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多路彩灯设计西安邮电

西安邮电学院

数字电路课程设计报告书

——多路彩灯控制器

学院名称：电子工程学院

学生姓名：梁滢（01）

专业名称：电子科学与技术

班级：0904

实习时间：2011年12月5日—— 2011年12月16日

多路彩灯控制器

Many road lights controller

作者姓名梁滢

Authors : LiangYing

作者单位西安邮电学院科技0904班

The author unit:

xian post and telecommunications college in class 0904 science and technology

摘要：

多路彩灯控制器是用于控制彩灯以不同的方式闪烁，在不同的场合起到装饰作用。它不仅美观、漂亮，而且使用性很强，可以实现中心彩灯控制一直亮、三色跑灯显示、环形彩灯闪烁显示、十路彩灯闪烁显示，电路综合运用了数字电路的基本知识，完成了多种功能的显示。观、大方、实用等的特点，适用与各种场所和人民，是广大人民装饰、使用的首选物品。

Abstract：

Many road lights controller is designed to control lights flashing in different ways, in different occasions have adornment effect. It not only beautiful, beautiful, and very strong practicability, may realize the center control has been bright lights, three colors running lights, the display of lights flashing display, ten ring road lights flashing display, integrated circuits using the basic knowledge of digital circuit, completed a multi

function display. View, generous, practical characteristics, it is suitable for various places and people, the majority of the people is the first choice of decoration, use items.

关键词：多路彩灯控制器、555、多谐振荡器、计数器

Key words：

Many road lights controller, 555, many harmonic oscillator, counter

一、引言

1、了解多路彩灯控制器的原理及设计方法。

2、良好掌握数字电路课程所学的理论知识，对所学理论的巩固及检验。

3、熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

4、.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。

5、检验同学门的实践能力,解决问题的能力及现有知识基础上的创新,为日后走上工作摸索经验。

6. 通过这次的实习，促进大家对理论知识的重要性有个深刻认

识，学好各门功课。

二、任务要求

任务：设计一个8路移存型彩灯控制器。

要求：1、能演示三种花形，花形自拟。

2、选做：1s、2s两种节拍交替运行。

3、选做：用单片机实现彩灯控制器，要求同上。

4、选做：用可编程逻辑器件实现彩灯控制器，要求同上。三．总体方案方案的选择

起初定的方案有两种：

1：两组LED同时闪，由两个194独立控制

2:两组LED串联一起，实现左右渐亮灭，两个194并联来实现

我选择了第二种方案，194的并联控制更加简单，但是花形则没有第一种方案多。第一种方案则可以实现多种花形，不过控制上稍稍复杂。但两种方案的差异极小，所以两种方案的可以选择，这取决于个人喜好。

第二种方案将整体电路分为四块。

第一块实现时钟信号的产生：由555定时器组成逻辑器件产生CP（1s），由D触发器74实现CP脉冲二分频(2s)；

第二块实现节拍控制：这方案只采用了一种节拍，即由555电路模块发出的的信号（1s），而由D触发器74实现的CP脉冲二分频则用于第三种花形的控制；

第三块实现花型的控制：利用两片161计数器通过对194控制端S1 ，S0，SL，SR的控制实现花型；

第四块实现花型的演示：194输出端控制LED灯。

主体框图如下：

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返回的节拍信息作为地址端选择是否接通74(CP 脉冲二分频)产生CP脉冲，用来实现第三种花形。

花型设计

花型(1): 8路彩灯从左边开始灭，8s后从左边开始亮；

花型(2): 8路彩灯从右边开始灭，8s后从右边开始亮；

花型(3): 8路彩灯右边第一盏和左边第一盏轮流闪烁，8s后全亮且持续8s；

节拍设计

花型一：

花型二：

花型三：

四、实验器材

面包板………………………………………………………1个；

斜口钳………………………………………………………1个；

万用表………………………………………………………1个；

导线若干。

五、模块电路设计

1．基本CP脉冲发生电路

用555定时器构成多谐振荡器，产生CP脉冲。具体电路如下图所示：

此电路已经提供，不需要设计，主要是用来输出大约1s的节拍，是整个电路的信号输出模块。

2．分频电路

用D触发器实现CP脉冲的二分频，从而产生慢节拍。将慢节拍接入74151数据选择器的数据输入端，而地址端通过74161来控制，从而实现第三种花形的变换。具体电路如下图所示：

