湖南现代物流职业技术学院
电路测试报告书
课题名称 四路彩灯的组装与调试 姓 名 吴丰 毛海兵 学 号 091300041 091300020
院、系、部 物流工程系 专 业 电子信息工程
指导教师
徐淑英
2011年 10 月 28 日
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2009级学生专业综合实训
一、任务及要求
按照相应的标准完成四路彩灯的组装与调试产品的组装与调试，实现该产品的基本功能，满足相应的技术指标，并正确填写相关技术文件或测试报告。
二、成绩
指导教师签名：
年月日
简易计数器的组装与调试
1 任务
按照电路图，完成组装与调试，并填写出相关实验报告。
S1C P C R
D S R
D 0
D 1
D 2
D 3S 0
Q 0
Q 1
Q 2
Q 3
74LS 194
12
3
4
5
678555
R 147K
R 247K
R 31K
R 4510
R 5510R 6510R 7510
C 110U
C 2
0.01U
&
&
VD1VD3VD2VD4
C R C R
Q 3
Q 2
Q 1
Q 0
ENT END LD
74LS161
+5V
SB 1
+5V
工作原理：
分别是由555定时器组成的脉冲输出电路，由脉冲输出电路作为移位寄存器的输入数据，由灯信号控制信号控制器，用来控制移位寄存器的左移和右移；由移位寄存器部分实现灯的左移和右移。
由555定时器所产生的脉冲信号计数器74LS161的输出端Q0和Q3作为数据选择器的选择信号，因此有在数据选择器的数据输入端接入的信号就被送到移位寄存器中，作为移位寄存器的输入信号，移位寄存74LS194在脉冲信号的作用下将信号吸收进来，实现数据的传递，即可实现灯的追逐现象。
2 性能参数测试
1、元件测试。
表1 测试表
元器件识别及检测内容
电阻1支
色环或数码标称值(含误差) 色环或数码
黄紫黑红棕
电容1支103 0.01UF
LED
所用仪表数值表口指针表口
万用表读数（含单位）
正测
反测
2 、装配完成后，通电测试，利用提供的仪表测试本电路，并填写下表格：
表2 电路测试表
脉冲
测试条件：S1=0（74LS194输出端）
Q0 Q1 Q2 Q3
1 1 0 0 0
2 1 1 0 0
3 1 1 1 0
4 1 1 1 1
5 0 1 1 1
6 0 0 1 1
7 0 0 0 1
8 0 0 0 0 3工艺文件
（1）元件清单
表3 元件清单
序号名称规格/技术参数数量
1 电阻510欧4个
2 电阻47K 2个
3 电阻1K 1个
4 555定时器1个
5 74LS194 1个
6 74LS161 1个
8 74LS00 1个
（2）工具设备清单
表4 设备清单
序号名称规格/技术参数型号数量说明
1 万用表 1 数字或模拟表
2 示波器DS1022C 1 数字
3 电烙铁25~35W 1
4 斜口钳130mm 1
5 镊子 1
6 一字起 1
7 稳压电源 1
（3）电路装配图
（4）电路装调的步骤
组装：首先利用相应的工具设备检测元件的好坏，确认无误后，然后进行焊接工作。
调试：焊接完后，用万用表对焊接的电路进行检测，确认无短路、虚焊、无焊接点后，上电进行调试。利用万用表、示波器、稳压电源对电路板进行连接调试、测试波形、数据记录、完成实验报告。
5. 结束语
本设计系统与市面上大多数的LED彩灯相比，该种彩灯具有更好的灯光装饰效果，性价比更高，与普通的全硬件 LED彩灯相比具有更好的经济效益。应用主控模块输出的控制信
号去控制灯管内的 LED板模块工作 ,使得产品性能稳定 ,便于安装容易操作。是一种很有发展前途的彩灯控制器。
首先，通过本次设计，我学会了综合运用各种知识，使得我理论学习得到应用，对我深刻掌握理论知识是很有帮助的，同时也帮助我提高独立分析问题和解决问题的能力，这对以后的工作是很有帮助的。
通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。
参考文献
《电子元器件检测与应用技能上岗实训》--------电子工业出版社
Proteus 仿 真 大 作 业 课题：四路彩灯设计系部： 班级： 姓名： 指导老师： 2013.05.31
前言 Proteus是世界上著名的EDA工具仿真软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中，我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训，在不需要硬件投入的条件下，学生普遍反映，对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受，更容易提高。实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作，能极大提高单片机系统设计效率。 因此，有较高的推广利用价值。
目录 第一章四路彩灯、555简介 (5) 1.1 四路彩灯设计原理 (5) 1.2 555芯片简介 (5) 第二章课程设计任务及要求 (6) 2.1 设计任务 (6) 2.2 设计要求及器件 (6) 2.3 设计目标 (6) 2.4 设计软件环境要求 (6) 2.5 元器件列表 (7) 2.6系统逻辑框图 (7) 2.7 彩灯点亮过程 (7) 第三章Proteus仿真电路 (8) 3.1 绘制数字时钟电路Protues仿真原理图： (8) 3.1.1 启动ISIS 7 Professional软件 (8) 3.1.2 数字时钟原理图 (9) 3.1.3 时钟电路 (9) 3.1.4 计数电路 (11) 3.1.5 电路检测 (12) 3.1.6参数的计算 (12) 3.2 仿真调试 (12) 第四章调试及测试结果分析 (14) 4.1 结果的调试及分析 (14) 4.2测试电路的方法和技巧: (14) 4.3调试中出现的故障、原因及排除方法： (14) 总结 (15) 参考文献 (16)
实 验 报 告 实验名称：实验十集成运算放大器构成的电压比较器系别：班号：实验组别：实验者姓名： 学号： 实验日期： 实验报告完成日期： 指导教师意见：
目录 二、实验原理 (3) 三、实验仪器 (5) 四、实验内容及数据 (5) 1. 单限电压比较器 (5) 2. 施密特电压比较器 (7) 五、实验总结 (9)
