2.1 方案设计 (4)2.2 方案的比较与选择 (8)3单元电路的设计 (9)4 整体电路图及原理 (15)4.1整体电路图 (15)4.2工作原理 (16)5 电路调试及结果分析 (16)5.1调试 (16)6 结果评价与改进方法 (17)6.1结果评价 (17)6.2改进方法 (17)7总结 (18)8参考文献 (18)摘要多组彩灯依照一定的顺序点亮构成的电路具有特别高的观赏性,在生活中有着特别广泛的应用,例如广告牌,霓虹灯等。
本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制,本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行介绍,最后对本次课程设计进行总结。
关键词:循环,计数,单元电路彩灯循环控制电路的设计与制作1设计任务及要求(1)8个彩灯能够自动循环点亮。
(2)彩灯循环显示且频率快慢为１S。
选作:设计具有控制彩灯左移,右移,全亮及全灭功能的电路2方案设计及选择２、1 方案设计２。
１、1 方案一依照设计要求,使用计数器来实现循环,设计电路使其可实现以下功能1)彩灯右移依次点亮的循环;0010ﻩ11 01010１ 0１１02)彩灯左移依次点亮的循环:0111１ﻩ０００ 0０01３)彩灯全灭的功能;000０0000设计方案原理图ﻩ各单元电路所用器件为:１)脉冲发生器:使用555构成的多谐振荡电路产生频率为１Hz 的脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74ＬS192实现计数功能; ３)译码器电路:使用一片74L Ｓ13８来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片7４2０与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能、依照原理图进行设计,得到的电路图如下所示2、1、2 方案二同方案一,使用计数器实现循环,设计电路实现以下功能:１)彩灯右移依次点亮的循环;0001０ﻩ01０ 01102)彩灯左移依次点亮的循环:ﻩ０00ﻩ01ﻩ00100001３)彩灯全灭的功能;0０000００4)彩灯全亮的功能;１11111１１设计方案原理图ﻩ各单元电路所用器件为:1)脉冲发生器:使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Ｈz 的脉冲信号;2)计数器电路:使用一片74LS １63实现计数功能;3)译码器电路:使用一片７4LS138来实现译码功能;4)逻辑门芯片:使用一片74１0与非门芯片和两片7404非门芯片实现上述三种功能。
16彩灯控制课程设计
16彩灯控制课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握16彩灯的基本控制原理和技巧，培养学生的电子电路设计和实验操作能力。
具体目标如下：1.了解16彩灯的基本结构和工作原理。
2.掌握16彩灯的控制电路设计和编程方法。
3.熟悉常用的电子元器件及其功能。
4.能够独立设计16彩灯的控制电路。
5.能够编写16彩灯的控制程序。
6.能够进行16彩灯的实验操作和故障排除。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对电子科技的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.16彩灯的基本原理和工作方式。
2.16彩灯的控制电路设计方法。
3.16彩灯的控制编程技术。
4.16彩灯的实验操作和故障排除。
具体的教学大纲安排如下：第一课时：介绍16彩灯的基本原理和工作方式。
第二课时：讲解16彩灯的控制电路设计方法。
第三课时：介绍16彩灯的控制编程技术。
第四课时：进行16彩灯的实验操作和故障排除。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解16彩灯的基本原理和工作方式，让学生掌握相关知识。
2.讨论法：通过分组讨论，让学生深入理解16彩灯的控制电路设计和编程技术。
3.案例分析法：通过分析典型案例，让学生学会解决实际问题。
4.实验法：通过实际操作，让学生掌握16彩灯的控制实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用《电子电路设计》一书，作为学生学习的参考资料。
