中南大学数电课程设计彩灯控制器实验报告

《中南大学数电课程设计彩灯控制器实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电工电子课程设计实验报告题目名称：彩灯控制器班级：学生：指导教师：评阅人：2014年6月前言电子技术课程设计是配合电子技术基础课程与实验教学的一个非常重要的教学环节。它是电气信息类专业学生的重要基础实践课，也是工科专业的必修课，其意如下：1、可以巩固和加强模电、数电课程的理论知识2、掌握电子电路的一般设计方法3、提高电子电路实验技能及仪器使用能力4、掌握电子电路安装与调试方法及故障排除方法5、培养同学们的创新能力和创新思维近年来，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

2、，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。现代生活中，彩灯越来越成为人们的装饰品，它不仅能美化环境，渲染气氛，还可用于娱乐场所和电子玩具中，现以该课题为例进行分析与设计可编程的彩灯控制的电路很多，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器主要用计数器，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，

3、实现可预置编程循环功能。1目录前言1一、课题设计任务及要求.3二、设计目的3三、系统概述4四、各模块设计与分析61、脉冲发生电路72、控制电路和译码电路103、存储电路124、数码管显示电路.14五、元器件清单15六、电路的安装与调试15七、结束语17附录一、实验电路图20二、实验电路连接图.21三、参考文献212一、课题设计任务及要求课题名称：彩灯控制器的设计设计任务及要求：1、以8*8的发光二极管点阵作为控制器的显示器件（含单色或三色）2、要求显示的图案不少于50幅3、每幅图案的显示时间基本相等，这个时间在20ms~2s之间连可调4、具有手动复位及家

4、电复位的功能二、设计目的本课程设计主要是为了实现可编程彩灯控制的功能，且通过本次电子课程设计，了解电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，还能灵活掌握555电路的应用方法。能用类似Protues仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能用AltiumDesigner等软件绘制原理图，掌握了电子电路调试的方法，且能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题，并进一步掌握EEPROM的编程方法和应用。三、系统概述采用两个555定时器输出脉冲，一个高频，一个输出低频。高频通过计数器控制电路和译码

5、电路，不断刷新显示矩阵的各列；而低频产生脉冲，决定画面切换速度，低频加入滑动变阻器试下可调。由于需要产生50幅以上的图形，可以设计一个64进制的计数器，即可显示64幅图，此低频接在EEPROM的高位，而高频计数器控制电路的输出接在EEPROM的低三位。即高位决定显示哪幅画，低位表示每幅图形的每列的显示。本系统可设计为四个模块：31.脉冲发生电路采用两个555定时器组成振荡器，一个产生高频和一个产生可调低频。高频通过计数器控制电路和译码电路，不断刷新显示矩阵的各列；而低频产生脉冲，决定画面切换速度，低频加入滑动变阻器试下可调。2.图形控制电路用74LS16

6、1芯片设计一个64进制的计数器，以显示64幅图，其中低片计数器构成16进制，高片计数器构成4进制，并且将低频通过计数控制电路接在EEPROM的高位，从而选择显示哪一幅画。而高频通过计数器控制电路接在EEPROM的低三位，不断刷新显示矩阵的各列，用以控制图形的显示。由于显示矩阵是由64个发光二极管组成，把译码器输出接在显示矩阵的阴级进行行控制，EEPROM接在显示矩阵的阳极进行列控制，只有同时导通时，二极管才亮。译码电路是低电平有效，每次只有一个输出有效，所以需要快速进新刷新，故将高频通过计数器控制电路接在译码电路的输入端。3.数码管显示电路当前8X8显示

7、矩阵显示的是哪一幅画，可以通过2个数码管显示出来。其中第一个数码管显示该画面所在的组别，另一个显示该幅画为这个组别的第几幅画。4.存储电路显示什么样的图形就决定于EEPROM的编程，而最终显示在显示矩阵上。5.扩展功能（1）暂停功能：控制低频计数器低位的EP和ET端实现。（2）手动选画功能：当低频计数器的PE端为高电平时，图形自动连续循环；4当PE端为低电平时，计数器处于置数功能，可通过选画开关选择需要显示的图画，其中高片计数通过置数选择画面组别，低频计数器通过指数选择此组合内的某一幅画。（3）清零功能：控制低频计数器的清零端R，当R=0时，计数器实现清

8、零功能。原理框图如下：脉冲发生电译码驱动计数控制电路行控制显示矩阵路（高频）电路