一、实验目的 1、掌握电压比较器的模型及工作原理 2、掌握电压比较器的应用 二、实验原理 电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器；根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平；或波形变换；将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为：单限电压比较器；施密特电压比较器窗口电压比较器；台阶电压比较器。下面以集成运放为例，说明构成各种电压比较器的原理。 1.集成运算放大器构成的单限电压比较器： 集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。图1(b)为其电压传输曲线。由于理想集成运放在开环应用时，A V→∞、R i→∞、R o→0；则当V i
2. 集成运算放大器构成的施密特电压比较器： 集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。图2(b)为其电压传输特性曲线。 当V O =V OH 时，++ +++= =+T R OH T V E R R R V R R R V V ；323322 1称为上触发电平； 当V O =V OL 时，--+++= =+T R OL T V E R R R V R R R V V ；3 23322 2称为下触发电平； 回差电平：- + -=?T T T V V V 当V i 从足够低往上升，若V i >V T+时，则V o 由V OH 翻转为V OL ； 当V i 从足够高往下降，若V i 《国外电子元器件》２００8年第 9期 消费电子 基于 Multisim10的四路彩灯控制系统设计与仿真 连晋平 1，黄军仓 2 （1.肇庆学院，广东肇庆 526061; 2.西安财经学院，陕西西安 710061） 摘要 : Multisim10是目前各种电子电路辅助分析与设计软件中最优秀的软件之一 ,该软件具有模拟和数字电路的设 计、分析、仿真功能。提出了一种基于 Multisim10的四路彩灯控制系统设计与仿真方法，并在实际中得到了测试和应用。 关键词:电子电路；控制系统／辅助分析；辅助设计；四路彩灯 中图分类号 : TP391.72, TM923文献标识码：A文章编号：1006－6977（2008）09-0043-02 Design and simulation on control system of four path lights based on Multisim10 LIAN Jin-ping1, HUANG Jun-cang2 (1.Zhaoqing University，Zhaoqing 526061, China; 2.Xi’an Finance & Economics College, Xi’an 710061，China) Abstract:Multisim10 is one of the most excellent software about analysis and design on electronic circuit.It is used to de- sign,analyse and simulate digital circuit and 河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：节日音乐彩灯连 题目：节日音乐彩灯连 一、设计任务与要求 选取一种方法设计音乐彩灯控制器，要求该音乐彩灯控制器电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不同颜色的发光二极管作课题实验。 1．第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。 2．第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。 3．第三路按音量高低（信号频率高低）控制彩灯。低音时，某一部分灯点亮；高音时，另一部分灯点亮。 二、方案设计与论证 1、设计思路 根据课题要求，可将控制器分为三部分来实现。 1．由于音乐的节奏是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。因此，可采用记数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器，使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。2．将声音信号变成电信号，经过放大、整流滤波，来点亮彩灯，以实现声音信号强弱的控制。3．采用高、低通有源滤波电路来实现高、低音对彩灯的控制。 2、总体方案方框图 3、方案一：简单声控音乐彩灯控制器 图2低成本声控音乐彩灯 简单声控音乐彩灯控制器的电路如图2所示，R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路，输出约3V的直流电供SCR的控制回路用。压电陶瓷片HTD担任声-电换能器，平时调W使BG集电极输出低电平，SCR关断，彩灯不亮。当HTD接收到声波信号后，BG集电极电平升高，SCR即开通，所以彩灯能随室内收音机播出的节目的音乐节奏而闪烁发光。W可用来调节声控灵敏度，W由大调小时，声控灵敏度愈高，但W过小时，电灯常亮，这时就失去声控作用，使用调试时，将W由大逐渐调小至某一阻值时，电灯即点亮，再将W退回少许（即稍微调大），电灯就熄灭，这时声控灵敏度最高，离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。如嫌灵敏度太高，只要将W调大些即可，电灯长亮不熄，表示BG的放大倍数β值过小，应更换β大些的三极管。电阻均为1/8W碳膜电阻。 方案二：音乐彩灯控制器 如附录所示为实用音乐彩灯控制电路。该控制器由声电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、计数电路和控制电路等组成。拾音话筒MIC将声音信 数字电路逻辑设计 实 验 报 告 设计题目： 专业班级： 姓名： 学号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2）设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也 为4s。