用D触发器来延迟信号的输出，由1s的信号形成2s的信号，然后送个选择控制器151的D6输入端，151的输出端由高位161计数器的第二位控制，从实现第三种花形的输出

图中所用的是两个161实现二进制计数。具体电路如下图所示：

状态控制电路由两个161芯片级联而成，上面的U41为低位计数器，下面U42为高位计数器。U41的Qd输出端是控制彩灯的亮与灭当输出为高电平是控制彩灯的194芯片的right与left的输入也为高电平，当输出为低电平是彩灯的right与left的输入也为低电平。U42的Qa为194芯片的S0、S1的控制信号，此信号经过一个与非门和非门实现对S0、S1的额控制。U42的Qb则是数据选择器151的地址端信号，当为高电平时为151选择输出D6信号，实现输出2s的信号与Qa相与实现第三种花形

具体电路如下图所示：

两个194的S0接经过非门输入端，S1接输入端。U2的SR与U3的SL接U41的Qd，U2的SL接LED4，U3的SR接LED5。从而实现8个彩灯从左到右、从右到左的逐次亮灭

5、总体电路图

八、关键电路波形图

1．基本CP脉冲产生电路波形图

2．分频电路波形图

九、调试过程中遇到的问题

1.每做好的一个模块时都要检测每个芯片的管脚是为处于正确的状

态，检测面包版的线路问题，该联通的联通，还有排除有串线的地方，一面出现不必要的麻烦。

2.连电路时的线应该长度刚好，插入部分应该稍长，以免短路和接

触不良，线路尽量整齐以方便电路的查找。

3.各个元器件的工作电压是不能超过他本身的最大承受电压的，作

实验时应注意这一点，否则，会造成元器件的损坏。在坐实验时，不少人就是因为这一点而烧坏了器件。元件的价格并不便宜，如果损坏过多也会给学校造成不小的浪费。无论从个人素质还是社会环境来说，我们都应谨慎，不要造成浪费。

4.应该注意发光二极管应接上行或下行电阻来保护他的电压不致过

大而损坏二极管。

5.应注意每个元器件的工作原理和工作功能，以及中规模逻辑器件

的管脚图，以免因此而造成不必要的过失。而且在插拔芯片时应该断电，不然很容易损坏芯片

7．555脉冲输出电路不能输出脉冲，用万用表查看各线路是否接触良好，检查电阻和电容。

8．计数器的工作不正常，低位计数而高位不计，原因两块161的级联出问题，CP端是否连接完好。

9．灯不亮，极有可能正负极接反，如果不是就应该用万用表测电压，以确定是二极管的损坏还是管脚问题，不能一下就认定是芯片的问题。

10. 组装过程中首先遇到的问题是对原器件和面包板的检测,所发的

器件都可能有问题。如果不先进行检测，当全部组装后很难检测出哪里有问题。最好是每做完一步都要检测目前的功能是否正常。

11. 组装时一定要分模块去完成,当第一个模块组装检测后功能实现

了再去组装下一个模块.，要不很可能到最后不能正常运行。12. 组装完如还不能运行应用万用表按着电路图检测。将万用表的两

个探针放在芯片的拐角上进行检测，这样可以发现没有接通的导线和接错的地方。

13. 计数器的输出端最好用二极管，这样可以直接观察计数的状态，

以方便逻辑的设计。

十、实习心得

当天刚接到这个题目时根本没有一点头绪，于是便开始看各个芯片的功能，然后开始做每一个模块。逐渐脑里设计原型就慢慢清晰了。原来发现很多看起来没头绪的事，只要能迈出第一步就不难了。可能是我比较喜欢这些东西的原因，有头绪后就一发不可收拾，一直从早上8点到晚上11点都没听过，连晚饭都舍不得去吃。天不负有心人，终于在熄灯前把电路设计成功了。真是出乎自己意外，从来没想到我一天就能做完，这极大地增强了自己的自信心。

