《数电课程设计_八路彩灯》.doc

西安院多路彩灯控制器的设计 一 （与实习目的） （题目：多路彩灯控制器 （）实习目的： 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，进一步学会使用其进行电路设计。 3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5．课程实验。 二 任务和要求 实现彩灯控制的方法很多，如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯控制系统。因为本次实习要求设计的彩灯路数较少，且花型变换较为简单，故采用移位寄存器型彩灯控制电路。 （1）彩灯控制器设计要求 设计一个8路移存型彩灯控制器，要求： . 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）； . 彩灯用发光二极管LED模拟； 选做：实现快慢两种节拍的变换。 （2）课程设计的总体要求 1．设计电路实现题目要求； 2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好； 3. 注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉； 4. 注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片和面包板。 三 总体方案的选择 （1）总体方案的设计 针对题目设计要求，经过分析与思考，拟定以下二种方案： 方案一：总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制第三块实现时钟信号的产生。 主体框图如下： 方案二：在方案一的基础上将整体电路分为四块。第一块实现花型的演示；第二块实现花型的控制；第三块实现节拍控制；第四块实现时钟信号的产生。并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。 主体框图如下： （2）总体方案的选择 方案一与方案二最大的不同就在，设计思想比较简单。元件种类使用少，且都较熟悉易于组装电路。：电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装及电路调试方便。。花型控制电路简单，花型也比较简单。 为了确保短时间内完成课程设计，我选择了方案二。 四 单元电路的设计 1.设计所使用的元件及工具： 74LS161（四位二进制同步计数器） ---------------------- 2个； 74LS194（移位寄存器） ------------------------------ 2个； 74LS151（八选一数据选择器） --------------------------- 1个； 74LS74（双D 触发器） ---------------------------------- 1个； 74LS0（输入与非门） ---------------------------- 个； 74LS04（六非门） ------------------------------------个； 发光二极管--------------------------------------------- 8个； 555 ----------------------------------------------- 1个； 电容： 4.7μf ----------------------------------------------1个； 0．01μf ---------------------------------------------1个； 电阻： 150kΩ ------------------------------------------------------------ 1个； 100Ω ----------------------------------------------个； 4.7kΩ -----------------------------------------1个； 实验板一； 万用表一个； 钳子一个； 导线若干。 2.各个单元电路 （1）花型演示电路 由二片移位寄存器194实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。三种花型变换样式 花型1：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至右渐灭。循环两次； 花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。循环两次； 花型3：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。循环两次。 移存器输出状态编码表 100000000 200011000 300111100 401111110 511111111 611100111 711000011 8 0