2022年课程设计方案彩灯循环控制器电路图实验报告 .pdf

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1、个人资料整理仅限学习使用内蒙古农业大学课 程 设 计课程名称电子技术综合设计与实训题目名称 彩灯变换控制器设计学生学院机电工程学院专业班级电气工程及其自动化1 班学号090511060学生姓名江谋伟指导教师曲辉2018 年 12 月 12日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用课程设计的内容设计任务及要求用一个 LED数码管的每一段代表一组彩灯。按数字循环显示 3 种序列：自然序列1,2,3,4,奇数序列 1，3，5，7 偶数序列 0,2,4,6, 具有显示，清零功能。 数码管现实快慢连续调节T

2、c取何值，输出端OUT输出低电平，且放电端口D 与地接通。当复位端R 为高电平时，如果阈值电压TH2Vcc/3, 且触发电压TRVcc/3，输出端 OUT输出低电平，且放电端口D与地接通；如果阈值嗲电压THVcc/3，输出端OUT和放电端 D 保持原状态不变：只要触发电压TR*c 时钟生成器地址生成器控制开关八选一数字选择器八路彩灯精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用图 1 555 定时器连接图2）16 进制计数器 74LS160 74SL160是 16 引脚器件，其功能为：74LS160具有

3、清零，计数，置数功能，当清零端CR为低电平时，输出端 Q0 ，Q1 ，Q2 ，Q3输出低电平；当清零端CR为高电平，且置数端 LD 为低电平时，在CP 脉冲的上升沿来时，完成置数功能，即 Q0=D0 ，Q1=D1 ，Q2=D2 ，Q3=D3. 当清零端 CR ，置数端 LD，使能端 CTP ，CTT均为高电平时。完成对CP脉冲的计数功能。输入输出精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用CP CR LD CPT CTT D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 上升0 x x x x x x

4、x 0 0 0 0 上升1 0 x x 0 0 0 0 0 0 0 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 上升1

5、1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 上升1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 上升精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用表 1 74ls161功能表图 2 74ls161连接图3）3 线-8 线译码器 74SL138 74LS138是 16 引脚集成器件，其功能为：当使能端G1为高电平， O2A和 O2B为低电平时， 74S

6、L138具有译码功能，此时，当输入端C,B,A 的输入信号由000 依次变到 111 时，输出端 Y0，Y1,Y2，Y3,Y4，Y5，Y6，Y7，输出低电频依次从Y0移至 Y7。表 2 74ls138功能表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用输入输出G1 O2A O2B A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1

7、 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用图3 74ls138连接图四 原理说明由于 74160 本身就是一个十进制计数的芯片，因此对于这个部分就只需按照其功能表来接电路

8、就可以实现十进制自然序列输出了 。 在 脉 冲 信 号 的 触 发 下 ， 计 数 器 的 输 出 端 的 状 态 依 次 为0000010100111001011101111，然后再将计数器的输出端和数码管的输入端口相接就可以在数码管上面看到依次显示从0到 7了。奇数序列显示电路将奇数1，3，5，7，用 8421BCD 码分别表示为：“001”，“011”，“ 101”，“ 111”，可以发现最后一位都为1，因此可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用以在上述十进制自然序列的基础上将数码管的最

9、低位接高电平就可以实现奇数序列了。虽然在每个脉冲触发的作用下，芯片实现的仍然是十进制，但是由于数码管最低位接高电平，在数码管显示的则是奇数列，但是显示的时间间隔是正常自然序列的2 倍，为了实现相邻显示时间间隔相等，我们可以利用二分频电路解决上述问题。偶数序列显示电路将偶数0，2，4，6 用 8421BCD 码分别表示为 “000”，“010”，“100”, “110”, 可以发现最后一位都为0，因此可以在上述十进制自然序列的基础上将数码管的最低位接低电平就可以实现偶数序列了。虽然在每个脉冲触发的作用下，芯片实现的仍然是十进制，但是由于数码管最低位接高电平，在数码管显示的则是偶数列，但是显示的时

10、间间隔是正常自然序列的2 倍，为了实现相邻显示时间间隔相等，我们可以利用二分频电路解决上述问题。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用五结论与问题讨论该电路的设计基本上完成了实验的要求功能，只是在按下停止按钮的时候，一放开改按钮，彩灯仍然继续显示。只有按住停止按钮不放开，彩灯才回停止显示。在设计这个电路的时候遇到了许许多多的问题，例如：怎样能使8 路彩灯能够

11、自动循环点亮，怎样使彩灯显示奇数偶数数字，怎样使每个数字显示时间相等。这些问题都是要经过上网查找资料，了解芯片的功能，在草稿纸上一遍又一遍的画出电路图，经过化简后再在软件 Quartus 上做出相应的电路图。在这次的课程设计中，我收获很大，具体有以下几方面：1. 学以致用。在学习数字电路的过程中，上课我们都是些理论上的东西，并且上学期做实验也是照着书本上给出设计好的电路连线，却一直都没有正在运用到自己所学的知识来设计一个电路。而这次的课程设计真正让我们通过自己的知识和努力，通过自己查阅资料、分析来解决问题。这不但能巩固我们所学的理论知识，又能提高我们的实践能力。2. 学会分析解决设计上的问题。

12、在设计电路的过程中，每一步都要自己去思考分析，遇到问题时，经常都要经过多次的尝试来解决改善问题，有时一点微小的错误都会影响到结果的正确以否，而这些微小的错误经常都是很难发现，这就需要我们学会仔细分析问题。3. 懂得了如何去安装调试电路。设计电路，关键步骤还在于解决实际遇到的问题，安装调试出正确的结果，这一步是至关重要也是最为困难的。很多时候，理论分析正确，调试却不一定正确，这关键也在于调试过程是否正确。我们必须遵循一些安装调试步骤，先单个调试，然后再整体调试，先局部再整体，切不可一次安装后调试，因为这样是很难查出错误来。总之，这次的课程设计的收获是很大的，通过这几天的努力，终于设计出“彩灯循环

13、控制器”的电路。从开始的无从下手到熟悉各种芯片的功能，到尝试着设计各个单元电路，再到每个细节问题错误的改进和矫正，这里的每一步都是一个大大的提高，特别是许多的细节问题都是很棘手的。但是结果证明，只要不断地努力，不断地思考，目标是一定会实现的。参考文献1 数字电子技术基础高等教育出版社康华光2 电子线路设计实验测试第三版，谢自美主编，华中科技大学出版社3 新型集成电路的应用电子技术基础课程设计，梁宗善主编，华中科技大学出版社4 电子技术基础课程设计，孙梅生等编著，高等教育出版社精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页