十六路循环心形彩灯控制教学教材
16路彩灯课程设计
16路彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解16路彩灯的基本原理，掌握电路的连接方法和控制方式。
2. 学生能够描述彩灯电路中涉及的电子元件及其功能，如电阻、电容、二极管等。
3. 学生能够运用所学的电子知识，分析16路彩灯电路的工作原理。
技能目标：1. 学生能够独立完成16路彩灯的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程软件，设计出具有创意的彩灯控制程序，实现不同的灯光效果。
3. 学生能够通过团队协作，解决在制作16路彩灯过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养主动学习和探索的精神。
2. 学生在制作过程中，培养细心、耐心和专注的品质，提高自我管理能力。
3. 学生通过团队协作，培养沟通、合作和分享的意识，增强团队荣誉感。
本课程旨在让学生将所学的电子知识应用于实践，通过制作16路彩灯，提高学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
针对学生的年级特点，课程内容紧密联系课本知识，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，使学生在实践中感受到电子技术的魅力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件认知：介绍16路彩灯电路中涉及的电子元件，如电阻、电容、二极管等，以及它们在电路中的作用和功能。
关联课本第三章第二节内容。
2. 电路连接与控制：讲解16路彩灯电路的连接方法，包括串联、并联和混联等，以及如何通过编程控制灯光效果。
关联课本第四章第一、二节内容。
3. 实践操作与创意设计：指导学生进行16路彩灯的组装、调试和编程，鼓励学生发挥创意，设计出独特的灯光效果。
关联课本第五章内容。
教学大纲安排如下：第一课时：电子元件认知，介绍电路中各元件的功能和作用。
第二课时：电路连接方法，讲解不同连接方式的特点及适用场景。
第三课时：编程控制原理，介绍如何通过编程实现彩灯的控制。
第四课时：实践操作，指导学生进行16路彩灯的组装和调试。
第五课时：创意设计，鼓励学生发挥创意，设计独特的灯光效果。
数电课程设计--16路彩灯循环控制设计
南京工程学院课程设计说明书题目 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）电力工程学院专业电力系统及其自动化班级电力083 学生姓名张乡农学号 206081245设计地点工程实训中心9-305指导老师卢松玉王玫设计起止时间：2010年1 月10日至2010年1月14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+plusⅡ9.23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）；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：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。
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。
基于vhdl语言的十六路彩灯控制器设计说明书
1 引言VHDL(Very Higll Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)即超高速集成电路硬件描述语言。
它是20世纪70年代和80年代初由美国国防部为其超高速集成电VHSIC计划提出的，支持硬件的设计、综合、验证和测试，主要用于描述数字系统的行为、结构、功能和接口[1]，也是一种应用较为广泛的HDL语言，能对范围广泛的各种复杂的网络（如电路系统、印刷电路板、芯片、逻辑门等）在不同的抽象级加以描述，而且在整个设计过程中可使用同一种语言。
采用VHDL作为HDL综合设计的优点有：标准语言，即设计者可在不同的环境（例如MAX PLUS II）下进行设计；仿真和综合均可采用同一种语言进行；VHDL中提供的大量的模块资源，简化了设计者的开发工作；由VHDL描述的源文件既是程序软件又可作为设计的文档。
每当夜幕降临，街上的彩灯便发出形态各异、色彩斑斓的耀眼光芒，尤其是节假日，主要干道更是彩灯齐放，烘托出浓厚的节日气氛．现代舞台上彩灯的闪烁越发引人注目，更容易使人陶醉在欢乐的海洋中．彩灯装置多种多样[2]，本文在设计中采用EDA技术，应用目前广泛应用的VHDL硬件电路描述语言，实现十六路彩灯控制器的设计，利用MAXPLUS II集成开发环境进行综合、仿真，并下载到CPLD可编程逻辑器件中，完成系统的控制作用。
1.1课程设计背景随着电子技术的发展, 应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，EDA (Electronic Design Automatic) 技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性变革。
VHDL 语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强, 覆盖面广，抽象能力强, 在实际应用中越来越广泛。
在这个阶段，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。