2.参考书：提供《现代电子电路》等参考书籍，供学生进一步学习。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，帮助学生更好地理解16彩灯的控制原理和操作方法。
4.实验设备：准备16彩灯实验套件和相关实验器材，让学生进行实际操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评估学生的学习成果。
16路彩灯控制器的设计
1、电路板布局及焊接
2、系统调试
3、撰写课程设计说明书
4、课程设计答辩
指导教
师签字
教研室
主任签字
说明：1、此表一式三份，院、学科组、学生各一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
塔里木大学课程设计任务书
课程名称：现代电子技术
课程所属教研室：计算机系指导教师：杨全丽、丛申
学号
学生姓名
（专业）班级
学号
学生姓名
学号
学生姓名
设计题目
16路彩灯控制器的设计
设
计
技
术பைடு நூலகம்
内
容
本设计主要在EWB的工作环境下设计16路彩灯控制电路，应做以下设计内容：
1、利用555定时器设计多谐振荡器,输出一定频率的脉冲
[2]数字电子技术基础.阎石.北京.高等教育出版社。
[3]数字电子技术基础.康华光.北京.高等教育出版社.2008年.第五版。
[4]集成电子技术.蔡惟铮.北京.高等教育出版社.2004年.第一版
周次
第一周
第二周
应
完
成
内
容
1、查阅资料进行选题
2、学习设计软件的使用
3、利用软件进行设计的16路彩灯需具备依次循环点亮的功能。
2、设计的16路彩灯需在脉冲的作用下按照4位二进制的顺序循环点亮。
设
计
要
求
本次课程设计需要完成以下要求：
1、16路彩灯控制器应有信号脉冲，能按16进制计数器的顺序依次点亮16路彩灯
2、整体电路布局合理，线路清晰
3、课程设计说明书条理清晰，结构合理，格式规范
参
考
资
16路彩灯循环电路课程设计
数电课程设计题目 16路彩灯循环控制电路设计课程名称数字电路课程设计院（系、部、中心）专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号设计地点数电实验室指导教师课程设计任务书一．设计要求及主要技术指标 (4)二、实验任务、要求及提示 (4)三、设计方案的选择和电路框图 (5)四、设计原理 (6)五、各单元电路的设计、计算和说明 (6)六、整体电路图 (8)七、所用元件及器材 (9)八、芯片功能 (10)九、课程设计的心得体会 (21)十、参考文献 (21)引言数字电路是一门理论性强、工程应用广的专业基础课程。
为了训练读者对数字电路及系统的设计、安装、调试的实际动手能力，特在数字电路课程中设置了课程设计这一重要的实践环节，以便在实践中掌握数字系统的设计方法。
数字逻辑(电路)课程设计的目的通过完成本章所列的一些设计任务，掌握基于可编程器件的EDA技术，学习Max+plusII软件开发工具，明确数字系统的概念与设计的一般流程，训练从事电子系统设计工作必备的基本技能。
鉴于课程设计设置的主要目的，同时考虑学习的循序渐进、承上启下的过程，所以在本书的数字系统设计中，采用经典方法设计电路原理图，用EDA工具进行仿真，最后用编程逻辑器件实现的方法。
彩灯控制器设计简介利用移位寄存器和计数器等设计一彩灯控制电路，改变电路的不同工作状态，控制彩灯变幻出不同的闪烁效果。
电路实用，也可以通过计算机仿真直观地看到循环彩灯的控制效果，综合运用所学数字电路知识，学会设计和调试方法，从而产生浓厚兴趣。
如果稍微改动控制电路，可以更加完善，完成基于移位寄存器的彩灯控制器设计。
在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果，利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可以获得良好的观赏效果，而且可以省电（与全部彩灯始终全亮相比）。
数电课程设计 16路彩灯循环电路
数电课程设计__16路彩灯循环电路数字电路流水灯的设计与制作任务书一、设计目的1、掌握基于数字集成电路芯片的数字系统设计与制作；2、掌握采用EDA软件绘制电路原理图的技术；3、熟悉基本的电子系统焊接、加工技术；4、掌握555定时器、计数器、译码器等芯片的原理与应用技术。
二、设计内容设计一个基于数字集成电路芯片的流水灯演示系统，采用EDA软件绘制电路原理图，并完成器件选型、焊接，系统调试任务。
三、设计要求1、通电后，该流水灯系统的16支发光二极管能从一端至另一端依次亮起，循环进行，形成“流水”效果。
