燕山大学_EDA_课程设计_霓虹灯(一)数字开关__蜂鸣器.docVIP

燕山大学 课 程 设 计 说 明 书 题目： 霓虹灯（一） 学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 任文举 郑兆兆 教师职称： 实验师 实验师 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院 基层教学单位：电子实验中心 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 霓虹灯（一） 设 计 技 术 参 数 ●用“彩色信号指示灯组L9~L26”中的L9~L17，L18~L26两组分别显示霓虹灯，每组以2种方式依次循环。 ●第1种是中间的1个二极管先点亮保持，接着围绕其的4个二极管被点亮保持，然后所有的二极管被点亮， 最后再按照相反的方式熄灭二极管，即4个角的二极管先熄灭，接着熄灭围绕中心的4个二极管，最后熄灭中间的一个二极管。 ●第2种是中间一列二极管点亮，然后由左上角至右下角3个二极管点亮，接着中间一行二极管点亮，最后由右上角至左下角3个二极管点亮。结束后再循环一遍第2种方式。 ●循环频率1hz和2hz可调 ●每种循环结束后，蜂鸣2s 设 计 要 求 ●用“彩色信号指示灯组L9~L26”显示霓虹灯。 ●用频率组模块实现频率变化。 ●用一个数字开关控制频率可调。 工 作 量 ●学会使用Max+PlusII软件和实验箱； ●独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试； ●参加答辩并书写任务书。 工 作 计 划 了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计； 学习使用实验箱，继续电路设计； 完成电路设计； 编程下载、连接电路、调试和验收； 答辩并书写任务书。 参 考 资 料 常丹华主编.《数字电子技术基础》.电子工业出版社.2011年 张强.《EDA课程设计指导书》.2013年 指导教师签字 基层教学单位主任签字 李鑫滨 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年 月 日 目 录 一、设计说明 1.1 设计思路 1.2 模块介绍 1.3 真值表及功能分析 二、原理图 2.1数字开关控制变频及计时器原理图 2.2控制电路的电路原理图 2.3总设计原理图 三、波形仿真图 3.1数字开关变频及计数模块的波形仿真图 3.2 总体电路的波形仿真图 四、管脚锁定及硬件连线 4.1输入信号的管脚锁定及硬件连线 4.2 输出信号的管脚锁定及硬件连线 五、心得体会 参考文献 一、设计说明 1.1 设计要求 用“彩色信号指示灯组L9~L26”中的L9~L17，L18~L26两组分别显示霓虹灯，每组以2种方式依次循环。第1种是中间的1个二极管先点亮保持，接着围绕其的4个二极管被点亮保持，然后所有的二极管被点亮， 最后再按照相反的方式熄灭二极管，即4个角的二极管先熄灭，接着熄灭围绕中心的4个二极管，最后熄灭中间的一个二极管；第2种是中间一列二极管点亮，然后由左上角至右下角3个二极管点亮，接着中间一行二极管点亮，最后由右上角至左下角3个二极管点亮。结束后再循环一遍第2种方式。 设计要求循环频率1hz和2hz可调。根据实验要求和指导老师意见，数字开关控制变频。 通过对设计要求的分析，可以得出如下结论和相应的解决方案： 1、一个周期包含十五种状态；可以利用16进制带预置数功能的计数器循环产15个控制信号，利用一个4选16的数据选择器依次控制各种工作状态； 2、L9~L17的每个灯与L18~L26的每个灯一一对应，可以相应的一组可以用同一根线控制线控制； 3、灯L13和L22在整个周期里只有第一个状态和第六个状态熄灭，因此设想使L13、L22处于常亮状态，在第一和第六状态时熄灭，可以减小电路的复杂度； 4、在整个周期中，L9和L17、L11和L15的亮灭状况始终相同，为了减小电路的复杂度，将L9和L17、L11和L15的选择线分别连接； 5、利用16进制计数器输出端的周期变化，控制触发器的状态，进而选时钟信号，实现1Hz和2Hz的变频。 1.2 模块介绍 1.2.1 数字开关控制变频并实现频率循环 为了实现包含15个状态的循环控制，必须应用一个15进制以上的计数器模块。本设计采用4位同步二进制加减计数器74191，利用其可预置数和可以加减计数的功能，实现十五进制计数。 利用74153双四选一的功能和74191的进位输出,加上必要的与门和非门,可以实现变频控制,实现15进制1Hz和15进制2Hz的依次转换。 变频计数模块模块示意图如图一所示： 图一 1.2.2 数据选择模块 本设计需要采用15中工作状态，74191输出15个整周期的数