數(shù)電課程設(shè)計(jì)----彩燈控制器

1、<p>　　數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的題目與要求</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目要求……………………………………………2</p><p><b>　　二、所需實(shí)驗(yàn)器材</b></p><p

2、>　　所需實(shí)驗(yàn)器材…………………………………………………2</p><p>　　三、題目分析與原理設(shè)計(jì)</p><p>　　1、總體思路…………………………………………………3</p><p>　　2、各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)…………………………………………3</p><p>　　3、真值表……………………………………………………4</p&

3、gt;<p><b>　　四、各個(gè)模塊的制作</b></p><p>　　1、23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)……………………………………5</p><p>　　2、5-32譯碼器………………………………………………5</p><p>　　3、控制電路的實(shí)現(xiàn)…………………………………………6</p><p>　　4．總

4、體電路圖的實(shí)現(xiàn)………………………………………7</p><p><b>　　五、仿真結(jié)果</b></p><p>　　1、奇數(shù)燈依次滅………………………………………………8</p><p>　　2、偶數(shù)燈依次滅………………………………………………8</p><p>　　3、所有燈按照序號(hào)滅…………………………………………

5、8</p><p><b>　　六、心得體會(huì)</b></p><p>　　…………………………………………………………………9</p><p><b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　…………………………………………………………………10</p><p>　　一

6、、課程設(shè)計(jì)的題目與要求</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目：彩燈控制器</p><p><b>　　題目要求：</b></p><p>　　1．有十只LED，L0……L9</p><p><b>　　2．顯示方式：</b></p><p>　　①先奇數(shù)燈依次滅 </

7、p><p>　　②再偶數(shù)燈依次滅 </p><p>　?、墼儆蒐0到L9依次滅</p><p>　　3．顯示間隔可自定。</p><p><b>　　二、所需實(shí)驗(yàn)器材</b></p><p>　　三、題目分析與原理設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、總體思路&

8、lt;/b></p><p>　　按課程設(shè)計(jì)題目來看，要求實(shí)現(xiàn)彩燈的23 種狀態(tài)（開始燈全部亮1種狀態(tài)，奇數(shù)的燈依次滅5種狀態(tài)，然后所有的燈再全部亮1種，偶數(shù)的燈依次滅5種，然后所有的燈全部亮1種，然后所有的燈按照序號(hào)從L0到L9依次滅10種狀態(tài)，總共23種），此處可以用一個(gè)23 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，從0 到22 種狀態(tài)來控制這23 種狀態(tài)（00000－10110），然后把計(jì)數(shù)器用譯碼器譯成可以實(shí)現(xiàn)的高低電平

9、。 再寫出這23 種狀態(tài)和計(jì)數(shù)器數(shù)字對(duì)應(yīng)的真值表，計(jì)算出邏輯式，便可實(shí)現(xiàn)題目要求的彩燈控制。</p><p>　　由上分析可知需要一個(gè)23進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后需要一個(gè)5-32譯碼器，然后在由門電路連接LED燈。</p><p>　　總體設(shè)計(jì)思路圖如下所示：</p><p><b>　　2、各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)</b></p><p&

10、gt;　　（1）23 進(jìn)制計(jì)數(shù)器：用2 個(gè)74161N（異步清零，同步置數(shù)的功能）擴(kuò)展成23進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用并行進(jìn)位方式、整體置數(shù)。因?yàn)橛?jì)數(shù)器需要23種狀態(tài)（00000-10110），所以，我先用兩片74161連接成256（16*16）進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后在輸出為10110（22）時(shí)，用與非門來控制兩計(jì)數(shù)器的LDN端清零，同時(shí)清零信號(hào)可以作為進(jìn)位信號(hào)輸出。</p><p>　　(2) 5-32 譯碼器：用5 個(gè)74L

11、S138 實(shí)現(xiàn)5-32 譯碼功能，左邊的一片74LS138芯片用于控制選擇右邊的四個(gè)芯片的打開或者閉合，右邊的四個(gè)芯片中的前三個(gè)每個(gè)都控制八種狀態(tài)，共二十四種狀態(tài)，題目要求為二十三種，所以把最后的兩種狀態(tài)都設(shè)置為燈全部滅，即燈全部滅的時(shí)間是其他狀態(tài)的時(shí)間的兩倍，當(dāng)接通時(shí)，先通過左邊的芯片進(jìn)行右邊芯片的選擇，然后右邊的芯片再進(jìn)行位移控制終端的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)二十三種狀態(tài)的循環(huán)。</p><p>　　(3) 各門電路的

12、連接：根據(jù)真值表，用與門將各個(gè)電路和LED燈連接起來。</p><p><b>　　3、真值表</b></p><p>　　由23進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸入一個(gè)五位二進(jìn)制數(shù)（00000－10110），輸出彩燈所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)（1表示燈亮，0表示燈滅），對(duì)應(yīng)的真值表如下：</p><p><b>　　四、各個(gè)模塊的制作</b></p&

13、gt;<p>　　1、23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　23進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由兩個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成，并且將23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的每個(gè)狀態(tài)輸出，令其對(duì)應(yīng)LED的每一種狀態(tài)，計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)如下圖（下圖中左側(cè)的5個(gè)輸出從左到右電位依次升降低）:</p><p><b>　　2、5-32譯碼器</b></p><p>　　5-32譯碼器是由5

