数电课程设计_八路彩灯[1].doc

西安邮电学院
数字电路课程设计报告书
——多路彩灯控制器
系部名称
:
通信工程系
学生姓名
:
专业名称
:
通信工程
班级
:
通工0713
实****时间
:
2009年12月7日至2009年12月18日
多路彩灯控制器的设计
一、课程设计题目(与实****目的)
(一)、题目:多路彩灯控制器
(二)、实****目的:
。
,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
,学会科学分析和解决问题。
。
,增强动手实践的能力。
二、任务和要求
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****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。
(1)彩灯控制器设计要求
设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:
1. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);
2. 彩灯用发光二极管LED模拟;
选做:实现快慢两种节拍的变换。
(2)课程设计的总体要求
;
;
3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;
4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面包板。
三总体方案的选择
(1)总体方案的设计
针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:
方案一: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;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:
时钟信号CP产生电路
花型控制电路
花型演示电路
方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:
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王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6(a);
花型控制电路:由1614位二进制同步计数器完成;
花型演示电路:由195 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化);
节拍控制电路:节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。
(2)总体方案的选择
方案一与方案二最大的不同就在,方案一是基于基本要求而设计的,方案二加入了节拍的变化,花型控制电路和花型演示电路的CP都是节拍控制之后的CP。
两种方案的基本思路相同,将整个设计电路的功能模块化,设计思想比较简单。元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。这么设计的出发点是:电路设计模块化,易于检查电路,对后面的电路组装及电路调试都很方便。。花型控制电路简单,花型也比较简单。
由于在设计的构想时期,已经确定将电路模块化,设计的过程中又已经将节拍控制电路设计出来,通过仿真软件也实现了设计要求——分频。方案二同时完成了选做的要求,只要确保每一模块实现其功能方案二并不难也不复杂,为了确保短时间内完成课程设计和高效率,我选择了方案二。
四单元电路的设计
:
74LS161(四位二进制同步计数器) ---------------------------- 2个;
74LS194(移位寄存器) ----------------------------------- 2个;
74LS151(八选一数据选择器) -------------------------------- 1个;
74LS74(双D 触发器) --------------------------------------- 1个;
74LS00(四二输入与非门) ---------------------------- ------1个;
74LS04(六非门) ------------------------------------------- 1个;
发光二极管--------------------------------------------- ------8个;
555 ----------------------------------------------------- 1个;
电容: ----------------------------------------------1个;
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