数字电路课程设计报告-彩灯

《数字电路课程设计报告-彩灯》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称：学生姓名：专业名称：班级：实习时间：2012年6月4日——2012年6月15日多路彩灯控制器一．实验目的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，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.作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。二．设计课题与要求.1.彩灯控制器功能概述:实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、

2、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。2.要求：（1）彩灯控制器设计要求:1.设计一个8路移存型彩灯控制器,彩灯采用LED模拟.2.花型在两种节拍之间交替进行.3.花型有明显的规律.4.能演示三种（或以上）不同类的花型.（2）课程设计的总体要求1.设计电路实现题目要求；2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好；3.注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉三．总体方案的设计1.方案设计将整体电路分为四块。第一块实现花

3、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。这样设计，其优点在于：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。缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错。且可能出现线与关系。要避免这些，则势必造成门电路使用过多。导致电路不稳定，抗干扰能力下降。主体框图如下：3.方案实施1）器材：电压源，万用表，多功能手钳。2）器件见下表。器件数量器件数量555定时器1发光二级管874LS741100电阻474LS19424.7k电阻174LS1612150k电阻174LS0410.01uf电容

4、174LS0024.7uf电容174LS1511导线若干3）设计思路1首先利用555定时器电路产生T=1s的脉冲CP.2.因为要求实现节拍速度的自动变换，所以是产生的CP通过74LS74（D触发器），产生二分频脉冲CP.3.为了实现自动变换节拍速度，所以将一分频和二分频两个CP信号接入74LS151（八选一数选器），利用74LS151（八选一数选器）来选择相应周期的脉冲。4.利用选择后的脉冲接入2片74LS161（模64计数器），并通过2片161级联，完成4种花色（共32个状态）的计数。5.根据花色的显示的二进制码与161计数

5、状态的对应关系计算出74LS194（移位寄存器）中S1、S0和SR、SL的接入，来调节移位方向和移动信号。6.将194的8个输出端与发光二极管正极连接，二极管负极连接一个限流电阻后接地。系统结构图如下：八选一数据选择器模64计数器555定时器产生1s脉冲1sCP到D0选择后的CP1sCPD触发器产生2s脉冲2sCP到D1频率选择信号由输出信号组合成的控制信号输出二极管实现花型效果74LS194移位寄存器四．各个单元电路设计1.时钟脉冲电路（1）脉冲产生电路通过555定时器与2个电阻和电容间的组合来实现周期为1sCP脉冲信号。（

6、2）分频率电路设计将555定时器产生的1s脉冲信号接入74ls74，利用D触发器的CP上升沿触发方式使Q输出周期为原CP2倍的信号。利用151三个控制端组成的二进制码位000（0）至111（7），来调节151的输出端Y将对应输入端Dn(n=0,1…,7)上接入的信号输出。因此可以达到选频的作用。令74的Vcc，CLR，PR都接高电平，将^Q的输出接到D端，Q端的输出接到151的D1端。令151的D0,D2,D3,D4,D5,D6,D7,B,C,G’,GND接低电平，Vcc接高电平，D0接时钟信号的CP脉冲，A端接由64技术器的

7、qb输入。所以Y端的输出就为：Y=CP·^A+Q·A由D触发器具有记忆功能，记录上一个状态，所以在每一个CP脉冲的上升沿，Q输出为上一次的记录（即一个脉冲）。也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。A端接的是161的高位片的QG即当到达第32拍时qb（2)为1接下来的33-64拍为2s脉冲输出。电路图如下:2.模64计数器（花型控制电路）将两片161高（2）低（1）片，将低位片ent，enp接高电平，高位片ent接低位co，enp接高电平。高位片得'clk接qb（2）用于清零（介于本电

8、路没有用到高位片得qc，qd端口，本电路此步骤省略），两片161load，gnd接地，实现级联的模64计数器。电路图如下：2.花型显示电路花型显示由161分别控制两片74ls194实现花型如下图：序号花型一花型二花型三花型四11000100000010001100000010