八位双向流水灯毕业设计
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八位流水灯循环点亮电路设计1.设计要求采用74LS138芯片,实现8位流水灯循环点亮电路。
2.题目分析74LS138为3-8线译码器,它的工作原理是:①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端E2和E3为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
举例说明:如果A2A1A0=001,那么Y1输出0,其余输出1,发光二极管阴极接Y0-Y7,阳极接VCC,接上限流电阻,则Y1端发光二极管发光。
课题要求设计八位二极管循环点亮,则需要一系列脉冲序列,使得A2A1A0电平发生变化。
即依次选通Y0-Y7,脉冲从000-111。
3.方案选择利用74LS138选通发光二极管发光。
利用74LS161产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0,依次选通Y0-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器,与74LS161相比,它能够实现减计数,此处只需要求产生脉冲序列,而且74LS161是常用的计数器,所以选择74LS161产生脉冲序列。
74LS161计数必须有时钟脉冲,如何获得时钟脉冲:一、函数发生器获得;二、555定时器可以产生方波;三、LM358设计成方波发生器。
因为在电子设计这门课程中,我们做过LED闪烁灯,产生方波的原理前面实验报告中已经有所介绍,所以决定采用555定时器产生方波,而且频率更容易控制。
到此,所需设计已经完成,但如果加上数码管显示第几个LED灯发光,还需要讲信号进行译码,才能输出显示数字。
采用4511芯片驱动数码管,功耗比较低。
4.原理框图5.主要元器件介绍5.1 74LS13874LS138 为3 线-8 线译码器,其工作原理如下:●当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端(E2)和(E3)为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
●若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器。
八位流水灯循环点亮电路设计1.设计要求采用74LS138芯片,实现8位流水灯循环点亮电路。
2.题目分析74LS138为3-8线译码器,它的工作原理是:①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端E2和E3为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
举例说明:如果A2A1A0=001,那么Y1输出0,其余输出1,发光二极管阴极接Y0-Y7,阳极接VCC,接上限流电阻,则Y1端发光二极管发光。
课题要求设计八位二极管循环点亮,则需要一系列脉冲序列,使得A2A1A0电平发生变化。
即依次选通Y0-Y7,脉冲从000-111。
3.方案选择利用74LS138选通发光二极管发光。
利用74LS161产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0,依次选通Y0-Y7。
产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器,与74LS161相比,它能够实现减计数,此处只需要求产生脉冲序列,而且74LS161是常用的计数器,所以选择74LS161产生脉冲序列。
74LS161计数必须有时钟脉冲,如何获得时钟脉冲:一、函数发生器获得;二、555定时器可以产生方波;三、LM358设计成方波发生器。
因为在电子设计这门课程中,我们做过LED闪烁灯,产生方波的原理前面实验报告中已经有所介绍,所以决定采用555定时器产生方波,而且频率更容易控制。
到此,所需设计已经完成,但如果加上数码管显示第几个LED灯发光,还需要讲信号进行译码,才能输出显示数字。
采用4511芯片驱动数码管,功耗比较低。
4.原理框图5.主要元器件介绍5.174LS13874LS138为3线-8线译码器,其工作原理如下:●当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端(E2)和(E3)为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
●若将选通端中的一个作为数据输入端时,74LS138还可作数据分配器。
8路流水灯 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握8路流水灯的基本原理和电路设计;2. 学生能够运用已学的电子元件知识,正确搭建8路流水灯电路;3. 学生能够解释8路流水灯程序设计中的基本指令和程序逻辑。
技能目标:1. 学生能够独立完成8路流水灯电路的搭建,提高动手实践能力;2. 学生通过编程控制8路流水灯,培养编程思维和问题解决能力;3. 学生能够运用团队协作,共同完成8路流水灯的制作,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在探索8路流水灯的过程中,培养对电子技术的兴趣和爱好;2. 学生在自主学习、合作交流中,形成积极的学习态度,增强自信心;3. 学生通过实践,认识到科技与生活的紧密联系,激发创新意识和环保意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在让学生通过动手实践,掌握电子元件的应用和编程控制,提高学生的实际操作能力。