十六路循环心形彩灯控制
目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)1.1总体设计思路 (3)1.2基本原理 (3)1.3 电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)2.1 555定时电路产生时钟脉冲 (5)2.2 移位寄存器 (6)2.3 方案二 74LS138及192的功能 (7)第三章循环电路的总体设计 (8)3.1 74LS194组成的电路 (9)3.2 74LS138及74LS192组成的电路 (11)第四章实验结果的调试及检测 (13)4.1调试使用的主要仪器 (15)4.2 调试技巧的方法 (15)4.3调试中出现的故障、原因及排除方法 (15)第五章总结 (17)第六章附录 (18)附录一 (18)附录二 (18)附录三 (19)评分表 (20)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194与74LS160芯片接成心形结构的移位寄存器、计数器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、计数器、控制电路、脉冲发生器构成16个彩灯的循环控制，并且通过移位寄存器的控制可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭，及对称性移动的功能。
关键词：控制、循环、555定时电路第一章系统组成及工作原理1.1总体设计思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯对称移动，及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲，循环控制电路采用74LS194与74LS160实现,其中74LS160为整个循环控制电路提供驱动作用。
1.2基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194与74LS160来实现彩灯电路的循环控制，通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入，由外围开关控制信号的不同闪烁，实现对称闪烁及全灭全亮功能。
1.3框图图1-1设计框图第二章 循环发光器的系统组成2.1 555定时电路产生时钟脉冲555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。
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。
循环彩灯课程设计
循环彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解循环彩灯的制作原理，掌握电路基础知识；2. 使学生了解循环彩灯在生活中的应用，提高对科学技术的认识；3. 引导学生运用所学的知识，分析并解决循环彩灯制作过程中遇到的问题。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，学会组装和调试循环彩灯；2. 提高学生团队协作能力，学会与他人共同解决问题；3. 培养学生创新思维，能够对循环彩灯进行改进和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的热爱，激发学习兴趣；2. 培养学生勇于探索、克服困难的意志品质；3. 增强学生的环保意识，认识到科技发展与环境保护的重要性。
课程性质：本课程为实践性课程，注重学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点：学生处于好奇心强、动手能力逐步提高的阶段，对新鲜事物有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其团队协作能力和创新精神。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，达到预期的学习成果。
后续教学设计和评估将围绕课程目标展开，确保教学效果的实现。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电路基础知识：介绍电路的组成、电路图的理解，以及循环彩灯电路原理。
- 教材章节：第一章第二节《简单电路的认识》- 内容列举：电路的组成、电路图的识别、循环彩灯电路原理。
2. 循环彩灯的制作与调试：讲解循环彩灯的组装过程、调试方法及注意事项。
- 教材章节：第二章《电子制作实践》- 内容列举：循环彩灯的组装方法、调试技巧、安全操作规范。
3. 创新思维与团队合作：引导学生运用所学知识，进行循环彩灯的改进和优化，培养学生团队协作能力。
- 教材章节：第三章《创新设计与实践》- 内容列举：创新设计方法、团队合作技巧、成果展示。
4. 循环彩灯在生活中的应用：介绍循环彩灯在科技、生活等方面的应用，提高学生的科技意识。
- 教材章节：第四章《电子技术在生活中的应用》- 内容列举：循环彩灯的应用领域、科技发展趋势。
16路流水彩灯课程设计
16路流水彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握16路流水彩灯电路原理，包括电路组成、工作流程等。
2. 学生能运用所学的电子元件知识，正确识别并使用电阻、电容、二极管等元器件。
3. 学生能运用串并联电路知识，设计并搭建16路流水彩灯电路。
