湖南学院
课 程 设 计
课程名称 数 字 电 子 技 术
课题名称
彩 灯 控 制 器
专
班
学
姓
业 电 气 工 程 及 其 自 动 化
班
级
号
名
指导教师
2010 年 1 月 4 至 2010 年 1 月 15 日
湖 南 学 院
课程设计任务书
课程名称: 数 字 电 子 技 术
题 目: 彩 灯 控 制 器
专业班级:电气工程及其自动化班
学生姓名:
学 号:
指导老师:
审 批:
任务书下达日期 2010 年 1 月 4 日星期一
设 计 完 成 日 期 2010 年 1 月 15 日星期五
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设计内容与设计要求
一.设计内容:
1、 设计一基于数字钟大小月份自动调节系统要
求如下:
控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律
是:全灭 → 红 → 红绿 → 绿 → 黄绿 → 黄
→ 全亮 → 全灭 → 全亮 → 黄 → 黄绿→ 绿
→ 红绿 → 红,如此往复循环。
2、 用 EWB 进行仿真
3、 在实验室组装实际电路并调试通过
4、 写出设计报告
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;
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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;
说明书格式
1. 课程设计封面;
2. 任务书;
3. 说明书目录;
4. 设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);
5. 单元电路设计(各单元电路图);
6. 安装、调试步骤;
7. 故障分析与电路改进;
8. 总结与体会;
9. 附录(元器件清单);
10. 参考文献
11、课程设计成绩评分表
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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
«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
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目录
前言 .....................................................6
一、设计总体思路,基本原理和框图(总电路图) ............. 7
1.1、总体思路 ........................................ 7
1.2、基本原理 ........................................ 7
1.3、总电路图 ........................................ 9
二、单元电路设计(各单元电路图) ........................ 11
2.1、计数器电路 ..................................... 11
2.2、组合逻辑电路 ................................... 12
三、安装、调试步骤 ...................................... 13
四、故障分析与电路改进 .................................. 14
4.1、故障的检查 ...................................... 14
4.2、故障的分析 ...................................... 15
4.3、故障的排除 ...................................... 15
4.4、电路改进 ........................................ 16
五、总结与体会 .......................................... 17
六、附录(元器件清单) .................................. 19
七、参考文献 ............................................ 20
课程设计成绩评分表 ...................................... 21
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前言
课程设计是对学生的一种全面综合训练,它包括问题分析,总体结构设计,
多人合作,以至一整套工作规范的训练和科学作风的培养。是与课堂听讲、自
学和练习相辅相成的必不可少的一个环节。通常,课程设计的课题比平时的习
题复杂得多,也更接近实际。课程设计着眼于与应用的结合点,使我们学会如
何把书上学到的知识用于解决实际问题,培养工作所需要的动手能力;另一方
面,能使书上的知识变“活”,使我们更好地深化理解和灵活掌握教学内容。
数字电子技术课程设计也是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分
析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体
训练和考察过程。
科学实验是近代科学发展的一个重要手段。因此,现代科学研究则更普遍、
更深入地运用了实验。电子技术基础是一门实践性很强的技术基础,我们在获
得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能的同时,也要提升自己的分
析问题和解决问题的能力。我们在系统学习理论知识的同时,必须通过科学方
法的实验,进行课程设计来巩固知识、加深理解、增强分析和解决实际问题的
能力。
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一、设计总体思路,基本原理和框图(总电
路图)
1.1、总体思路:
首先可以看输出端的部分,输出端是控制三种灯的亮和灭,我们可以采用
74LS138 译码器然后和与非门共同控制输出。电路主要由记数部分、译码部分、
输出逻辑电路部分和记数器加减控制部分组成。彩灯控制器有 14 个状态,但因
为后半部分是前面部分的逆循环,所以可以由一个由带有加减控制的八进制记
数电路来控制。所以可以利用 74LS192 和 74LS74 组成一个带加减控制的八进制
记数器。.然后利用 74LS138 译码器将 74LS192 所输出的二进制代码转化成 Y0~Y7
八个高电平的输出.并控制后面的逻辑电路。最后利用 74LS10 和 74LS20 两种门
非组成的逻辑电路,按照要求的亮灯顺序点亮红、绿、黄三种不同颜色的灯。从
而实现设计要求。
1.2、基本原理:
由 于 灯 之 亮 灭 规 律 是 钟 摆 样 的 往 复 式 ,其 变 化 规 律 是 :全 灭 → 红
→ 红 绿 → 绿 → 黄 绿 → 黄 → 全 亮 → 全 灭 → 全 亮 → 黄 → 黄 绿 → 绿 → 红 绿
→ 红 。 变 化 过 程 中 含 有 14 个 状 态 , 故 该 控 制 电 路 可 按 常 规 设 计 一 般
时 序 逻 辑 电 路 的 方 法 设 计 起 控 制 器 , 即 利 用 同 步 二 进 制 计 数 器
74LS163 进 行 驱 动 , 用 两 片 74LS138 译 码 器 接 成 的 4 线 — — 16 线 译
码 器 通 过 与 非 门 和 或 门 逻 辑 电 路 的 选 通 来 实 现 这 一 控 制 功 能 ,并 且 使
红 、黄 、绿 三 盏 灯 发 生 如 上 往 复 循 环 的 变 化 。此 过 程 中 的 各 个 状 态 分
别 对 应 下 表 中 的 0— — 13 状 态 。
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