LED流水灯《八路彩灯控制电路》.docx

八路彩灯掌握电路课程设计报告八路彩灯掌握电路课程设计报告专业：电子信息工程班级：2023 级 2 班姓名：XX学号：XXXXXXXX同组成员：XX、XX指导教师：XXX2023 年 12 月 28 日八路彩灯掌握电路目录一、课程设计目的 .-2-二、课程设计描述和要求.-2-(一) 彩灯掌握器设计要求 .-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. 花型掌握信号电路 .-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 - 10 -八路彩灯掌握电路一、课程设计目的(一)(二)(三)进一步把握数字电路课程所学的理论学问。了解数字电路设计的根本思想和方法，学会科学分析和解决问题。生疏几种常用集成数字芯片，并把握其工作原理，进一步学会使用其进展电路设计。(四)培育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掌握的方法很多，如 EPROM 编程、RAM 编程、单板机、单片机等，都可以组成大型彩灯掌握系统。由于本次实习要求设计的彩灯路数较少， 且花型变换较为简洁，故承受移位存放器型彩灯掌握电路。(一)彩灯掌握器设计要求设计并制作 8 路彩灯掌握电路，用以掌握 8 个 LED 依据不同的花色闪耀， 要求如下：1. 接通电源，电路开头工作，LED 灯闪耀；2. LED 灯依据事先设计的方式工作，要求闪耀的模式不能少于三种模式；3. 选做内容闪耀时实现快慢两种节拍的变换。(二)课程设计的总体要求1. 依据设计任务，每人独立完成一份设计电路图，并要求仿真实现；2. 依据设计的电路图，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。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，打算以下方案：总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示；其次块实现花型的掌握及节拍掌握；第三块实现时钟信号的产生。主体框图如下：2. 依据所供给的试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根底课本 P495 图 10.5.6a;花型掌握电路 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 双向移位存放器完成，可左移右移完成花型变化3. 整个花型掌握电路设计如下：花型 18 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L1L8，所以四种花型的 L1L8 的状态值变化状况如下表序号花型 1花型 2花型 310000000000000000000000002100010001000000100011000311001100110000110011110041110111011100111011111105111111111111111111111111601110111011111101110011170011001100111100110000118000100010001100010000001三种花型每种花型显示两遍，116 显示第一个花型，1732 显示其次个花型，3348 显示第三个花型。5. 要用 194 实现四个花型的连续显示必需对两片 194 的 S1、S0 和 SL、SR每一节拍的变化进展相应的转变两片 161 级联的输出端从 Q0Q7 依据变化的花型频率选用高位片的 Q5、Q4 分别去掌握 194 的 S1 和 S0、SR 则由 161 的另一些输出端经过与非门来进展规律掌握。列出各花型和其对应的 194 的 S1、S0、SL、SR 的输入信号及节拍掌握信号列表如下：花型低位片高位片S1S0SRSLS1S0SRSL1Q5Q5Q2XQ4Q4Q2X2Q5Q5Q2XQ4Q4XQ23Q5Q5XQ2Q4Q4Q2X掌握结果表达式如下: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移位存放器 2 个；74LS04六非门 2 个；发光二极管8 个；555 1 个；电容： 4.7 f-1 个；001 f -1 个；电阻： 20k 1 个；30k -1 个；试验板-1 个；万用表-1 个；钳子-1 个；导线假设干。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：4.7 f0.01 f电阻取：20 k30 k时钟信号频率为： f=1/T=1/0.69(R1+R2)c1hz电路图如下：2. 花型掌握信号电路由二片 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：3. 花型演示电路由二片移位存放器 194 级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号掌握发光二级管的亮灭实现花型演示。电路图如下：4. 总体电路图5. 电路测试电路组装完成后，实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形1. 根本 CP 脉冲产生电路波形图波形图2. 测试波形: (列依次为 CP 脉冲,低位片 194A,B,C,D,高位片 194A,B,C,D。即L1-L8)花型一：花型二：花型三：四、分析与总结本次课程设计我用了 3 天的时间就全部做完，但整个过程我都认真的完成了，而且从中收获很多。可以总结为以下的几点：一对数字电路学问的稳固与提高这次课程设计主要是运用数字电路规律设计的一些相关学问，在整个设计过程中，都离不开对数字电路课程学问的再学习。我在最开头，就先将需要用到的学问通过翻阅数电书回忆了一遍这也是对这门课的复习，给以后的复习备考削减了很多负担，这样的回忆让我对学问的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。二学会了理论联系实际课程设计，依据要求，运用所学学问将其付诸实践来完成。这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是一种理论联系实践的力量。理论学问往往都是在一些抱负状态下的假设论，而实际的动手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。有些学问在理论上可能完全没错但到了实际中则不然。比方在动笔做题时我们是不用考虑导线的电阻的，但在实际中， 导线电阻有时是会带来时延造成花型变化的错乱，所以我们应尽量在连接电路时选择最短路径。三学会了如何运用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路虽然这不是第一次用电路板，由于之前的课内试验也用过，但当时的运用也只是插些导线和电阻电容之类的，用了电路板的很小局部。这次的实习中应用了整块板子，现在对电路板的组成完全了解了，并能娴熟运用。试验中通过对电路的连接也懂得了如何通过设计的分析对所连电路的整体布局，如何更好的放置芯片在最适宜的位置。在导线的连接上，如何选择导线走向是关键，我们应当尽量保证所连电路的简捷，宁短勿长，合理布线。一个完善的作品不仅要能很好的完成要求实现功能，还要在感官上给人美的享受。所以站在美的角度对自己的电路进展改进是很必要的。四和同学的相互协作共同进步在试验中常常会遇到一些自己可能临时无法想明白的问题，请教同学或教师是很好的做法，节约时间也会从别人上上学到更多。在设计时和同学相互沟通各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从沟通中获得不同的想法，其他人的设计肯定有比你精彩的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终肯定会得到最好的设计方法。五其他设计是开端，连接是关键，测试是必需。所以实现过程中不仅要求对学问的把握要足够准确与精通，更要有确定的急躁与细心。连接电路时肯定依据自己的设计图认真连接这会对后面的测试起到很好的铺垫作用。在后面查错时就不用花费精力在查线上，可以给削减很多后续工作。