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示 由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1 Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即012Y YY 节拍应为100，可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能，为实现1Y 功能要求器件有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ，并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ，右移输入端SR ，左移输入端SL 和模式控制输入端0S ，1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ，1S 有00、01、10、11四种组合方式，分别表示双向移位寄存器所具有的四种功能，即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当 012Y YY =100时，01S S =01（右移），012Y YY =010时，01S S =10（左移），当012Y YY =001时01S S =11（并行置数）。 74LS194的输出端初态均为零，在开机瞬间，使移位控制端01S S 的状态被确 定下来，即 012Y YY =100时，01S S =01 右移串行数据输入端 SR 经脉冲信号经四分频电路和 通过两或门组成的节拍电路，使四路彩灯从右到左依次亮共 4秒 ， 一.设计整体思路 根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。前两个节拍由74LS194芯片左移右移功能易于实现，第三个节拍整体送数，利用异步清零将清零端置0达0.5秒即可。 二.基本原理及整体框图 1、基本原理 由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现，通过控制S0和S1实现右移、左移和送数，通过控制CLR＇控制清零。第一节拍为1右移，第二节拍为0左移，第三节拍全亮为置数1，全灭为清零。由于程序循环一次要12秒，故需要一个12进制的计数器控制循环。第三节拍时要求1秒内全灭全亮各一次，故可在前0.5秒内送数1将彩灯全部点亮，接下来的0.5秒使得74LS19清零端为零，从而将彩灯熄灭。然后重复此亮灭状态三次。因此第三个节拍只要在清零端送与CL K端相同的脉冲，但考虑到竞争冒险对电路的影响，需延迟时钟脉冲。 2、框图 三.单元电路设计及单元电路 1、分频器的实现 在数字电子技术中，对脉冲实现分频的方法一般有两种：其一是用n进制计数器。其二是用D触发器电路。这两种方法各有优势，但在此处我只分析用74LS161计数器实现分频的电路。电路分析图： 及其波形图 如下 2、循环控制电路 如果模N计数器的计数序列从最小1到最大数N，那么N+1是多余的，可用与非门检测N,当N出现时，与非门输出为低，用它控制清零端CR，将计数器清零。此处工作状态从0001~1100，检测到1101时异步清零。 12进 实验五场效应管放大器 一、实验目的 1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法； 2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。 二、实验原理 1. 场效应管的主要特点 场效应管是一种电压控制器件，由于它的输入阻抗极高（一般可达上百兆、甚至几千兆），动态范围大，热稳定性好，抗辐射能力强，制造工艺简单，便于大规模集成。 因此，场效应管的使用越来越广泛。 场效应管按结构可分为MOS型和结型，按沟道分为N沟道和P沟道器件，按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件，可根据需要选用。那么，场效应管由于结构上 的特点源漏极可以互换，为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器，都要有良好 接地。 2. 结型场效应管的特性 (1) 转移特性（控制特性）：反映了管子工作在饱和区时栅极电压VGS对漏极电流ID 的控制作用。当满足|VDS|>|VGS|－|VP|时，ID对于VGS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当VGS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流IDSS，也称 为零栅漏电流。使ID=0时所对应的栅极电压，称为夹断电压VGS=VGS(TH)。 ⑵转移特性可用如下近似公式表示： I D=I DSS1? V GS V GS TH 2 （当0≥V GS≥V p) 这样，只要I DSS和V GS TH确定，就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为： g m=ΔI D GS 它反映了VGS对ID的控制能力，是表征场效应管放大作用的重要参数，称为跨异。一般为0.1~5mS（mA/V）。它可以由式1求得： g m=? 2I DSS GS（TH）?1? V GS GS TH ⑶输出特性（漏极特性）反映了漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。 由图可见，曲线分为三个区域，即Ⅰ区（可变电阻区），Ⅱ区（饱和区），Ⅲ区（截止区）。饱和区的特点是VDS增加时ID不变（恒流），而VGS变化时，ID随之变化（受控），管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中，对于确定的VGS的增加，ID 有很小的增加。ID对VDS的依赖程度，可以用动态电阻rDS表示为： r DS=ΔV DS ΔI D 在一般情况下，rDS在几千欧到几百欧之间。 ⑶图示仪测试场效应管特性曲线的方法： ①连接方法：将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。 ②输出特性测试：集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ；X轴置集电极电压1V/度，Y轴置集电极电流0.5mA∕度；与双极型晶体管测试不同为阶梯信号，由于场效应管 为电压控制器件，故阶梯信号应选择阶梯电压，即：阶梯信号：重复、极性：一、阶 梯选择0.2V∕度，则可测出场效应管的输出特性，并从特性曲线求出其参数。 ③转移特性测试：在上述测试的基础上，将X轴置基极电压0.2V∕度，则可测出场效应管的转移特性，并从特性曲线求出其参数。 ⑷场效应管主要参数测试电路设计： ①根据转移特性可知，当VGS=0时，ID=IDSS，故其测试电路如图3所示。②根据 转移特性可知，当ID=0时，VGS=VGS(TH)，故其测试电路如图4所示。 3. 自给偏置场效应管放大器 自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示，该电路与普通双极型晶体管放 大器的偏置不同，它利用漏极电流ID在源极电阻RS上的压降IDRs产生栅极偏压，即： VGSQ=-IDRS 由于N沟道场效应管工作在负压，故此称为自给偏置，同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为：电压放大倍数：AV=V0/Vi=-gmRL；?=RD‖RL‖rDS式中：RL；输入电阻：Ri≈RG输出电阻：RO=RD‖rDS； 北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2008 -- 2009 年度第二学期) 名称：数字电子技术课程设计 题目：彩灯控制系统 学号：20071216 学生姓名：刘子涛 指导教师：冼立勤 成绩： 日期：2009年5月19日 目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、系统框图及简要说明 (4) 四、方案选择与论证 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (5) 七、实验过程 (5) 八、心得体会 (6) 附录I：总原理图 (6) 附录II：multisim仿真图 (7) 附录III：元器件清单 (7) 附录IV：参考文献 (7) 一、电子技术课程设计的目的与要求 1.电子技术课程设计的目的： 课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课数字电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型数字系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 2.电子技术课程设计的要求： 1)教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2)能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实 用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 1.设计名称：彩灯控制系统 2.设计要求 1)四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。 2)四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。 3)四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒, 反复4次。 4)（选做）多种图形方案选择显示。 三、系统框图及简要说明 系统逻辑框图详见附录I，其中脉冲源采用555多谐振荡器构成，，用以提供频率为1Hz的时钟信 课程名称： 数字电路逻辑设计 设计项目：四 路彩灯显示系统设计 专业班级： 通信 学生姓名： 同组人姓名： 指导教师： 学号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 一、 设计目的 1、 2、 3、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、 设计任务与要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间 1s ，共用 4s ； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需 4s ； 第三节拍：四路彩灯同时亮 0.5s,然后同时变暗,进行 4 次,所需时间也为 4s 。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要 12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 三、设计原理 图(a)四路彩灯控制流程图 四路彩灯即有四路发光二极管输出，设依次为 、 、 、 ，若用高电平“1” 表示灯亮，低电平“0”表示灯灭，由课程设计要求可知四路彩灯显示系统有如下表所示的输 出显示。 Q Q Q Q d c b a 说明 输出 所用时间Q d Q c Q b Q a 开机初态0 0 0 0 第一节拍逐次渐亮1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍逆序渐灭1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 分析可知，要实现上表所示功能，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 电子技术实验报告 一、实验原理 1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上，以便对电信号进行观察和测量的仪器。 示波器显示器是一种电压控制器件，根据电压有无控制屏幕亮灭，并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。 示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压，才能让显示屏的光点反复自左端移向右端，屏幕上就出现一条水平光线，成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy（n为正整数）。