2、根据要求完成系统设计，确定所需元器件。
3、采用EDA软件绘制电路原理图。
4、采用所选器件在通用线路板上安装、焊接、调试，实现所需的功能。
四、设计步骤1、实验方案：555多谐振荡器附加电容、电阻产生实验所用脉冲信号，74ls191进行计数，两片74ls138扩展成4-16译码器，将计数器所得结果译码成高低电平，用来驱动LED灯。
从而产生循环控制的效果。
2、实验原理：①555多谐振荡器时序模块NE555器件详释NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
图1 NE555内部功能框图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
16路彩灯循环课程设计
16路彩灯循环课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解16路彩灯循环的基本原理，掌握电路连接方法和编程控制技巧。
2. 学生能够运用所学的电子元件和编程知识，设计并实现一个具有循环亮灯效果的16路彩灯系统。
3. 学生能够解释彩灯循环中涉及的物理和数学规律，如电路的串并联、循环计数等。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子制作工具和软件，动手搭建和调试16路彩灯循环电路。
2. 学生能够运用编程语言编写程序，实现彩灯的循环点亮和模式切换。
3. 学生能够通过小组合作，解决在设计和实施过程中遇到的问题，提高团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术和编程的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 学生能够认识到团队合作的重要性，培养尊重他人、善于沟通的良好品质。
3. 学生能够关注环保和节能，将绿色设计理念融入彩灯循环系统的制作过程，增强社会责任感。
本课程针对初中或高中年级的学生，结合电子技术和编程知识，旨在提高学生的动手实践能力和创新能力。
课程性质为实践性、综合性，要求学生在理解基本原理的基础上，注重实际操作和团队合作。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，培养解决实际问题的能力。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合电子技术和编程知识，选择以下教学内容：1. 电子元件知识：讲解常用的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，并介绍其在彩灯循环电路中的应用。
2. 电路连接原理：学习电路的串并联原理，分析16路彩灯电路的连接方式，确保学生能够理解和搭建电路。
3. 编程控制技巧：教授编程基础，如循环结构、条件判断等，并运用Arduino 或Micro:bit等编程平台编写彩灯控制程序。
4. 实践操作：指导学生动手搭建16路彩灯循环电路，编写程序，实现彩灯的循环点亮和模式切换。
5. 团队协作：培养学生团队协作能力，分组进行项目实践，共同解决设计和实施过程中遇到的问题。
16路霓虹灯设计报告
16路霓虹灯设计报告南京晓庄学院NanJing XiaoZhuang University综合电子设计报告课程名称：单片机课程设计设计课目：16路霓虹灯控制所在院系：电子工程学院指导老师：张秀贤班级：电信1姓名：许关月、顾杰、王希、张威特、刘振兴、时泓、费伯扬、郭谦、电子工程学院2015-11-25摘要1、进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能；2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；3、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
随着社会的发展，单片机得到了广泛的应用，比如装饰方面，工程控制方面，各种检测装置都是典型的单片机的应用案例。
此次设计是用51单片机设计一个按键控制16路霓虹灯的显示以及控制数码管的秒表计时。
设计任务说明随着社会的发展，单片机得到了广泛的应用，比如装饰方面，工程控制方面，各种检测装置都是典型的单片机的应用案例。
此次设计是用51单片机设计一个按键控制16路霓虹灯的显示以及控制数码管的60秒计时。
