數(shù)電課程設(shè)計(jì)--彩燈控制器

1、<p><b>　　電氣工程學(xué)院</b></p><p>　　數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</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&g

2、t;<b>　　二、所需實(shí)驗(yàn)器材</b></p><p>　　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&g

3、t;<p>　　3、真值表……………………………………………………4</p><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

4、電路的實(shí)現(xiàn)…………………………………………6</p><p>　　4．總體電路圖的實(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&

5、lt;/p><p>　　3、所有燈按照序號(hào)滅…………………………………………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>　　………

6、…………………………………………………………10</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：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：&l

7、t;/b></p><p>　?、傧绕鏀?shù)燈依次滅 </p><p>　?、谠倥紨?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、

8、題目分析與原理設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、總體思路</b></p><p>　　按課程設(shè)計(jì)題目來(lái)看，要求實(shí)現(xiàn)彩燈的23 種狀態(tài)（開(kāi)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

9、種狀態(tài)來(lái)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。 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>

10、<b>　　2、各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)</b></p><p>　?。?）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(lái)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

11、信號(hào)輸出。</p><p>　　(2) 5-32 譯碼器：用5 個(gè)74LS138 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(kāi)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(guò)左邊的芯片進(jìn)行右邊芯片的選擇

12、 下： 海軍飛機(jī)會(huì)費(fèi)黑乎乎防寒服和防寒服防護(hù)恢復(fù)地方uhufhfdfhf仿佛回到服防護(hù)加防腐劑規(guī)范解放后恢復(fù)地方合法化等方法和分段方法還有東方紅防護(hù)恢復(fù)梵蒂岡

13、 </p><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)</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>

14、<p><b>　　2、5-32譯碼器</b></p><p>　　5-32譯碼器是由5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：&l

15、t;/p><p>　　L0＝M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M12；</p><p>　　L1=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+M1

16、1+M12+M13+M14+M15；</p><p>　　L4=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M12+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>

17、　　+M15+M16+M17；</p><p>　　L6=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M12+M13+M14</p><p>　　+M15+M16+M1</p><p>　　L8=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M10+M12+M13</p><p>　　+M14+M15+M16+M

18、17+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燈和譯碼器連接如下圖：</p><p>　　4．總體電路圖的連接：</p>

19、;<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</b></p><p><b>　　六、心得與

20、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(wèn)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，怎樣把這些模塊電路連接起來(lái)等等問(wèn)題。這些問(wèn)題都是要經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查找資料，了解芯片的功能，在草稿紙上一遍又

21、一遍的畫(huà)出電路圖，經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)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(guò)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(guò)程中也是照著書(shū)本上給出設(shè)計(jì)好的電路連線，不需要自己設(shè)計(jì)，一直都沒(méi)有運(yùn)用到自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)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(guò)自己的

22、知識(shí)和努力，通過(guò)自己查閱資料、分析來(lái)解決問(wèn)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(wèn)題。在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，每一步都要自己去思考分析，遇到問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常都要經(jīng)過(guò)多次的嘗試來(lái)解決改善問(wèn)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)常都是很難發(fā)現(xiàn)，這就需要我們學(xué)會(huì)仔細(xì)分析問(wèn)題。</p><p>　　3. 懂得

23、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(wèn)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(guò)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(lái)。</p><p>　　總之，這次的課程設(shè)計(jì)的收獲是很大的，通過(guò)這幾天的努力，終于設(shè)計(jì)出“彩燈控制器”的電

24、路。從開(kāi)始的無(wú)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(wèn)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(wèn)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><p>　　《數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)》 董秀峰.著</p><p