技能目标：1. 学生能够独立完成16路流水彩灯电路的搭建，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过调整电路参数，实现流水彩灯的不同变化效果，培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术的兴趣和热情，提高学习积极性。
2. 学生通过小组合作完成项目，培养团队协作精神，增强沟通与表达能力。
3. 学生能够关注电子技术在日常生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系，提高社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新意识。
学生特点：六年级学生具备一定的电子元件知识和电路原理基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，使学生在实践中掌握电子技术知识。
教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程目标的分解，确保学生能够达到预期学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学大纲：1. 电子元件知识回顾：复习电阻、电容、二极管等常用电子元件的原理与功能，为搭建16路流水彩灯电路打下基础。
2. 电路原理学习：讲解串并联电路的特点，引导学生理解16路流水彩灯电路的工作原理。
- 并联电路的电压、电流特点- 串并联电路在流水彩灯中的应用3. 流水彩灯电路设计：教授如何设计并搭建16路流水彩灯电路。
- 电路图绘制- 电子元件选型- 电路搭建方法4. 实践操作：学生分组进行16路流水彩灯电路的搭建与调试。
- 搭建电路- 调试电路，实现流水彩灯效果- 优化电路，调整变化效果5. 总结与展示：各小组展示搭建的流水彩灯，分享经验与收获。
16路循环彩灯控制器 11
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：电子信息工程学生姓名: 张昌军学号: 20114470233 起迄日期: 2013 年10月28日-2014年2月24日指导教师:李月华目录一．设计要求及主要技术指标------------------------------------7 二．实验任务、要求及提示------------------------------------ --8三、设计方案的选择和电路框图 ------------------------------ 8四、设计原理---------------------------------------------------------9五、各单元电路的设计、计算和说明------------------------- 9六、整体电路图---------------------------------------------------- 11七、所用元件及器材-----------------------------------------------11八、芯片功能--------------------------------------------------------12九、实验现象--------------------------------------------------------14十、课程设计的心得体会-----------------------------------------15 十一、参考文献-----------------------------------------------------16 十二、附录------------------------------------------------------------16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。
16位彩灯追灯控制
利用移位指令子程序调用指令编程
一、任务提出
16位彩灯排列示意图及I/O地址如下 图所示：
有两种追灯花样： ①顺时针追灯： Q0.0→Q0.1→„„→Q0.7→Q2.7→Q2.6
→„„→Q2.0→Q0.0循环
②逆时针追灯：
Q2.0→Q2.1→„„→Q2.7→Q0.7→Q0.6
→„„→Q0.0→Q2.0循环
要求当启动开关I0.0闭合后，16位彩灯 首先按顺时针追灯花样闪亮，循环3次 后自动转至逆时针花样，循环3次后再 自动转至顺时针花样，如此循环直至
将启动开关断开。
二、相关新知识：移位指令
1. 分类：移位指令分为左、右移位，
循环左、右移位，寄存器移位三类。 前两类移位指令按移位数据的长度又
虑追灯的速度以及启动开关断 开后重启等问题。
③“顺时针追灯”子程序和“逆 时针追灯”子程序类似，只要设
计出其中的一个，另一个稍作修
改即可。
④“顺时针追灯”中，需要用到
循环左移位（Q0.0向Q0.7方向移 位）和循环右移位（Q2.7向Q2.0
方向移位），但是重点要考虑
Q0.7→Q2.7格式
3. 功能演示
三、任务解决方案
1. 设计思路
①总体上利用子程序调用实现两种追 灯花样控制。即需要编写一个“顺时
针追灯”子程序、一个“逆时针追灯”
子程序、一个主程序。
②在主程序中主要考虑如何实
现两个子程序的循环调用，即 子程序调用的条件；其次要考
2. 16位彩灯顺时针追灯梯形图
3. 16位彩灯逆时针追灯梯形图
4. 完整的梯形图
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。