否则，所显示波形将不能同步。 2. 数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。 3. 双通道数字存储示波器结构框图 4. 示波器的主要技术特性 （1）模拟带宽：由前置放大器的带宽决定； （2）采样速率：由模数转换电路决定； （3）存储深度：由存储器决定； （4）触发部分：由触发电路类型决定。 5. 示波器的使用方法 （1）打开电源开关（Power）30s后，屏幕上有光迹，否则检查有关控制旋钮的位置； （2）将示波器探头接到被测信号，确定触发源选择（Trigger）在所接通道位置；（3）键入相应的通道开关，启动该通道工作； （4）将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置，Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度；T/10≤选择X轴灵敏度； （5）屏幕上应有被测信号波形； （6）若需要测量信号各点电平，耦合方式应选DC耦合，若只需观测信号幅度，则选AC耦合； （7）调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置 二、实验步骤与实验数据 1、校验示波器的灵敏度 对于首次接触的示波器，必须对其灵敏度进行校验。方法为：在示波器正常显示状态下，将探头接示波器本身提供的校准方波信号源（demo2端子），采用自动或手动方法观察校准信号，如果测量得到的波形幅度频率与校准信号（f=1kHZ,VPP=2.5V）相同，说明示波器准确，若不同，应记下其误差。 经测量，f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 2、调整测量含有直流电平的信号 若要求信号发生器输出的方波信号（f=1KHz、占空比50%、Vp-p=4V、HV=3V、LV=-1V），则调整测量方法为 （1）令信号发生器输出方波，调整信号频率为1 kHz （2）调整信号幅度为4V，偏移量为1V；或者通过设置高、低电平的方法设置HV=3V、LV=-1V。 （3）连接示波器和信号发生器，令两仪器“COM端”相接，并将示波器探头接信号发生器信号输出端。 （4）示波器设置直流耦合，手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型，此时示波器上分别显示下图所示波形。 实验十三 OTL功率放大器安装和调试 一、实验目的 1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点； 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。 二、实验原理 采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽功率放大电路，具有频率响应好，非线性失真小，效率高等优点，获得了广泛的应用。 本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示，它包括前置放大级B G1，推动级B G2和互补推挽输出级B G3、B G4。 前置放大级为甲类RC耦合电压放大器，在发射极加有电压串联负反馈，以改善音质，提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态，静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音，一般取： I C1≈0.3~0.1mA 1V＜V CEQ1≤1/3E C 推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级，所以推动级的静态工作电流应足够大，一般取I C2≥（3~5）I B3MAX 式中I B3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度，把B G2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经R L接电源正端，以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真，在B G3，B G4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路，其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用，电容C5为相位校正电容，以防止产生高频寄生振荡。功率放大器的输出功率为P O=E2C K/8R L(式中：K为电源电压利用系数)。 当K≈1时，输出功率最大，为P OMAX≈E2C/8R L 考虑到晶体管的饱和压降因素，一般取：K≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益，考虑到它加有电压串联负反馈，并满足A VO F ＞＞1，所以中频段电压增益为：A V≈1/F=(R12+R6)/R6 电子技术课程设计报告 设计名称：四路彩灯 姓名学号：秦江 021212224 同实验者：安煜 021212215 指导老师：卓郑安 完成学期： 2013-14（二） 一．目的意义及原理 本次课题设计的目的是： 1.共有四个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循共12秒； 2.第一个过程要求四个彩灯依次点亮，共4秒； 3.第二个过程要求四个彩灯依次熄灭，共4秒，先亮者先灭； 4.最后四秒要求四个灯同时亮一下灭一下，共闪4下。 四路彩灯采用的是四位双向通用位移存储器74LS194，将四路彩灯接在Q0到Q4上，SR稳定接高电平，SL稳定接低点位，而DO到D3接周期为1秒的方波信号。CLK的信号频率为2Hz，这样才可以在D0到D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿，Q0到Q3分别读到1和0 各一次，如图一。 图一 1Hz和2Hz方波信号 即正确的时钟信号在整个12秒的时间应该是前8秒为1Hz的频率，后4秒变为2Hz的频率，因此用555定时器产生2Hz的方波信号，再用D触发器分频产生1Hz的方波信号，如图二。 