《八路彩灯控制电路》.doc

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.22M 资料格式：doc 举报版权申诉

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一、课程设计目的

二、课程设计描述和要求

(一)彩灯控制器设计要求

(二)课程设计的总体要求

三、课程设计内容

（一）原理分析

（二）器件选择

（三）电路连线

1.时钟信号电路

2. 花型控制信号电路

3.花型演示电路

4.总体电路图

5.电路测试

四、分析与总结

《八路彩灯控制电路》课程设计报告《八路彩灯控制电路》课程设计报告专业：电子信息工程班级： 2010 级 2 班姓名： X X 学号： XXXXXXXX 同组成员： XX、XX 指导教师： XXX 2011 年 12 月 28 日

八路彩灯控制电路目录一、课程设计目的 ..................................... - 2 - 二、课程设计描述和要求 ............................... - 2 - (一) 彩灯控制器设计要求 ........................... - 2 - (二) 课程设计的总体要求 ........................... - 2 - 三、课程设计内容 ..................................... - 3 - （一）原理分析 ................................... - 3 - (二) 器件选择 ..................................... - 5 - （三）电路连线 ................................... - 6 - 1.时钟信号电路 .................................... - 6 - 2. 花型控制信号电路 ............................... - 6 - 3.花型演示电路 .................................... - 7 - 4.总体电路图 ...................................... - 9 - 5.电路测试 ........................................ - 9 - 四、分析与总结 ...................................... - 11 - - 1 -

八路彩灯控制电路一、课程设计目的 (一) 进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 (二) 了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 (三) 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。 (四) 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。二、课程设计描述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。 (一) 彩灯控制器设计要求设计并制作 8 路彩灯控制电路，用以控制 8 个 LED 按照不同的花色闪烁，要求如下： 1．接通电源，电路开始工作，LED 灯闪烁； 2． LED 灯按照事先设计的方式工作，要求闪烁的模式不能少于三种模式； 3．（选做内容）闪烁时实现快慢两种节拍的变换。 (二) 课程设计的总体要求 1. 根据设计任务，每人独立完成一份设计电路图，并要求仿真实现； 2. 根据设计的电路图，两人一组，利用万能板完成电路的焊接，并调试成功； 3. 每人独立完成一份设计报告。 - 2 -

三、课程设计内容（一）原理分析 1. 针对题目设计要求，经过分析与思考，决定以下方案：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及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。主体框图如下： 2. 根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：时钟信号 CP 电路参见高等教育出版社阎石主编的《数字电子技术基础》课本 P495 图 10.5.6a ; 花型控制电路由两片 161 4 位二进制同步计数器和一些非门共同完成花型演示电路由两片 194 双向移位寄存器完成，可左移右移完成花型变化 3.整个花型控制电路设计如下：花型 1 8 路灯分两半，从右至左渐亮，全亮后，再分两半从右至左渐灭。循环两次花型 2 从两边到中间对称地逐次渐亮，全亮后仍由两边到中间逐次渐灭。循环两次花型 3 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 - 3 -

环两次 4.将两片 194 分为低位片 1 和高位片 2，再将其输出端从低位到高位记为 L1~L8，所以四种花型的 L1—L8 的状态值变化情况如下表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 花型 1 00000000 10001000 11001100 11101110 11111111 01110111 00110011 00010001 花型 2 00000000 10000001 11000011 11100111 11111111 01111110 00111100 00011000 花型 3 00000000 00011000 00111100 01111110 11111111 11100111 11000011 10000001 三种花型每种花型显示两遍，1~16 显示第一个花型，17~32 显示第二个花型， 33~48 显示第三个花型。 5.要用 194 实现四个花型的连续显示必须对两片 194 的 S1、S0 和 SL、SR 每一节拍的变化进行相应的改变两片 161 级联的输出端从 Q0~Q7 根据变化的花型频率选用高位片的 Q5、Q4 分别去控制 194 的 S1 和 S0、SR 则由 161 的另一些输出端经过与非门来进行逻辑控制。列出各花型和其对应的 194 的 S1、S0、 SL、 SR 的输入信号及节拍控制信号列表如下：花型低位片高位片 - 4 -

S1 Q5 Q5 Q5 S0 SR Q5’ Q2’ Q5’ Q2’ SL X X Q5’ X Q2’ S1 Q4 Q4 Q4 S0 SR Q4’ Q2’ SL X Q4’ X Q2’ Q4’ Q2’ X 1 2 3 控制结果表达式如下: 194 低位片：S1=Q5，S0=Q5’，SR=SL=Q2’； 194 高位片：S1=Q4，S0=Q4’，SR=SL=Q2’。（二）器件选择 74LS161（四位二进制同步计数器） ------------------------------2 个； 74LS194（移位寄存器） ------------------------------------- 2 个； 74LS04（六非门） ------------------------------------------- 2 个；发光二极管--------------------------------------------------- 8 个； 555 ----------------------------------------------------- 1 个；电容： 4.7μf ----------------------------------------------1 个； 0．01μf -----------------------------------------------1 个；电阻： 20kΩ ------------------------------------------------ 1 个； 30kΩ-------------------------------------------------1 个；实验板-------------------------------------------------------1 个；万用表-------------------------------------------------------1 个；钳子---------------------------------------------------------1 个；导线若干。 - 5 -

（三）电路连线 1.时钟信号电路由一片 555 加上适当电容及电阻实现。电容取：4.7μf 0.01μf 电阻取：20 kΩ 30 kΩ 时钟信号频率为： f=1/T=1/0.69(R1+R2)c≈1hz 电路图如下： 2. 花型控制信号电路由二片 161 级联的模 48（三种花型节拍总数）计数器实现。将其几个输出信号加上适当门电路产生三种花型所需的输入信号。电路图如下： - 6 -

3.花型演示电路由二片移位寄存器 194 级联实现。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。电路图如下： - 7 -

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