循环彩灯的控制教案
为了验证程序的运行效果，经编程软件编译通过后，可利用Proteus软件进行仿真，观察编程效果是否正确符合任务要求。
用鼠标右键单击单片机AT89C52，从弹出的快捷菜单中选择“Edit Properties”命令，将会弹出“Edit Component”对话框。在“Programe File”文本框中载入编译好的“.hex”文件，并在“Clock Frequency”文本框中输入“12MHZ”。单击“OK”如下图所示：
单击左下角运行按钮启动仿真，可以看到LED灯的现实效果。
四、课堂小结
1、单片机for循环语句运行结构？
For语句是循环语，最后执行语句3。
2、延时函数的写法句中最重要的一个，在程序执行时，首先应先执行语句1，其次执行语句2，再执行循环体语句
采用形式参数的方法是所有延时中最常用的，其结构简单，灵活调用，延时时间可以随意变化。
delay(50000); //必须加延时，不然没效果
}
}
}
方法二：
#include<reg52.h> //52系列单片机头文件
#define uchar unsigned char //宏定义
#define uint unsigned int //宏定义
char c[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,
作业布置
教材：P82扩展练习
课后附记
教学过程
备注
一、复习引入
[提问1]单片机循环语ຫໍສະໝຸດ 有哪几种？[提问2]单片机程序执行的顺序是怎么样的？
[提问3]单片机编程为什么一定要熟悉理解硬件结构？
二、引入新课
在一些晚会或演出中，经常会见到各式各样的舞台灯光，很多舞台灯光变化无穷，非常漂亮，令人目不暇接。那么单片机能不能实现这个功能呢？让我们一起来模拟设计一个变化多端的舞台灯光控制
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彩灯课程设计
16彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握16彩灯的基本电路原理，理解电路中各个元件的作用。
2. 学生能够描述16彩灯的色彩变化原理，掌握色彩混合的基本知识。
3. 学生能够运用数学知识，计算出16彩灯电路中所需的电阻、电流等参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计并搭建一个16彩灯电路。
2. 学生能够通过实际操作，解决16彩灯电路中可能出现的问题。
3. 学生能够运用信息技术工具，对16彩灯电路进行模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养科技创新意识。
2. 学生在合作探究过程中，培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生在创作过程中，培养审美观念和环保意识。
课程性质：本课程属于科学实践活动，结合电子技术和美术学科，注重培养学生的实践能力和创新能力。
学生特点：五年级学生具有一定的电路知识基础，动手能力强，对新事物充满好奇。
教学要求：教师需引导学生主动探究，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，同时关注学生的情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的要求。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 电路基础知识：引导学生复习电路的基本原理，重点讲解串并联电路的特点及计算方法。
结合课本相关章节，让学生掌握电阻、电流、电压等基本概念。
2. 16彩灯电路设计：讲解16彩灯电路的原理，包括灯珠的连接方式、控制电路的设计。
结合课本内容，让学生了解集成电路、控制器等元件的作用，学会使用编程器进行编程。
3. 实践操作与创作：指导学生进行16彩灯电路的搭建，学会调试电路，解决实际操作过程中遇到的问题。
同时，鼓励学生进行创新设计，运用色彩混合原理，创作独特的彩灯作品。
教学大纲安排如下：1. 电路基础知识：2课时- 复习电路原理（1课时）- 串并联电路特点及计算（1课时）2. 16彩灯电路设计：3课时- 16彩灯电路原理（1课时）- 元器件介绍及使用（1课时）- 编程器使用与编程（1课时）3. 实践操作与创作：4课时- 16彩灯电路搭建与调试（2课时）- 彩灯作品创作与展示（2课时）教学内容与课本紧密关联，注重实践与理论相结合，旨在培养学生掌握电子技术基础知识，提高实践操作能力和创新能力。
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
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路彩灯循环电路课程设计
山东轻工业学院课程设计任务书学院：专业：姓名：班级：学号：题目16路彩灯循环电路课程设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：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)实现至少三种闪烁状态。
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：年月日至年月日指导教师：系（或教研室）主任：山东轻工业学院课程设计专用纸成绩课程名称数电课程设计指导教师院（系）专业班级学生姓名学号设计日期课程设计题目 16路彩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。