图二 1Hz和2Hz方波信号原理图 再来确定S1S0的信号，四种工作方式种剔除第一种S1S0为00的情况，那么S1S0应按01、10、11的顺序循环，可设为一个同步计数器，时钟周期为4秒，共三个状态。 图三四路彩灯原理图 二．Proteus仿真过程 1.元件清单 1）电源统一使用稳压源输出电压。 2）电阻阻值有一些微小变化，以元件中现有的相近阻值替代。 2.电路仿真过程和运行结果 在Proteus中画出用555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图，如下图所示： 图四 555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图 在Proteus中画出四路彩灯仿真图，点击运行，灯泡变亮。如下图所示： 图五四路彩灯仿真图 三．电路焊接与调试 在焊接开始前，首先要对元器件进行确认，是否符合要求并逐一检查是否有缺漏，然后对整个布局进行一个确认以便与焊接方便及美观。由于仿真图和原理 电子工艺与数字逻辑课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 撰写日期：2013.06.09 肇庆学院 计算机学院软件学院 目录 第一章课程设计内容与要求分析 ................................................................................................... - 3 - 1．1任务与要求 (3) 1．2设计要求 (3) 1．3主要设计条件 (3) 第二章设计总思路........................................................................................................................... - 4 - 2．1基本原理 (4) 2．2框图 (4) 第三章单元电路设计......................................................................................................................... - 5 - 3．1时钟脉冲产生电路 (5) 3．1．1....................................................................................................................................... - 5 -3．1．2具体实现...................................................................................................................... - 5 -3．2循环控制电路 (6) 3．2．1....................................................................................................................................... - 6 -3．2．2....................................................................................................................................... - 6 -3．3彩灯花样输出电路.. (6) 3．3．1运用到74LS194功能表.............................................................................................. - 6 -3．3．2通过12进制计数器的输出端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表..................................................................................................................................... - 7 - 第四章总电路设计......................................................................................................................... - 8 - 第五章实验、调试及测试结果分析 ............................................................................................... - 8 - 5．1结果的调试及分析 (8) 5．2调试中出现的故障、原因及排除方法 (9) 5．2．1彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样：.......................................................... - 9 -5．2．2彩灯无规律变化：...................................................................................................... - 9 -5．2．