学生特点:八年级学生具备一定的电子元件知识和编程基础,好奇心强,喜欢动手实践,但需引导培养团队协作能力。
教学要求:课程注重理论与实践相结合,强调学生动手实践,注重培养学生的编程思维、问题解决能力和团队协作能力。
通过课程目标的具体分解,使学生在实践中达成学习成果,提高综合素质。
二、教学内容1. 理论知识:- 电子元件:介绍8路流水灯所需的基础电子元件,如LED灯、电阻、电容、二极管等;- 电路原理:讲解8路流水灯的电路设计原理,包括电路图识别、工作原理等;- 程序设计:分析8路流水灯程序设计的基本指令、流程控制和编程技巧。
2. 实践操作:- 电路搭建:指导学生按照电路图,正确搭建8路流水灯电路;- 程序编写:教授学生编写8路流水灯控制程序,实现流水灯效果;- 调试与优化:培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,对程序和电路进行调试与优化。
3. 教学大纲与进度安排:- 第一课时:回顾电子元件知识,讲解8路流水灯电路原理;- 第二课时:分析8路流水灯程序设计,进行电路搭建;- 第三课时:编写控制程序,实现流水灯效果;- 第四课时:对8路流水灯进行调试与优化,总结交流学习心得。
8个流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流水灯的工作原理,掌握基本电子元件的功能及使用方法。
2. 学生能够运用所学知识,设计并搭建8个流水灯电路,了解电路图的基本表示方法。
3. 学生了解并掌握基本的编程知识,实现对流水灯亮灭顺序的控制。
技能目标:1. 学生能够独立完成电路的搭建,提高动手操作能力。
2. 学生通过编程实现对流水灯的控制,培养逻辑思维能力和解决问题的能力。
3. 学生能够运用团队协作的方式,共同完成课程任务,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程中培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成主动学习的态度。
2. 学生通过实践操作,体验科学探究的乐趣,增强自信心和成就感。
3. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养合作精神,提高团队意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识与动手操作,注重培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但可能对电子元件及编程知识掌握较少。
教学要求:教师应引导学生主动参与实践,关注个体差异,鼓励学生提问和解决问题。
在教学过程中,注重知识传授与能力培养相结合,确保学生能够达到课程目标。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子元件知识:- 了解常见电子元件(如电阻、电容、二极管、三极管等)的功能和用途。
- 学习如何读取电子元件的参数和规格。
2. 流水灯电路设计与搭建:- 学习流水灯的工作原理,理解电路图的表示方法。
- 掌握8个流水灯电路的搭建方法,包括电路连接、调试和故障排查。
3. 编程控制:- 学习基本的编程知识,掌握编程软件的使用方法。
- 编写程序,实现对8个流水灯亮灭顺序的控制。
教学大纲安排如下:第一课时:电子元件知识学习,介绍常见电子元件的功能和用途,引导学生认识电子元件。
第二课时:流水灯工作原理学习,分析电路图,讲解电路搭建方法。
八位双向流水灯”设计以下是对八位双向流水灯设计的详细介绍。
1.硬件设计:该设计需要使用以下硬件元件:-8个LED灯:用于点亮和显示流水灯效果。
-8个当前限流电阻:用于限制LED灯的电流,保护LED灯不受损坏。
-8个开关:用于手动切换流水灯的方向。
-一个控制器:用于控制LED灯的点亮和熄灭。
-一个脉冲发生器:用于为控制器提供驱动信号。
首先,将8个LED灯连接到控制器的8个输出引脚上,并通过对应的当前限流电阻进行连接。
然后,将8个开关连接到控制器上,用于手动控制流水灯的方向。
最后,将脉冲发生器连接到控制器上,用于为控制器提供驱动信号。
2.软件设计:该设计需要使用软件来控制LED灯的点亮和熄灭。
软件设计可以使用C语言等编程语言实现。
首先,需要定义一个数组,用于存储LED灯的状态。
数组中的每个元素对应一个LED灯,其中0表示灯灭,1表示灯亮。
然后,通过控制器的输入和输出引脚,可以确定当前LED灯的状态和流水灯的方向。
接着,需要实现一个循环,用于不断更新LED灯的状态。
循环的过程中,根据当前LED灯的状态和流水灯的方向,通过控制器的输出引脚控制LED灯的点亮和熄灭。
在循环的过程中,需要监测开关的状态,以便手动切换流水灯的方向。
当检测到开关状态改变时,需要更新流水灯的方向。
3.工作原理:首先,当控制器接收到脉冲发生器的驱动信号时,它将根据当前流水灯的方向和控制器的输入引脚的状态来更新LED灯的状态。
如果流水灯的方向是从左到右,则控制器会根据当前LED灯的状态和开关的状态,点亮或熄灭相应的LED灯。
具体的控制规则可以根据设计需求进行定义,例如按照顺序点亮灯1、2、3、4、5、6、7、8如果流水灯的方向是从右到左,则控制器会根据当前LED灯的状态和开关的状态,点亮或熄灭相应的LED灯。
具体的控制规则可以根据设计需求进行定义,例如按照顺序点亮灯8、7、6、5、4、3、2、1当开关的状态改变时,控制器会更新流水灯的方向,并根据新的方向重新设置LED灯的状态。
