多路彩灯设计

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1、西安郵電學院数字电路课程设计报告书题目：多路彩灯系部名称：计算机系学生姓名：吴卫辉（02号）专业名称：网络工程班级：0407班2006年6月12日至时间：2006年6月23日多路彩灯的设计—:任务要求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。3:解数字系统设计的基本思想和方法，学合科学分析和解决问题。4:会合理布线和调配，布线完成后会用万用表等工具来杳找错误。5:培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。6:控制多路彩灯按预设的花型进行变换。7:花型种类不少于三种，花

2、型自拟。8:分别用快慢两种节拍实现花型变换（选做功能）。9:选作：用单片机实现，要求同上；用可编辑逻辑器件实现，要求同上。二：总体方案拿到题目，通过分析问题和初步的整体思考，设计出如下方案：整体功能的实现需要以下三个模块来实现：花型的演示及控制模块，节拍控制模块，时钟信号的产生。其中节拍控制模块为选做功能，我并没有设计。只是设计了花型的演示及控制模块加时钟信号的产生。时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由两个731S194（双向移位寄存器）来实现，花型的控制功能由两个741S161（四位二进制同步计

3、数器）。我设计的是四种八节拍的花型演示，因而并没有实现两个741S194的级联,因为没有16节拍的花型，两个194间并不需要级联。所以经过考虑，列出实验所需的实验器件:器件清单如下：器件个数器件个数555定时器1电阻270欧174LS194274LS00174LS161274LS041电阻150k1电阻4.7k1电容4.7微法1电容0.01微法1三：单元电路设计1:时钟信号的产生由于多路彩灯控制的定时性的准确性不高，所以可以采用555多路震荡器加适当的电阻电容来实现。电阻：150kQ4.7kQ电容：4.7“f0.01

4、“f2：花型控制电路的实现花型控制电路可利用74LS194移存器作为彩灯演示电路用两个741S161来作为花型控制点，这是本设计的难点跟关键，控制电路为移存器工作方式控制电路。工作方式控制电路产生移存器所需的各种控制信号。由于控制信号的选择与花型变换有关，本次设计花型变换如下:花型（一）：四个灯为一组，两组均向中间亮起，在从两边向中间灭掉。花型（二）：四个灯为一组，两组均从右向左亮起，在从右向左灭掉。花型（三）四个灯为一组，两组均从左向右亮起，在从左向右灭掉。花型（四）：四个灯为一组，两组均从中间向两边亮起，在从中间

5、向两边灭掉。移存器输出状态编码表序号花型（）花型（二）花型（三）花型（四）11000000100010001100010000001100021100001100110011110011000011110031110011101110111111011100111111()4111111111111111111111111111111115011111101110111001110111111001116001111001100110000110011110000117000110001000100000010001

6、10000001800000000000000000000000000000000其真值表如下:序号第一片194第二片194S0S1S0S1花型（1）0110花型（2）1010花型（3）0101花型（4）1001用两个161来作为记数模块，其中一片161作为低位，当其计数满进位时，产生脉冲使高位161开始计数，完成这一功能只需将低位161的进位端接在高位的使能端便能将两块片子级联起来当高位片子的Q1位位1时，将其反向接在两片片子的置数端，由此花型演示电路和花型控制电路模块如下：电路图如下：0.1kOhmvcc盅盘CL

7、K帶13161514尹匚74163saQBQCQDCLKslso腐QAaxaNTeVWEgXLK爲ccabcdeg74163VCCRCO盅蛊話Lmclkabcd^11打总体电路图czSr总—J牛47kOhmJrwv-iIH01kOhmaaABCD1511H^QBxQDCLKmsovccgQBxcsmso」SRABcDSL3主亠主亠VCCRCO蛊盘關mclkabcd^VCCRCO盅益禺五：关键电路波形图51：555cp脉冲波形图：詈02：计数器输出波形A5-«D4-a0・5・n-5・ID占0-Q0输出波形Q1输出波形

8、Q2输出波形Q3输出波形Q4输岀波形A：调试过程中的问题在电路组装过程中，遇到的最大问题是，起初考虑不周全，芯片分布不够合理,出现了许多“特长线”。不但影响布线速度，而且也合给后来的调试带来不必要的麻烦。当时已经布线不少，不可能重新开始，再三权衡，最后只移动了一个芯片，问题就得到了很大改善。其次就是布线，因为要求不准交叉，且横平竖直,所以在保证