八路彩灯课程设计.doc

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1、武夷学院电子工程系课程设计（论文）报告课程名称：数字电子技术课程设计题目：8路彩灯控制器专业（班级）：电子信息工程2班姓名：年级：10级学号:指导教师：完成日期：2012年6月10日摘要本文主要对此次数课程设计进行总结性报告，罗列了简易8路彩灯控制器的电路原理与流程图、硬件结构设计、焊接与调试。对于出现的问题进行解释说明其一系列后续工作的介绍。目录1任务要求…………………………………………………………………………P42硬件电路结构设计………………………………………………………………P42.1电路流程图……………………………………………………………………P42.2单元电路设计………

2、…………………………………………………………P42.2.1时钟信号设计……………………………………………………………P42.2.2花型控制设计……………………………………………………………P42.2.3花型演示设计……………………………………………………………P43电路设计与调试…………………………………………………………………P53.1主要元器件介绍……………………………………………………………P53.1.174LS161芯片…………………………………………………………P53.1.274LS194芯片…………………………………………………………P63.1.3CD4049芯片……

3、……………………………………………………P83.2花型控制电路………………………………………………………………P83.3花型演示电路………………………………………………………………P93.4总电路…………………………………………………………………………………P94注意事项……………………………………………………………………………P105结论…………………………………………………………………………………………P116心得体会……………………………………………………………………………P118路彩灯控制器1任务要求设计一电路控制彩灯实现以下几种循环显示，安装调试电路、验证功能。花型（一

4、）：两个灯为一组，四组均从右向左亮起，在从右向左灭掉。花型（二）：两个灯为一组，四组均从左向右亮起，在从左向右灭掉。2硬件电路结构设计2.1电路流程图拿到题目，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：时钟信号的产生,花型的控制,花型的演示模块。总体框图如图1所示：花型演示花型控制时钟信号2.2.1时钟信号设计原本打算用由555定时器构成的多谐振荡器来提供脉冲,后考虑此次的设计并未用PCD印版,而是使用万用版。为了简便电路,直接使用实验台的连续脉冲来作为时钟信号提供脉冲。2.2.2花型控制设计花型的控制功能由1个74LS161（四位二进制

5、同步计数器）2.2.3花型演示设计花型控制电路可用1片74LS194移位寄存器作为彩灯控制器,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。1电路设计与调试3.1主要元器件介绍3.1.174LS163芯片74LS163是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能，：<74ls163引脚图>管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC.(TC=Q0

6、·Q1·Q2·Q3·CET)表1<74LS163功能表>输入输出CRCPLDEPETD3D2D1D0Q3Q2Q1Q00↑xxxxxxx00001↑0xxDCBADCBA1↑10xxxxxQ3Q2Q1Q01↑1x0xxxxQ3Q2Q1Q01↑111xxxx状态码加1从表174LS163功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS163输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=L

7、D=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS163还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS163可以组成16进制以下的任意进制分频器。3.1.274LS194芯片74LS194移位寄存器一个触发器能存储一位二进制数，n位二进制数则需n个触发器来存储。当n位数据同时出现时称为并行数据，而n位数据按时间先后一位一位出现时称为串行数据。串行数据需要一个时钟信号来分辨每一个数据位。用n