设计要求1.对16路霓虹灯进行控制2.控制方式通过k1、k2、k3、k4四个按键进行切换，分别使16路霓虹灯轮流点亮，逐点点亮，间隔点亮，全亮闪烁。
初始方式为轮流点亮。
3.用数码管显示每种方式的执行时间。
设计方案方案1:数码管显示的执行时间利用1000ms延迟程序，LED点亮效果利用单片机给P0 、P2口数据控制。
利用定时器T0的中断进行按键检测与控制，这样按键检测的频率会变高，按键控制的效率变高，但是定时器的1000ms延迟难以和LED点亮函数同时间进行。
方案2：数码管显示的执行时间利用定时器T0进行1秒定时控制，按键检测和控制利用不断的按键扫描与控制。
此方案可以使秒计时更加准确，但是按键检测不会特别灵敏，只能利用按键扫描函数不断检测按键是否按下，是哪个按键按下。
数电课程设计-彩灯循环电路
时序逻辑电路课程设计一、设计要求设计彩灯循环电路，用16只LED构成一个彩灯组，共有三种工作模式：（1）两只亮，两只灭，流水移动。
（2）以4只灯为一组，每组的4只灯依次点亮为一个循环，每次只亮一只灯。
（3）以4只灯为一组，每组的4只灯依次点亮，先点亮的保持，待全部亮后，同时熄灭，再开始下次的循环。
要求：输入start有效时，三种工作模式自动轮流循环，每种方式工作10次后，切换到下一模式。
输入stop有效时，停止，并保持全亮。
（此题能用multisim10.0或proteus7.5仿真实现最好，时钟频率10Hz）要求：输入start有效时，三种工作模式自动轮流循环，每种方式工作10次后，切换到下一模式。
输入stop有效时，停止，并保持全亮。
（此题能用multisim10.0或proteus7.5仿真实二、设计思路所有循环中都是以4个灯泡为一组实行的,所以可以将16个灯泡分为4组.每组4个,每一组用一个电路,具体实现方法如下.循环1:利用74163的二进制自动计数循环,一个输出端控制两个灯泡可实现循环1中的两灯泡开关循环交替.循环2:利用74194的移动功能将单个”1”在四个输出端循环移动可实现循环2中的依次点亮4个灯泡.循环3:与循环2类似利用74194的右移功能和复位功能,先将4个输出端全部输出“1”再复位为”0”实现4个灯依次全亮再全灭.循环之间的切换:利用74163的计数功能每计10个数计为一个循环,再利用74138的选择输出功能,每完成一次计数换一个输出端进入另一个循环.由于计数之后要清零需要在每个技术器后加74373作为锁存器使用从而使端口切换完成.三、原理图74x138真值表四、仿真结果1循环部分1进22循环部分2进33循环部分stop五、总结及心得体会我认为这次课程设计的难点在于数据选择的处理上面，要先分析好哪次的数据哪一路需要，再用多路分配器分配到该路。
至于时序部分的设计我倒是觉得比较容易。
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16路循环彩灯设计报告
一、课程设计的目的
1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。
3、掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用软件或软件对电路仿真。
4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。
5、培养创新能力和创新思维。
二、任务的描述
用中规模集成电路实现节日彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、数据分配器和移位寄存器等芯片集成，本次设计特点是用双色发光二极管，能发出红色和绿色两种色光。
有以下四种演示花型：
花型1： 16路彩灯同时亮灭,亮、灭节拍交替进行。
花型2：16路彩灯每次8路灯亮，8路灯灭，且亮、灭相间，交替亮灭。
花型3：16路彩灯先从左至右逐路点亮，到全亮后再从右至左逐路熄灭，循环演示。
花型4：16路彩灯分成左、右8路，左8路从左至右逐路点亮、右8
路从右至左逐路点亮，到全亮后，左8路从右至左逐路熄灭，右8路从左至右逐路熄灭，循环演示。
要求彩灯亮、灭一次的时间为2秒，每256秒自动转换一种花型。
花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，演出过程循环演示。
三、设计任务分析
根据任务要求，可将这次任务分成两部分，一部分是输出部分即数据子系统，可用移位寄存器实现外加一个定时器；另一部分是控制电路部分要用数据选择器。
四、具体设计过程的描述
