数电课程设计_八路彩灯控制器

湖南工程学院

课程设计

课程名称电子技术课程设计

课题名称彩灯控制器

专业电气工程及其自动化

班级1102

学号0210

姓名郭昕

指导教师田莉

2013年12月27日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称：电子技术课程设计

题目：多功能数字钟电路

专业班级：电气1102

学生姓名：郭昕学号：0210

指导老师：***

审批：田莉

任务书下达日期2013年12月16日设计完成日期2013年12月27日

目录

一课程设计题目（与实习目的）错误!未定义书签。

（一）、题目：多路彩灯控制器错误!未定义书签。

（二）、实习目的：错误!未定义书签。

二总体方案的选择错误!未定义书签。

（1）总体方案的设计错误!未定义书签。

（2）总体方案的选择错误!未定义书签。

三单元电路的设计错误!未定义书签。

（1）花型演示电路错误!未定义书签。

（2）花型控制信号电路错误!未定义书签。

（3）节拍控制电路错误!未定义书签。

（4）时钟信号电路原理图错误!未定义书签。

四总体电路图（见附页）错误!未定义书签。

五电路组装后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形错误!未定义书签。

六安装、调试过程错误!未定义书签。

七故障分析与电路改进错误!未定义书签。

（一）、巩固数电知识错误!未定义书签。

（二）、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路；错误!未定义书签。

（三）、和同学共同合作、互相学习、共同进步错误!未定义书签。八总结：错误!未定义书签。

九附录（元器件清单）：错误!未定义书签。

十参考文献。错误!未定义书签。

一课程设计题目（与实习目的）

（一）、题目：多路彩灯控制器

（二）、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的功能和应用，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．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。

二总体方案的选择

（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；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：

根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：

时钟信号CP 电路：参见高等教育出版社 王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6（a ）;

花型控制电路：由1614位二进制同步计数器完成；

花型演示电路：由195 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）；

节拍控制电路：节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D 触发器完成，它可实现二分频。 （2）总体方案的选择

方案一与方案二最大的不同就在，方案一是基于基本要求而设计的，方案二加入了节拍的变化，花型控制电路和花型演示电路的CP 都是节拍控制之后的CP 。

两种方案的基本思路相同，将整个设计电路的功能模块化，设计思想比较简单。元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。这么设计的出发点是：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试都很方便。。花型控制电路简单，花型也比较简单。

由于在设计的构想时期，已经确定将电路模块化，设计的过程中又已经将节拍控制电路设计出来，通过仿真软件也实现了设计要求——分

时钟信号CP 产生电路

花型控制电路

花型演示电路

频。方案二同时完成了选做的要求，只要确保每一模块实现其功能方案二并不难也不复杂，为了确保短时间内完成课程设计和高效率，我选择了方案二。

三单元电路的设计

（1）花型演示电路

由二片移位寄存器194实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制（它们由同一个CP脉冲控制）。

三种花型变换样式

花型1：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至右渐灭。循环两次；

花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循环两次；

花型3：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。循环两次。

移

我的设计是每种花型完整显示两遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为64，即1~16显示第一个花型，17~32显示第二个花型，33~64显示第三个花型。

要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制经过观察每16个CP低位片输出Q1—Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的变化从而实现滑行的变化。现将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。列出各花型和其对应的194的S1、S0、

A B