这个课程设计其实是课堂的理论和实际的结合，一开始我就直接画了卡诺图做了化简，所以在逻辑的设计上，并不是很困难。一开始发现彩灯的闪，又是快有时慢，一开始百思不得其解。经过多番实验才发现是面包版的线路问题，我的信号线必须季节连在555电路的信号在输出端，如果中间用太多过度线就会造成信号失真。不得不说，想法是美好的，可现实有时是残酷的。这次课程设计的最大收获是初步掌握的一些电路的设计和检测的方法，知道如何排错，知道怎样测试，对数字电路的工作原理有了更加深入的了解。所以接下来的那些天总是热衷于帮别人检查电路，能帮到别人也能帮到自己，这给予了莫大满足感。

感谢学校和指导老师给予的培养，使得我能力有了很大的提高，应为我平时是自学cortex和arm类控制芯片，对纯的数字电路接触较少。经过这次的动手，是我对数字电路的工作原理有了深刻的理解。

西安邮电学院课程设计过程考核表

西安邮电学院课程设计成绩鉴定表

多路彩灯控制器.

电子技术课程设计 --- 多路彩灯控制器学院：电子信息工程学院学号：200615010217 指导教师：祁艳杰2008-12-17

多路彩灯控制器目录设计目的设计任务与要求三、总体方案的设计与选择 1 、总体方案的设计 2 、总体方案的选择四、使用元件及元件说明五、单元电路的设计 1 、花型演示电路 2 、花型控制信号电路 3 、快慢节奏控制电路 4 、时钟信号控制电路六、总体电路图七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法八、分析与心得

、设计目的： 1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2、了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 3、熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。二、设计任务与要求本次数字电路课程设计我选择的题目是“多路彩灯控制器”。这个系统的主要功能是： 1、自动控制多路彩灯按预设的花型进行变换； 2、花型种类不少于三种，花型自拟； 3、分别用快慢两种节拍实现花型变换。三、总体方案的设计与选择 1、总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考，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及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。结构框图如下：

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: 2 .总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相对简单。如此设计，其优点在于：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。缺点则是：中间单元电路连线过于繁多，容易出错，且可能出现线与线关系。要避免这些，则势必造成门电路使用过多，导致电路不稳定，抗干扰能力下降。而后者则将以上两种功能分开设计，各单元电路只实现一种功能。其优点在于：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带来方便。缺点则是：节拍控制采用了没有学过的器件，原理相对复杂，不易理解。花型控制电路简单，花型也比较简单，过度过程可能会出现乱码。基于以上原因，加上为了成功的实现课程设计，我选择了连线少，易于组装和调试的方案二。四、使用元件 1.设计所需的元件:

西安邮电大学课程设计报告

一. 实验目的及实验环境实验目的：目前，对于中小超市来说，需要采取一套行之有效的超市管理系统来管理超市的日常进货、销售、员工管理等信息。本次设计的超市管理系统就是想让用户以最少的手工业务处理，来完成超市中的日常工作，增加超市业务处理的效率。一个典型的超市管理系统，除了应该完成超市中必要的销售工作，如收银台，还应该具有后台管理的功能。实验环境：系统的体系结构：C/S结构前台：Java (Eclipse 3.5) 后台数据库：SQL Server 2008 二. 实验内容超市管理系统该系统应具备前台收银操作，还有后台对各种数据的管理。该系统应为多用户使用的，应以用户的权限来进入系统管理模块。友好的界面及方便简单的操作。数据存放在数据库中，系统对数据库可进行增、删、查、改的操作。三．方案设计系统开发的总体任务是实现Java与SQL Server 2008的组合应用，实现用JDBC 方式调用SQL数据库，且有一定的透明性。超市管理系统需要完成的功能主要有： 1、用户分类登录系统及权限管理。 2、超市收银台的销售管理方式。 3、销售商品信息的录入、查询、修改、删除。 4、供应商信息的录入，查询，修改、删除。 5、超市员工的职位基本信息的设定。 6、员工的基本信息的录入，查询，修改和删除。 7、仓库信息的录入与查看。 8、数据间的相互联系：销售商品的数量和库存量的基本联系；商品信息和供应商的相关数据联系；员工与职位间的联系等。 9、数据存放在数据库中，任何数据操作都是对数据库的数据的操作。

