数字电子技术课程设计多路彩灯控制器.doc
《数字电子技术课程设计多路彩灯控制器.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数字电子技术课程设计多路彩灯控制器.doc(19页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、湖南工程学院 课程设计任务书课程名称: 数 字 电 子 技 术题 目: 多 路 彩 灯 控 制 器 专业班级: 自动化 0902 学生姓名: 指导老师: 审 批:任务书下达日期 2011年11月21日星期一设计完成日期 2011年12月02日星期五设计内容与设计要求一 设计内容:用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统,要求如下:1、 开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环显示。2、 程序由三个节拍组成:第一节拍时,四路输出Q1Q4依次为1,使第一路彩灯先点亮,接着第二,第三,第四路彩灯点亮。第二节拍时,Q4Q1依次为0,使第四路彩灯先灭,然后使第三,第二,第一路彩灯灭。第三节拍
2、时,Q1Q4输出同时为1态1秒,然后同时为0态1秒,使四路彩灯同时点亮1秒然后同时灭1秒,共进行2次。三个节拍共12秒。3、 用发光二极管显示彩灯系统的各节拍;4、 功能扩展(自选)二、设计要求:1、思路清晰,给出整体设计框图和总电路图;2、单元电路设计,给出具体设计思路和电路;3、写出设计报告;主要设计条件1 提供调试用实验室;2 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片;进度安排 第一周:星期一 上午 布置任务、讲解 星期一 下午-星期四下午 查资料进行设计 星期五 领元件 实验楼四楼电子实习实验室) 第二周:星期一 下午-星期四下午 调试电路 星期五 答辩 参考文献数字电子技术基础 周良权编
3、电子技术课程设计指导 彭介华编电子技术基础实验 陈大钦编 目 录第1章 系统总体设计1.1 设计总体思路及基本原理51.2 系统设计框图71.3 系统总电路图8第2章 单元电路设计92.1 分频电路92.2 计数电路92.3 输出电路102.4 移位寄存器功能表10第3章 安装、调试步骤第4章 故障分析与电路改进第5章 总结与体会附 录元器件清单参 考 文 献 第1章 系统总体设计1.1设计总体思路及基本原理本课程设计的主要任务是设计多路彩灯控制器电路.该电路要求开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环显示。程序由三个节拍组成:第一节拍时,四路输出Q1Q4依次为1,使第一路彩灯先点亮,接
4、着第二,第三,第四路彩灯点亮。第二节拍时,Q4Q1依次为0,使第四路彩灯先灭,然后使第三,第二,第一路彩灯灭。第三节拍时,Q1Q4输出同时为1态1秒,然后同时为0态1秒,使四路彩灯同时点亮1秒然后同时灭1秒,共进行2次。三个节拍共12秒。并且要求用发光二极管显示彩灯系统的各节拍。它主要由位移寄存器、二进制计数器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中位移寄存器和二进制计数器的标准时钟信号源,第一个二进制计数器U3将秒脉冲信号二分频输出周期为两秒的信号,第二个二进制计数器U3将秒脉冲信号四分频输出周期为四秒的信号。S0=1,S1=0时经驱动电路后驱动信号彩灯由左向右移依次点亮,S0=
5、0,S1=1时经驱动电路后驱动信号彩灯由右向左移依次熄灭,S0=1,S1=1时二进制计数器实现计数,这时由U5控制从位移寄存器Q0Q3输入脉冲信号,经驱动电路后驱动信号彩灯实现全亮和全灭各两次。二进制计数器是系统的主要部分,它控制位移寄存器的工作,主要由组合逻辑电路组成。计数器部分,由于秒脉冲开始给的脉冲周期时间都是一秒,故需要用计数器进行分频,这里选用74LS161作为分频芯片。74LS161芯片是二进制同步计数器,具有同步计数和异步清零的功能。由时序图可以看出,若计数器脉冲为f,则Q0,Q1,Q2,Q3端输出脉冲的频率将依次为1/2f,1/4f,1/8f,1/16(针对计数器这种分频功能,
6、也将它称为分频器)。当RD=0时所有触发器将同时被置零,而且指令操作不受其他输入状态影响。对于U3,从Q1输出信号,此时原来的信号被二分频,对于U1,信号从Q0,Q1输出,信号再次被二分频和四分频(即四秒和八秒之间相差四秒),在经过U7(非门74SL00),U9(或门74SL32)控制S0,S1(使其分别为SO=0,S1=1;S0=1,S1=0;S0=1,S1=1;且分别维持四个秒脉冲)。当SO=1,S1=0时74SL194为右移工作状态,通过输入秒脉冲四个灯一次点亮,且维持四秒;当SO=0,S1=1时74SL194为左移工作状态,通过输入秒脉冲四个灯一次熄灭,且维持四秒;当SO=1,S1=1
7、时74SL194为并行输入工作状态,通过输入秒脉冲四个灯实现全亮全灭,且维持四秒; 实现这些功能要用到的元器件包括移位用的74LS194和一些逻辑门。由于要计数四个状态,应选二进制计数器,这里选用74LS161。1.2系统设计框图秒脉冲分频器(二分频)逻辑组合电路分频器(四、八分频)逻辑组合电路移位寄存器计数器逻辑组合电路LED 彩 灯 显 示图1.2 系统设计框图1.3系统总电路图 图1.3 系统总电路图 第2章 单元电路设计2. 1分频电路用两个74SL161芯片让原脉冲信号实现分频(接线图如下):2.2计数电路 计数电路实现全亮和全灭(接线图如下): 2.3输出电路通过逻辑组合电路实现第
8、一节拍时,四路输出Q1Q4依次为1,使第一路彩灯先点亮,接着第二,第三,第四路彩灯点亮。第二节拍时,Q4Q1依次为0,使第四路彩灯先灭,然后使第三,第二,第一路彩灯灭。第三节拍时,Q1Q4输出同时为1态1秒,然后同时为0态1秒,使四路彩灯同时点亮1秒然后同时灭1秒,共进行2次。三个节拍共12秒。并且要求用发光二极管显示彩灯系统的各节拍(接线如下): 图2.3 输出电路2.4移位寄存器功能表RDS1S0工作状态0XX置零100保持101左移110右移111并行输入 第3章 安装、调试步骤第一,要对领取的元器件、导线、面包板、试验箱进行仔细的观察,熟悉面包板的构造,熟悉箱子上的各种模块的功能,比如
9、电源线、地线从哪里引出,脉冲信号在哪里,静态LED显示如何接线等都需弄明白,还要检查上述各个模块有无损坏,损坏的地方需标记以便以后连线时能提醒自己。第二,对所有的导线进行检测,剔除坏了的导线。对元件安装的位置进行编排,尽量使其合理化。再对元器件的好坏进行检测,元器件的好坏直接关系到调试是否成功。与同组成员进行了分工,一个一个的检测。检测元器件时要灵活,才能提高效率。对于其他芯片如与门、与非门、或门、非门等检测时更要加倍小心,必须检测在各种输入状态下的输出情况,才能保证检测的可靠性,不然会对后面的安装造成很大的干扰。若检测到坏件需与好的分开,并分别标记清楚。第三,检测完元器件后开始安装芯片及连线
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数字 电子技术 课程设计 彩灯 控制器
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4152647.html