数字电子技术——彩灯设计

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1、课程设计报告(2011--2012年度第二学期)名称：数字电子技术课程设计题目：彩灯控制系统学号：20101131学生姓名：林欣成绩：第11页/共11页目录一、电子技术课程设计的目的与要求…………………………3二、课程设计名称及设计要求…………………………………3三、系统框图及简要说明………………………………………3四、方案选择与论证……………………………………………4五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等）……………5六、总体电路……………………………………………………8七、实验过程……………………………………………………8八、心得体会……

2、………………………………………………8附录I：总原理图………………………………………………9附录II：元器件清单……………………………………………9附录III：multisim仿真图……………………………………11第11页/共11页一、电子技术课程设计的目的与要求（一）、课程设计目的电子技术课程设计作为电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握电子电路系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课数字电子技术和模拟电子技术课程后，分

3、别进行相应的课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型电子电路系统的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。（二）、课程设计内容与要求1．教学基本要求要求学生独立查阅有关资料，完成选题设计，掌握数字或模拟电子系统设计方法；完成系统的组装配及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，并写出课程设计报告。2．能力培养要求（1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。（2）通

4、过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。（3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。（4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。（5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。二、课程设计名称及设计要求设计题目：彩灯控制系统1．设计任务本课题要求设计一个具有一定变幻功能的四路彩灯显示系统。2．技术指标及要求：（1）四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。（2）四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。（3）四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗

5、，时间为0.5秒,反复4次。第11页/共11页三、系统框图及简要说明彩灯状态实现单元用了移位寄存器74LS194，以及4片或非门，4片非门以及4个LED发光二极管。与前面的单元一起实现彩灯功能彩灯状态选择单元用了8选1数据选择器74LS151芯片。用于前八个状态的状态选择彩灯状态循环控制单元用74LS161制成的12进制计数器，用于控制彩灯的12个状态信号发生单元用了用555芯片构成的1HZ信号发生器四、方案选择与论证方案论证：根据设计要求，四个彩灯从左向右逐次渐亮，四个彩灯从右向左逐次渐灭，四个彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间

6、为0.5秒,反复4次。所以一次彩灯循环共有12个状态，需要设置12个状态循环。又因需要从左到右逐次点亮，从左向右逐次灭掉，所以想到了用移位寄存器。又因时间频率的要求，用555定时器以及47k，51k以及10µ，0.01µ电容组成了一个1HZ的多谐震荡器，用于产生稳定的矩形脉冲。芯片选择：主要选用了74LS161、74LS151、74LS191、NE555四种主芯片以及74LS04和74LS20实现功能。555芯片以及47k，51k以及10µ，0.01µ电容组成了一个1HZ的多谐震荡器，用于产生稳定的矩形脉冲。74161为十六进制计数器，可将其制

7、成一个12进制计数器，通过置数法将其置回0000来实现的12个状态。74151为八选一数据选择器，由于彩灯分为每一种工作状态为4个计数，使前四个和后四个状态都独立为一种工作方式。尔后当QD为1时，即计数到1000在第九个状态时，使能端为1则芯片不工作，输出保持在Y为0,Y’为1的状态。74194为四位双向移位寄存器，可选择左移右移的工作方式，与移入的数据为0或1来控制彩灯的移动与亮灭。先是右移时，右移数据为1，所以彩灯依次点亮。然后是左移数据为0，所以彩灯一次灭掉。而后的四个状态可使其停留在移0的状态下，因四个或非的一端输入为0,则四个或非门的

8、输出主由时钟控制，此4个计数实现闪烁。第11页/共11页五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等）1、信号发生单元芯片：NE555图表11HZ555多