EDA课程设计一个彩灯控制器.doc

肁蒆第一部分:QuartusII设计报告芄本阶段设计任务描述羂设计一个彩灯控制器,满足设计条件:肂1、有八只LED灯L0、L1......L7衿2、显示方式羈(1)先奇数灯依次亮蚃(2)再偶数灯依次亮袀(3)再由L0到L7依次亮羇二、题目分析与设计思路莇分析:根据题目要求,可以得到一个灯亮时的显示顺序表,如图蒃序号羁L0芀L1袆L2膃L3肃L4莈L5芆L6羄L7袀1螀0蚅1蚄0袁0衿0膄0蒄0羃0羇2螈0膅0螀0莀1芇0羅0螁0蒈0蚇3莂0袃0袀0肆0膂0蚀1罿0薅0袂4蚂0肇0羅0蚃0螃0葿0莄0莃1薀5薈1肇0膃0蚂0羀0蒇0袄0葿0肈6羆0薄0蒀1***0莆0莅0薂0蕿0螅7肅0荿0蚈0膄0袅1莁0肀0袈0节8蒂0膈0莇0肂0艿0芇0螆1螂0芁9虿1膆0薃0莂0螇0薅0芃0腿0膀10肅0肄1000000110010000012000100001300001000140000010015000000101600000001由图可得,第五次与第九次时L0灯亮,第一次与第十次时L1灯亮,其余以此类推。而且小灯一共有16个状态,因此,我选用了一片16进制计数器74161和一片4线-16线译码器74154、8片与非门设计电路。思路:将74161的四位输入端A、B、C、D接地,LDN与工作状态控制端接高电平,四位输出端接入74154的A、B、C、D四个输入端,74154的输出端O4N和O8N通过一个二输入与非门接入小灯L0。O0N和O9N通过一个二输入与非门接入小灯L1。依次类推,以下的小灯按要求的显示顺序接入余下的小灯上。从而实现8只LED灯按照题目要求的顺序亮。三、系统总电路设计四、电路仿真结果及分析如图为功能仿真波形图,因周期大无法显示全部,但电路图已达到预期效果,完全符合题目要求。设计、仿真、调试过程中出现的问题及解决办法设计电路过程中用八个输出端代替了八个LED灯。仿真过程中,时序仿真中有延时,因此改用功能仿真更能体现LED灯的16个状态。第二部分:Proteus设计报告本阶段设计任务自动打铃器电路设计基本要求:;(不包括校时等功能),定时打铃;。。。二、题目分析与系统总体设计根据题目要求,我们把自动打铃器电路分成了3个模块数字钟电路、显示电路模块。时间设定及时间可调电路模块。响铃电路模块。下图是自动打铃器流程图24进制计数器60进制计数器60进制计数器时秒分时间设定及时间可调电路响铃电路三、各模块电路设计(1)模块1:数字钟电路、显示电路模块负责人:陆欣六十进制计数器:利用两片74160级联实现60进制计数器(异步清零)功能:在1HZ时钟脉冲的作用下实现从0到59的状态转换。部分数字钟功能的实现需要接入数码管将60进制计数器的转换过程显示出来,将两片74160的Q3~Q0从左到右分别接到两个数码管7SEG_BCD的引脚上就实现了秒电路的显示功能。二十四进制计数器分电路与秒电路相同。数字钟电路、显示电路模块将秒电路的U3输出端连线接入分电路中两片74160的CLK上,作为时钟信号输入分电路,同理,将分电路的U8输出端连线接入时电路中两片74160的CLK上,作为时钟信号输入时电路。最终结果即为带显示功能的数字钟电路。(2)模块2:时间设定及时间可调电路模块负责人:段小芳定时状态时将所需定时的时间以二进制方式表达的数字对应到电路中用反相器与单刀双掷开关来达到响铃。定时时间可调是通过改变开关的状态来实现的,想要订哪一个时间,就将相应的开关打到不是非门的一侧,等数字钟电路到达定时的点数后,相应数码管引脚输出为一,数码管其他的引脚没有符合条件,输出为零,但是经过一个非门后,状态相反,即为一,使四输入与非门输出为一,给小灯一个有效信号,小灯亮。模块3:响铃电路模块负责人:潘亚丹功能:在时钟脉冲的作用下实现响铃60秒。元件:一个74LS160计数器、两个74160计数器、两个双输入与非门、两个数码管一个LED灯同上,先用两片74160用异步清零法级联实现60进制计数器,达到响铃60秒的功能,从高位片的Q1、Q2端连线接入第二个双输入与非门,并将其输出端接入一片74LS160计数器U16的异步复位端MR上,将U16的预置状态输入端D3~D0接地,LOAD、ENP、ENT接高电平,Q0接LED灯,可控制小灯变亮,当U16的CLK端有时钟信号输入时,小灯亮60秒。 总电路仿真过程中出现的问题及解决办法仿真过程中,有的原件有许多型号,使用不同型号的元件时会出现理论上可行但只有使用特定的门电路才会出现预期的结果。因此需要不断更换元件来调试电路,以达到预期结果。第三部分:Protel设计报告一、本阶段设计任务彩灯控制器二、电路原理图三、PCB设计结果设计过程中出