摘要本设计是一种基于89C52单片机的彩灯控制方案,实现对彩灯的控制。
本方案以89C52单片机作为主控核心,由编程实现亮灯循环模式。
由在显示模块上有8个彩灯,根据用户需要可以编写若干种亮灯模式.本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作和阅读等优点。
该彩灯控制器实际应用效果较好,亮灯模式多。
与其他彩灯相比,具有体积小、价格低、低能耗等优点。
在能源比较匮乏的今天,彩灯的循环控制在显示方面更表现出一种节约能源的魅力.这将使彩灯具有更广阔的发展天地。
关键字:89C51 循环彩灯a a 89c52 89c52 8 8 a 。
, a .: 89C51目录绪论 31流水灯方案设计与选择 31、1 设计要求 31、2 系统功能 31、3 方案选择 32 流水灯设计过程 42、1 元件选取 42、2 硬件设计 42、2、1 单片机介绍 42、2、2 流水灯总图 52、3 软件设计 62、3、1 编程介绍 62、3、2 编程选择 10参考文献 11绪论当今时代足一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其足自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
1流水灯方案设计与选择1、1设计要求本次毕业设计要求设计一个流水灯,其设计要求如下:(1)、用8个发光二极管作为显示电路。
(2)、实现动态显示。
(3)、能连续循环显示。
1、2 系统功能流水灯可直接与220 V交流市电相连接,经过开关电源变换,输出直流工作电压,一方面为管内模块提供12 V工作电源,另一方面为主控模块单片机系统提供5 V工作电源。
整个系统工作由软件程序控制运行。
上电后,流水灯按程序设计好的模式进行显示,由全灭→按程序显示→全都熄灭为一个周期。
然后循环继续工作。
1、3 方案选择可只采用89C51作为主控芯片,将P1分别接8个实现显示,可用C语言或者汇编语言编程实现。
8位流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握8位流水灯的基本原理,理解其内部电路结构与工作流程。
2. 学会运用所学知识设计简单的8位流水灯电路,并掌握相关编程技巧。
3. 了解8位流水灯在实际应用中的场景和意义。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够独立完成8位流水灯电路的搭建与编程。
2. 提高学生问题分析、解决能力,能够在实际操作过程中发现并解决问题。
3. 培养学生团队协作能力,能够在小组合作中发挥各自优势,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,注重实际操作中的安全意识。
3. 引导学生关注科技发展,认识到电子技术在日常生活中的重要性。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,以项目式教学为主,结合理论知识与实际操作。
学生特点:八年级学生,具备一定的电子技术基础,对实践操作有较高的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,教师为主导,鼓励学生积极参与,培养学生的实际操作能力和创新精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 理论知识:- 8位流水灯基本原理介绍- 电路组成:LED、电阻、微控制器等- 编程语言基础:C语言或汇编语言- 8位流水灯程序设计思路及方法2. 实践操作:- 8位流水灯电路图的绘制- 电路板搭建,焊接LED和电阻- 微控制器编程与调试- 8位流水灯功能实现与优化3. 教学安排与进度:- 第一课时:8位流水灯基本原理及电路组成介绍- 第二课时:编程语言基础学习与电路图绘制- 第三课时:电路板搭建、焊接及微控制器编程- 第四课时:8位流水灯功能实现与调试优化4. 教材章节:- 《电子技术基础》第四章:数字电路基础- 《电子技术基础》第六章:微控制器原理与应用- 《C语言程序设计》第一章:C语言概述与基本语法教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,使学生能够在实践中掌握8位流水灯的相关知识。
江西渝州科技职业学院电子技术专业专科毕业论文论文题目:流水灯学生姓名:学号:班级:指导老师:专业:二0一一年十一月江西渝州科技职业技术学院电子专业(专科)毕业论文摘要当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的流水灯,主要介绍了利用AT89C51制作一简易流水灯的软硬件设计过程,可实现花样流水灯的效果,重点给出了其软件编程的思想方法,以期给单片机学习者以启发。