(3)实现至少三种闪烁状态。
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。
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。
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十六路循环心形彩灯控制目录摘要 (2)第一章系统组成及工作原理 (3)1.1总体设计思路 (3)1.2基本原理 (3)1.3 电路框图 (3)第二章循环发光器的系统组成 (4)2.1 555定时电路产生时钟脉冲 (5)2.2 移位寄存器 (6)2.3 方案二 74LS138及192的功能 (7)第三章循环电路的总体设计 (8)3.1 74LS194组成的电路 (9)3.2 74LS138及74LS192组成的电路 (11)第四章实验结果的调试及检测 (13)4.1调试使用的主要仪器 (15)4.2 调试技巧的方法 (15)4.3调试中出现的故障、原因及排除方法 (15)第五章总结 (17)第六章附录 (18)附录一 (18)附录二 (18)附录三 (19)评分表 (20)摘要本次循环控制彩灯电路的制作主要采用74LS194与74LS160芯片接成心形结构的移位寄存器、计数器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。
整个电路主要由移位寄存器、计数器、控制电路、脉冲发生器构成16个彩灯的循环控制，并且通过移位寄存器的控制可以组成多种花型。
本次主要为全亮全灭，及对称性移动的功能。
关键词：控制、循环、555定时电路第一章系统组成及工作原理1.1总体设计思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯对称移动，及全灭全亮功能输出电路。
时钟脉冲产生电路由555定时电路组成多谐振荡触发器产生连续始终脉冲，循环控制电路采用74LS194与74LS160实现,其中74LS160为整个循环控制电路提供驱动作用。
1.2基本原理本次实验主要是通过两片双向移位寄存器74LS194与74LS160来实现彩灯电路的循环控制，通过555定时电路来产生连续时钟脉冲进行信号的输入，由外围开关控制信号的不同闪烁，实现对称闪烁及全灭全亮功能。
1.3框图图1-1设计框图第二章循环发光器的系统组成2.1555定时电路产生时钟脉冲555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。
在延时操作中，脉冲由一个电阻和一个电容控制。
用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。
NE555会在下降延触发和清零，此时输出端产生200mA的电流。
NE555的工作温度为0℃～70℃。
如图2-1,2-2分别是引脚图和管脚图。
图2-1 555引脚图图2-2 555管脚图各管脚说明：1接地2触发 3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值） 7放电 8电源电压Vcc。
其功能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。
图2-3为多谐振荡电路波形图。
图2-4为多谐振荡器实验连接图。
图2-3 555多谐振荡波形图用555定时器构成多谐振荡器,电路输出便得到一个周期性的矩形脉冲,其周期为: T=0.7(R1+2R2)2.2 移位寄存器74LS194移位寄存器除了具有存储功能以外，还具有移动的功能。
所谓移位功能，是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下，依次位，右移位。
74LS194是4位双向移位寄存器，它具有并行输入，并行输出，左右移动的功能。
74LS194的操作主要由两个工作方式控制端S1,S0来决定。
当S1S0=00时，为保持状态。
当S1S0=01时，进行右移位操作。
当S1S0=10时，进行左移位操作。
当S1S0=11时，进行送数操作。
在后三种操作中，都是同步的，即必须有时钟信号，在时钟信号的上升沿到来时，进行左右移动和送数操作。
图2-5为4位双向寄存器管脚图，2-6为74LS194的功能表图2-5 移位寄存器74LS194管脚图图2-6 移位寄存器74LS194功能表其中DIR(2脚)为数据右移位串行输入端（先输入高位，再输入低位DIL为数据左移位串行输入端D0,D1,D2,D3为数据并行输入端Q0,Q1,Q2,Q3为数据并行输出端S1,S0为控制端RD为复位端（异步清零）。
它的具体功能如下：1）清零：当RD=0时，不管其它输入为何种状态，输入为全零2）保持：当CP=0，RD=1时，其它输入为任意状态，输入状态保持。
或者RD=1,S1,S0均为0，其它输入为任意状态，输出状态也将保持3）置数：RD=1,S1=S0=1,在CP脉冲上升沿时，将数据输入端数据D0,D1,D2,D3置入Q0,Q1,Q2,Q3中并寄存。
4）右移：RD=1，S1=0,S0=1,在CP脉冲上升沿时，实现右移操作，此时，若DIR=0，则0向Q0移位，若DIL=1，则向Q0移位。
5）左移：RD=1，S1=1,S0=0,在CP脉冲上升沿时，实现左移操作，此时，若DIR=0，则0向Q3移位，若DIL=1，则向Q3移位。