3彩灯的四种花样都有，但一次循环结束到另一次循环开始中间有段时间彩灯不亮：..................................................................................................................................................... - 9 -第六章课程设计总结..................................................................................................................... - 10 - 参考文献........................................................................................................................................... - 10 - 附录................................................................................................................................................... - 10 - 2012 ~ 2013 学年第二学期 《数字电子技术》 课程设计报告 题目：四花样彩灯控制器 专业：电子信息工程 班级：11电信1班 姓名：孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安亚王亮亮王劲松王向阳魏伟指导教师：周旭胜 电气工程学院 2013年6月02日 1、任务书 四花样彩灯控制器 摘要 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到广泛的应用。用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控制器、分控制器和LED光源组成，广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。 路，由双D触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，时钟脉冲控制模十六计数器和移位寄存器，分频计数器的Qd控制双D触发器。而第二种方案：用两个555来产生时钟脉冲，通过试验可知这回导致数据选择器输出的两种码第一种方案：由一个555构成时钟电路，由模十六计数器构成四种码产生电之间的间隔与彩灯每一种状态持续的时间不成整数倍，使彩灯的一种花样完成后并没有进入另一种状态，当进入另一种状态时上一种状态的多余码进入下一个状态，故出现了混乱的状态。而且比所采用的设计方案多出了一个555芯片。在工程成本上就相应地增加了经费，工程上不可取，非最佳设计方案。因此选择方案一。 关键字LED 555定时器 目录 第一章概述 (4) 1.1 前言背景 (4) 1.2 设计目的及要求 (4) 第二章系统组成及工作原理................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 原理框图 (5) 2.2 系统工作原理 (5) 2.3 方案比较 (6) 第三章单元电路设计与计算 (7) 3.1 时钟脉冲产生电路 (7) 3.2 四种码产生电路 (7) 3.3 彩灯开关电路 (10) 3.4 花样输出电路 (11) 3.5 整体电路设计 (11) 第四章调试及测试结果分析 (12) 4.1 结果的调试及分析 (12) 第五章总结 (14) 参考文献 (14) 附录1 花样彩灯控制器原理总图 (15) 附录二各芯片管脚图 (16) 附录三元器件清单 (17) 答辩记录及评分表 (18) 一. 设计目的 1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2.掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 3.熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、设计任务 设计一个四路彩灯显示系统，要求如下： 1、开机可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。 2、彩灯花形由三个节拍组成： 第一节拍：逐次渐亮，灯亮时间1秒，共用4秒； 第二节拍：4路彩灯按逆序渐灭，也需4秒； 第三节拍：4路彩灯同时亮0.5秒，然后同时变暗0.5秒，要进行4次，所需时间也为4秒，3个节拍完成一个循环。 3、彩灯用发光二极管模拟。 三、设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮， “0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示 由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒，0Y 结束1Y 马上开始，1Y 后2Y 马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即012Y YY 节拍应为100，可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能，为实现1Y 功能要求器件有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ，并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ，右移输入端SR ，左移输入端SL 和模式控制输入端0S ，1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ，1S 有00、01、10、11四种组合方式，分别表示双 向移位寄存器所具有的四种功能，即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当012Y YY 四路彩灯显示电路数字逻辑课程设计 数字电路逻辑设计 课 程 设 计 设计题目：四路彩灯显示系统 专业班级： 姓名： 学号： 设计课题：四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1）接通电源后，彩灯能够自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2）设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次, 所需时间也为4s。