系统结构图（功能模块图）各个模块的功能描述： (1)、登录界面：本系统简单的设置有三种职位，用户使用密码登录，成功后给其相应的操作界面。 (2)、仓库管理：是仓库管理员和老板可使用的操作，主要是查看仓库的入库信息和添加入库信息。 (3)、管理商品信息：只有老板可用，主要是查看现有商品的信息、修改、删除及添加新的商品信息。 (4)、管理供应商信息：只有老板可用，主要是查看现有的供应商的信息、修改、删除及添加新供应商的信息。 (5)、管理员工信息：只有老板可用，主要是查看现有的员工信息、修改、删除及增加新员工。 (6)、查看销售纪录。四．测试数据及运行结果 1、Java与数据库SQL 2008的链接： String driverName="com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver"; String dbURL="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=SuperMarket"; 2、用户登陆(登陆界面，老板界面，仓库管理员界面，销售员界面)：

重庆邮电大学高等函授毕业论文设计管理规定试行

重庆邮电大学高等函授毕业论文设计管理规定试行 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

重庆邮电大学高等函授本科毕业论文（设计）管理办法（试行）毕业论文（设计）是重要的教学实践环节，是对学生运用所学的理论知识和技能从事科学研究、解决实际问题能力的综合考核。为了确保我院成人高等教育本科学生毕业论文（设计）的质量，完善和规范毕业论文（设计）管理，特制订本管理办法。一、组织管理毕业论文（设计）的管理遵循重庆邮电大学成人及继续教育学院宏观指导、各函授站具体负责的原则，实行在成人及继续教育学院指导下，由成人及继续教育学院和各函授站共同管理和组织实施的二级管理。 1. 我院负责制定毕业论文（设计）管理的基本规则和要求，对毕业论文（设计）管理工作进行指导和监督。 2. 我院根据学院的总体要求，结合本专业特点和人才培养需要，制定相应的毕业论文（设计）撰写要求，并负责该项工作的组织和管理，以及对工作开展情况进行督察。 3.由成人教育学院成立“成人教育学院高等函授毕业设计指导委员会”，负责对毕业论文（设计）工作具体过程的管理。为学生协调毕业论文（设计）指导教师和答辩的有关事宜。二、时间安排对函授学生毕业论文（设计）的动员、选题、导师确定等工作应在学生毕业前一学期进行；毕业论文（设计）要求在答辩前两周上交。毕业论文（设计）总体安排时间不少于5个月，论文撰写时间不少于3个月。

三、过程要求毕业论文（设计）一般要经过选题、调研与收集资料（含实验）、编写论文提纲、撰写论文初稿、修改、定稿等若干阶段。为使学生掌握学术论文写作的基本方法，培养学生进行学术研究的基本素养，在毕业论文（设计）工作开始之前，各函授站应当召开由毕业班学生和指导教师参加的毕业论文（设计）专门会议，具体说明毕业论文（设计）工作的注意事项、要求和评分规定，并安排有丰富经验的教师举办关于论文写作的专题讲座，介绍撰写毕业论文（设计）的方法。指导教师要根据系重庆邮电大学的毕业论文（设计）指导的日程安排分阶段、有层次地对学生进行论文（设计）的指导。（一）毕业论文（设计）选题要求 1.学生应根据所学专业及自己所从事的工作进行选题，不得跨专业选题或跨行业选题。 2. 选题要充分体现专业人才培养目标的要求或学生所从事的工作相关，有一定的理论价值和现实意义，有一定的开拓性和创新性，或对自己所从事的工作有一定的应用价值。 3、各函授站指导教师和学生应填写《重庆邮电大学高等函授毕业设计任务书》，并须经成人教育学院高等函授毕业设计指导小组批准。 4. 学生选题原则上一人一题。每个教师指导学生人数原则上不超过6人,且指导教师必须要具备中级以上的职称。（二）资料收集与科学实验