根据彩灯的亮灭规律，为了便于控制，决定采用移位型系统方案，即用移位寄存器模块的输出驱动彩灯，彩灯亮、灭和花型的转换通过改变移位寄存器的工作方式来实现。
16路彩灯需要移位寄存器模块的规模为16位，但为了便于实现花型4的演示花型，将其分为左、右两个8位移位寄存器模块8和8。
由于彩灯亮、灭一次的时间为2秒，所以选择系统时钟的频率为0．5，使亮灭节拍与系统时钟周期相同。
此时，256秒花型转换周期可以用一个模128的计数器对脉冲计数来方便地实现定时，定时器模块取名为T256S。
将整个系统分为数据子系统和控制子系统，根据它们各自的不同功能划分，上述两个8位移位寄存器模块8、8和256秒定时器模块T256S显然属于数据子系统，实现数据子系统操作控制功能的部分即为控制子系统，控制器模块取名为。
为了方便操作，设置一个加电后的手工复位信号。
当有效时，将控制器模块置于合适的初始状态，使其从花型1开始演示；同时将定时器模块
T256S异步清0，使计时电路一开始就能正常工作。
循环彩灯的整体结构框图如下图所示：
图表错误!未指定顺序。
循环彩灯整体结构框图
框图中，为定时器模块T256S的时间到输出，实际上就是模128计数器的进位输出，当T256S处于127时，为1。
＼分别为移位寄存器模块的右移和左移串行数据输入端，、M0为移位寄存器模块的方式控制端。
当0＝00时，移位寄存器处于保持状态；当0=01时，移位寄存器处于右移状态；当0＝10时，移位寄存器处于左移状态；当0＝11时，移位寄存器处于并行置数状态。
根据规定的彩灯亮灭规律，导出系统控制器的图，如图表2系统控制器的图所示。
其中，6为2个8位移位寄存器模块8和8级联构成的16位移位寄存器，部分操作符号功能定义如下。
．：将括号内指定的移位寄存器模块左移1位，右侧位移入0。
．：将括号内指定的移位寄存器模块左移1位，右侧位移入1。
． 0：将括号内指定的移位寄存器模块右移1位，左侧位移入0。
．：将括号内指定的移位寄存器模块右移1位，左侧位移入1。
设计控制算法时，要注意保证判别条件T0(即定时器T256S的时间到输出)只可能在判别它的状态下能够为1，否则，系统将不能正常工作。
由于本系统中花型1、花型2演示一遍需要2个时钟周期，花型3演示一遍需要32个时钟周期，花型4演示一遍需要16个时钟周期，而每种花型演示时间为128个时钟周期，所以，只要加电复位后控制器处于状态，定时器处于0状态，且控制器和定时器同步工作，在每种花型的第2个状态判断T0的状态可以满足时序上的要求。
图表错误!未指定顺序。
系统控制图
256秒定时器模块T256S可以用两片74163级联实现，由于模为128且需要产生进位输出，所以必须将两片74163级联为128进制的程控计数器。
对于两个移位寄存器模块8和8，可以用74198实现。
细化数据子系统结构的控制图如下图所示：
我们可以根据循环彩灯的花型变换以及上述数据子系统列出74163的控制激励表：
1010的表达式比较复杂，我选择用数据选择器实现，其数据选择表如下图
()’B1 B0 A1 A0 000 1 1 1 1 1
001 T0 1 1 1 1
010 1 1 1 1 1
011 T0 1 T0 1 T0
100 R0 0 1 0 1
101 T0 1 T0 1 T0
110 L0 0 1 1 0
111 T0 1 0 0 1
根据上述数据选择表画出循环彩灯控制电路的控制器五、设计方案的确定
六、总结
我认为自己在这次实习中收获很多。
刚拿到题目感到很无措，但自知这是课程要求，自己只能硬着头皮去做。
上网查资料，可能是自己选择的方法不对找到的资料很少，所以自己又将课本译码器、数据选择器等一些芯片的组成和工作原理看了一遍，感觉当你带着目的去看书，就会有不一样的收获，才得到足够的资料。
在确定了所选元器件后，我和同伴进行分工，我进行的是数据子系统部分相关的设计，而他则是控制子系统的相关设计。
这样的分工合作让我受益颇丰，彼此进行交流会感到从对方那里学到了不少东西。
由于是第一次使用对于有些功能还不是十分了解，对软件的应用不十分熟悉，使元件的排版和线路的布局不十分和谐。
虽然在总体过程中进行的还算顺利但还是发现自己有许多的不足。
我觉得自己对电子设计相关方面的了解所知道的真是太少了，在查资料时有时遇到的东西是自己从未听说过的，感觉自己就像个小虾在大海里游，所了解和知道的东西是那么的肤浅。
总之，这次实习培养了自己独立分析问题和解决问题的能力以及培养创新能力和创新思维。
还有通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。