多路彩灯设计实验报告.docVIP

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：电子工程学院学生姓名：陈颖（32）专业名称：光电信息工程班 级：光电0904实习时间：2011年12月19日至2011年12月30 日 一﹑ 课程设计题目 (一）、题目：多路彩灯控制器 （二）、实习目的： 1．进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2．熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。 3．了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4．培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5．数电课程实验是大学中为我们提供的动手实践的机会，增强动手实践的能力。 设计任务和要求 任务：设计一个8路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟。 要求：（1）能演示三种花型，花型自拟。 （2）花型能按两种节拍进行变化。（选做） 三、总体设计方案 彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。如果一某种节拍按一定的规律改变彩灯的输入电平值，控制彩灯的亮与灭，即可按预定规律显示一定的花型。因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输入不同高低电平编码发生器所要求的时序信号和控制信号。综上所述，通过初步考虑有了一个方案：节拍控制模块可用555芯片。计数循环模块用74LS161（两片）芯片来实现，花型显示模块用74LS194（两片）来实现。用194的输出端和与非门来实现花型的左右移动。实验采用161计数器实现主体功能：花型的实现、花型之间的控制和节拍信号的返回。用151通过161返回的节拍结束信息作为地址端选择两个不同的CP脉冲，而两个CP脉冲由555(产生CP脉冲)和74(CP脉冲二分频)产生。 方案框图如下： 194以及与非门 161 计数 555频率控制 四:单元电路设计 1.设计所使用的元件及工具： 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： 4.7μf ----------------------------------------------1个； 0．01μf -----------------------------------------------1个； 电阻150k----------------------------------------------------1个； 100Ω ----------------------------------------------4个； 4.7kΩ -----------------------------------------------1个； 实验板一块； 万用表一个； 钳子一个； 导线若干。 2.节拍控制---cp脉冲的实现（左端输出） 3.计数循环花型显示模块的实现 五、总体电路图 根据我所需要的器件我设计的总电路图如下 花型设计： 花型1：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至右渐灭。循环两次； 花型2：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； 花型3：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。循环两次 2 模型的建立： 根据以上设计的花型，建立数字模型如下。 状态转移图 花 形状 态前 四 路后 四 路花 形 一初 态 0 1 2 3 4 5 6 70000 1000 1100 1110 1111 0111 0011 0001 00000000 0001 0011 0111 1111 1110 1100 1000 0000花 形 二8 9 10 11 12 13 14 151000 1100 1110 1111