西安邮电大学认识实习报告

西安郵電大学认知实习报告书院系名称：计算机学院学生姓名：张帆帆专业名称：计算机科学与技术班级：1506班实习时间：2016年6月20-216年6月22

认识实习报告 2016年6月20日我们开始了我们为期三天的认识实习，从学校一些重要的实验室到学校的网络中心室，还有西安软件园和中兴手机。虽然说我们从来到这所学校已经快一年了，但是我们对学校的了解还是微乎其微，比如各种各样的实验室，他们有自己不同的发展方向和侧重点，还有各种各样高级的实验设备和经验丰富的指导老师，这些都是一个学校，一个学院甚至一个专业的精华所在，是无数代前人和学长学姐努力的产物，他们把它赋予价值并且发扬光大。相比于对自己学院的核心一无所知，整天待在宿舍，能见识一下自己所在地方的魅力，显得意义非凡。第一天我们参观的是自动化学院的实验室，参观的同时有老师或者学长进行讲解，我们首先参观的是217-221实验室，他们的侧重点是测控和计控原理，其中自控原理的核心思想是闭环控制，老师讲解的时候举了一个空调的例子。一个闭环控制主要部件有控制器、执行器、被控对象和监测系统。即由监测系统检测并反馈给CPU，CPU启动执行器，执行器执行其所控制的被控对象，比如空调会制冷，形成一个闭合的执行系统。211实验室主要是单片机，也叫单板机，是一个装置的核心控制部分。然后还参观了无线传感实验室，主要承担智能传感网、物联网技术等，面向测控技术与仪器。中途老师还带我们参观了航模实验室，虽然核心地区在一个非常小的屋子里，但是里面墙壁，桌面上，地上，摆放着各种各样的飞行器组件及成品，虽然有些成品看起来非常简单，但它却能完成各种各样的飞行任务，保持双翼平衡及旋转角度控制，真的非常神奇，因为完成它们的不是什么传说中的科学家或教授，而是在校大学生，是一些为了梦想不断学习的普普通通的大学生。最后参观的是非常有意思的一个实验室，叫机器人创新实验室，他们主要是做一些有目的性的“机器人”，可以完成特定任务，当然它们的长相不一定是人的形态，是一个比较形象的称呼，主要是由一些传感器和电机以及单片机焊接电路组成，学长还展示了他们的功能，比如避障，摇尾巴，电子秤，会踢足球的机器人，还有门禁系统，我觉得这些和我们东区的嵌入式其实差不多，可是我却并不了解！在这个过程中，老师还展示了一些学长学姐由一个思想的火花把它变成现实

多路彩灯控制器的设计

多路彩灯控制器的设计一课程设计题目（与实习目的）（1）题目：多路彩灯控制器（2）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，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的工作态度。 5．作为课程实验与毕业设计的过度，课程设计为两者提供了一个桥梁。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。因为本次实习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，要求： 1. 彩灯实现快慢两种节拍的变换； 2. 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）； 3. 彩灯用发光二极管LED模拟； 4. 选做：用EPROM实现8路彩灯控制器，要求同上面的三点。（2）课程设计的总体要求 1．设计电路实现题目要求；

2．电路在功能相当的情况下设计越简单越好； 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及节拍控制；第三块实现时钟信号的产生。主体框图如下：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：（2）总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起，是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因，且原理相

西安工业大学通信工程专业和电子信息工程专业本科毕业设计题目

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