2.3 计数器74LS60这种同步可预置十进计数器是由四个D型触发器和若干个门电路构成，内部有超前进位，具有计数、置数、禁止、直接（异步）清零等功能。
对所有触发器同时加上时钟，使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。
这种工作方式消除了非同步（脉冲时钟）计数器中常有的输出计数尖峰。
缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。
这种计数器是可全编程的，即输出可预置到任何电平。
当预置是同步时，在置数输入上将建立一低电平，禁止计数，并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平，输出都与建立数据一致。
清除是异步的（直接清零），不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平，清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。
超前进位电路无须另加门，即可级联出n位同步应用的计数器。
它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。
两个计数使能输入（ENP和ENT）计数时必须是高电平，且输入ENT必须正反馈，以便使能动态进位输出。
因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲，其宽度近似等于QA输出高电平。
此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串联级。
使能ENP和ENT输入的跳变不受时钟输入的影响。
电路有全独立的时钟电路。
改变工作模式的控制输入（使能ENP、ENT或清零）纵使发生变化，直到时钟发生为止，都没有什么影响。
计数器的功能（不管使能、不使能、置数或计数）完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。
图2-7计数器引脚图图2-8计数器状态表第三章循电路的总体设计3.1 由74LS194组成的功能图图3-1为在仿真软件Proteus 中进行仿真的示意图，脉冲信号为时钟脉冲信号。
如图S1为高电平，S0为低电平时实现右循环。
图中实现单个移位寄存器的功能。
有拨动开关可以实现左右移动，全灭，全亮及置数的功能。
图3-1 单个移位寄存器仿真图3.2 555定时电路组成的多谐振荡电路后的示意图图3-3所示为555定时电路产生连续时钟脉冲信号图3-3 555定时定路下的总设计电路第四章实验、调试及测试结果分析4.1调试使用的主要仪器: 数字万用表直流稳压电源示波器4.2测试电路的方法和技巧:先检查各芯片的电源和地是否接上，检查线路是否连好；前面的检查无问题后，再根据彩灯的变化情况，确定可能的原因，分析是哪个功能模块出了问题，用数字万用表检查各模块的功能，发现并改正错误，直到符合要求为止4.3调试中出现的故障、原因及排除方法：（1）彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样：可能是移位计数器的S0，S1端控制出现问题，应该检查循环控制逻辑电路。
还可能是芯片74LS194移位寄存器没有正常工作，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74LS192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。
第五章总结与设计调试体会课程设计共耗时两个星期，终于到了结尾总结的时刻了。
感觉在这段时间中自己学会了很多东西，如设计电路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去，只要坚持自己的观点和判断，就一定能实现，即便最后发现走进了死胡同，但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。
在完成这次设计的过程中，我也有参考相关的设计课题，甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计，以至于后来被束缚住，对自己的设计没有了头绪。
学习吸收别人的长处是应该的，但是不能完全沉浸进去，要有自己的思路和观点，并且努力去实现。
这就是快乐的最大源泉。
在完成本次课设的过程中开始的头几天一直在纠结于用74LS194实现移位寄存器，因为它的原理是很简单的，可是在实际连电路的过程中，一下子遇到了很大的困难，因为外界的干扰因素实在太多了，稍不注意就碰到某个导线了，结果发光二极管就不亮，于是自己得检查到底哪里出现了问题，有得费很长时间去检查管脚是否连错，导线是否松动，或者导线是否坏掉等等情况。
经过这次试验，终于感觉到了理论与实际的差别有多大了，当然这个过程也是非常的考验人的，不仅仅是考察你的理论知识，动手能力，以及检查问题并解决问题的能力，更是在考验一个人的耐心，细心。
在连接电路的过程中，丝毫不得马虎，必须清楚的了解每个芯片的管脚分布图，功能表。
说实话，在实验过程中出现问题并不可怕，可怕的是在反复的受挫中没有革新，不能改进自己的方法和思路。
因此自己应该具有创新思维。
通过这次课程设计，我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解，也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。
这是一次获益匪浅的实习。