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出，设依次为d Q、c Q、b Q、a Q，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示 由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s 一个节拍，3个节拍共12s后重复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制能够用一个模12计数器来完成；彩灯渐亮、渐灭能够用器件的左移、右移功能来实现，因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s、同时灭0.5s可考虑把1Hz的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述，要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一，二，三节拍分别为 Y Y Y有效时间应为4秒，0Y结束1Y 012 马上开始， Y后2Y马上开始，如此循环不断。为此可考虑采用移位 1 寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态，因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆，为使各状态的有效时间间隔为4秒，则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间，使移位型控制器的状态被确定下来，即 Y Y Y节拍应为100，可控制输入信 012 号使触发器置位、复位来实现。 为实现 Y功能要求器件具有右移功能，为实现1Y功能要求器件 有左移功能；而且左、右移输入可为“0”也可为“1”；为实现2Y 功能，要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A、B、C、D，并行输出端A Q、B Q、C Q、D Q，右移输 电子技术实验四路彩灯 Prepared on 22 November 2020 《电子技术实验》四路彩灯显示电路设计报告 年级学院：2014级工程学院 专业班级：电气类1班 姓名：周文青 学号： 指导老师：薛秀云 目录 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目 的……………………………………………………………………………………… (3) 1.2实验内 容……………………………………………………………………………………… ………3二、设计总思路 基本原理…………………………………………………………………………………………… ....3实验流程图 (3) 三、模块化设计 555时基电路 555芯片结构及引脚图 (3) 555引脚功能表 (4) 555构成多谐振荡器 (4) 多谐振荡器参数计算 (5) 74LS161脉冲分频电路 74L S161芯片结构及引脚图 (5) 74L S161功能表 (6) 74L S161组成分频电路 (6) 74LS161组成12进制循环计数器 (6) 74LS194时间控制电路 74L S194芯片结构及引脚图 (7) 74L S194功能表 (8) 3.3.374L S194组成时间控制电 路 (8) 四、全局电路设计 电路功能表……………………………………………………………………………..…………… …9 基于的全局电路仿真 (10) 五、电路调试及仿真结果分析 电路调试的仪器 (10) 电路故障及分析 彩灯无法点亮 (10) 彩灯闪烁功能缺失 (11) 彩灯无规律闪烁 (11) 六、课程设计总结 (11) 七、参考文献..................................................................................................................11八、附录：元器件清单. (12) 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目的： 1、了解电子电路设计的过程 2、掌握电子线路的调试方法 3、系统掌握时序电路的设计与调试 1.2实验内容： 要求开机后彩灯按四个节拍循环工作 1、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 依次为1，相应灯依次亮，间隔为1秒 2、Q 4、Q 3 、Q 2 、Q 1 依次为0，相应灯依次灭，间隔为1秒 3、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为1，四灯同时亮，间隔为秒 4、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为0，四灯同时灭，间隔为秒 5、第（3）和（4）过程重复，共4秒。完成一个循环需要12秒。 二、设计总思路 、基本原理： 由实验要求可知该四路彩灯的状态可以合并为3个节拍，其中脉冲信号由555构成的多谐振荡器产生，3个节拍12秒循环显示可以用74LS161思维二进制加计数器 控制CR或LOAD产生反馈清零的效果；而灯依次亮，依次灭和同时亮同时灭的显示 电路可由芯片74LS194双向移位寄存器构成的电路产生，通过控制 S和1S实现右移、左移和送数，通过控制CR控制清零 、实验流程图 三、模块化设计 、 555时基电路 555芯片结构及引脚图基于Multisim10的四路彩灯控制系统设计与仿真
节电子技术课程设计报告日音乐彩灯连
课程设计----四路彩灯显示系统设计
四路彩灯系统报告书
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厦门大学电子技术实验报告实验三
厦门大学电子技术实验报告_实验十三
四路彩灯报告
四路彩灯设计实验报告
数字电子技术课程设计表格(四花样彩灯控制器)
四路彩灯课设
四路彩灯显示电路数字逻辑课程设计
电子技术实验四路彩灯
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