14、個(gè)74LS138實(shí)現(xiàn)，它的實(shí)現(xiàn)原理同用2個(gè)74LS138實(shí)現(xiàn)4-16譯碼器的原理，設(shè)計(jì)圖如下圖：</p><p><b>　　3、控制電路的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　　由真值表可得到各個(gè)LED燈的邏輯表達(dá)式如下：</p><p>　　L0＝M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M12；</p><p>　　L1

15、=M0+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13；</p><p>　　L2= M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M12+M13+M14；</p><p>　　L3= M0+M1+ M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15；</p><p>　　L4=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M1

16、2+M13+M14</p><p><b>　　+M15+M16；</b></p><p>　　L5=M0+M1+M2+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14</p><p>　　+M15+M16+M17；</p><p>　　L6=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M1

17、2+M13+M14</p><p>　　+M15+M16+M17+M18；</p><p>　　L7=M0+M1+M2+M3+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13</p><p>　　+M14+M15+M16+M17+M18+M19；</p><p>　　L8=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M1

18、0+M12+M13</p><p>　　+M14+M15+M16+M17+M18+M19+M20；</p><p>　　L9=M0+M1+M2+M3+M4+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13</p><p>　　+M14+M15+M16+M17+M18 +M19+M20+M21。</p><p>　　LED燈和譯碼器連接如

19、下圖：</p><p>　　4．總體電路圖的連接：</p><p><b>　　五、仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　奇數(shù)燈依次滅</b></p><p><b>　　偶數(shù)燈依次滅</b></p><p><b>　　燈依次全部滅&

20、lt;/b></p><p><b>　　六、心得與體會(huì)</b></p><p>　　該電路的設(shè)計(jì)基本上完成了課程設(shè)計(jì)題目所要求的功能，但是仍然存在一定的不足之處，例如，在燈按照序號(hào)從L0到L9依次滅的時(shí)候，在燈L2、L3、L4滅的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)短暫的閃爍。同時(shí)，在設(shè)計(jì)這個(gè)電路的時(shí)候遇到了許許多多的問題，例如：怎樣能使10路彩燈能夠自動(dòng)循環(huán)點(diǎn)亮，又怎樣控制，怎樣把這

21、些模塊電路連接起來等等問題。這些問題都是要經(jīng)過上網(wǎng)查找資料，了解芯片的功能，在草稿紙上一遍又一遍的畫出電路圖，經(jīng)過化簡后再在軟件multisim10上做出相應(yīng)的電路圖。</p><p>　　在這次的課程設(shè)計(jì)中，我收獲很大，具體有以下幾方面：</p><p>　　1. 學(xué)以致用。在學(xué)習(xí)數(shù)字電路的過程中，上課我們都是些理論上的東西，并且在做實(shí)驗(yàn)的過程中也是照著書本上給出設(shè)計(jì)好的電路連線，不需要

22、自己設(shè)計(jì)，一直都沒有運(yùn)用到自己所學(xué)的知識(shí)來設(shè)計(jì)一個(gè)電路。而這次的課程設(shè)計(jì)真正讓我們通過自己的知識(shí)和努力，通過自己查閱資料、分析來解決問題。這不但能鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)，又能提高我們的實(shí)踐能力。</p><p>　　2. 學(xué)會(huì)分析解決設(shè)計(jì)上的問題。在設(shè)計(jì)電路的過程中，每一步都要自己去思考分析，遇到問題時(shí)，經(jīng)常都要經(jīng)過多次的嘗試來解決改善問題，有時(shí)一點(diǎn)微小的錯(cuò)誤都會(huì)影響到結(jié)果的正確以否，而這些微小的錯(cuò)誤經(jīng)常都是很難

23、發(fā)現(xiàn)，這就需要我們學(xué)會(huì)仔細(xì)分析問題。</p><p>　　3. 懂得了如何去安裝調(diào)試電路。設(shè)計(jì)電路，關(guān)鍵步驟還在于解決實(shí)際遇到的問題，安裝調(diào)試出正確的結(jié)果，這一步是至關(guān)重要也是最為困難的。很多時(shí)候，理論分析正確，調(diào)試卻不一定正確，這關(guān)鍵也在于調(diào)試過程是否正確。我們必須遵循一些安裝調(diào)試步驟，先單個(gè)調(diào)試，然后再整體調(diào)試，先局部再整體，切不可一次安裝后調(diào)試，因?yàn)檫@樣是很難查出錯(cuò)誤來。</p><p&

24、gt;　　總之，這次的課程設(shè)計(jì)的收獲是很大的，通過這幾天的努力，終于設(shè)計(jì)出“彩燈控制器”的電路。從開始的無從下手到熟悉各種芯片的功能，到嘗試著設(shè)計(jì)各個(gè)單元電路，再到每個(gè)細(xì)節(jié)問題錯(cuò)誤的改進(jìn)和矯正，這里的每一步都是一個(gè)大大的提高，特別是許多的細(xì)節(jié)問題都是很棘手的。但是結(jié)果證明，只要不斷地努力，不斷地思考，目標(biāo)是一定會(huì)實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　參 考 資 料</b></p>

25、<p>　　《數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)》 董秀峰.著</p><p>　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 孫肖子.著</p><p>　　《電路基礎(chǔ)》陳生譚.著</p><p>　　《電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)》李銀華.著.北京航空大學(xué)出版社，2005</p><p>　　《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》姚福安.著 山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001</p>