[关键词]:单片机,LED彩灯;AT89C52江西渝州科技职业技术学院电子专业(专科)毕业论文ABSTRACTThe present era is an era of endless new technologies in the electronics field, especially in the field of automated intelligent control, the traditional discrete components or digital logic circuits of the control system is at an unprecedented pace has been replaced by MCU intelligent control system. SCM has a small volume, strong function, low cost, wide application scope, etc., can be said that the core of intelligent control and automation is the microcontroller. At present, a learning and application of SCM is the climax of factories, schools and the rise of large-scale enterprises. As the times progress and development, and SCM technology has spread to the way we live, work, research in various fields has become a relatively mature technology, this article introduces a microcomputer-based flow control, lights, introduces AT89C51 produced using a simple hardware and software design process flow lights can be synchronized to achieve the effect of light flowing water, with emphasis given way of thinking of its software programming, with a view to the microcontroller to inspire learners.[Keywords]: MCU, LED Lantern; AT89C51江西渝州科技职业技术学院电子专业(专科)毕业论文目录引言 (5)一元件介绍 (6)1.1 AT80C51的基本特征及引脚 (6)1.2 电阻 (7)1.3电容 (8)1.4发光二极管的结构及发光原理 (9)1.5三端稳压集成电路7805 (10)二设计任务 (11)2.1设计的要求 (11)三总体设计方案 (11)3.1系统硬件电路设计 (11)3.1.1电源电路设计 (11)3.1.2程序流程图 (11)3.1.3主体电路的设计 (12)3.2系统程序设计 (14)结束语 (16)展望 (17)参考文献 (18)江西渝州科技职业技术学院电子专业(专科)毕业论文引言随着人们生活水平的提高,环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到彩色的流水灯。
八位流水灯设计
以下是一个八位流水灯的设计思路:
1. 硬件部分:使用8个LED灯,一个555定时器芯片,一个4017分频器芯片和若干电阻、电容和连接导线。
2. 将8个LED灯连接在一个电路板上,设置合适的引脚位置,使用连接线连接到芯片上。
3. 将555定时器芯片的引脚接到LED的正极上,将4017分频
器芯片的引脚连接到LED的负极上,使用连接线将芯片之间
进行连接。
4. 使用电容和电阻调整芯片的频率和亮度,使得LED灯能够
流畅的闪烁。
5. 使用开关来控制LED灯的开关状态,使得用户可以随时开
关流水灯的工作状态。
流程:
1. 按照上述硬件部分的设计,制作出八位流水灯的电路。
2. 打开电源,调整电容和电阻,调整出合适的流水灯亮度和闪烁频率。
3. 使用开关打开流水灯的工作状态,观察八个LED灯的流畅
闪烁状态,当需要关闭时,关闭开关即可。
4. 调整流水灯工作状态,组合出不同的闪烁效果,可以通过调整频率和亮度来实现。
5. 扩展其他功能,比如添加音控模块等,使得流水灯更加智能化。
大庆师范学院计算机组成原理课程设计总结报告设计题目:基本模型机的模拟设计与实现子题目:8位变速流水灯设计学生姓名:石锋院别:计算机科学与技术专业:计算机信息科学与技术班级:计本三班学号:201001041084指导教师:2011 年 7 月 8 日大庆师范学院课程设计任务书题目 51单片机8位变速流水灯设计主要内容:当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学习,还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品,学校举行的辩论赛啊,体育考试规定时间内完成规定的任务啊,流水灯作为一种工具,方便了用户的使用。
本设计着重在于分析定时器软件和开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对定时器设计做了详细的分析和研究。
单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。
在工业生产中。
单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
本系统就是充分利用了89C52芯片的I/O引脚。
系统以采用52系列单片机STC-89C52为中心器件来设计的定时器,来实现流水灯变速,定时程序由本人独立完成。
至于调节定时时间,如果有需要可以通过更改程序来实现参考资料:[1]唐朔飞著《计算机组成原理》(高等教育出版社)完成期限:一周指导教师签名:张丹2011年 7 月 8 日目录一、设计目标 (1)二、采用设备 (1)三、设计的原理 (2)四、逻辑电路图 (3)五、程序代码 (4)六、调试情况 (5)七、心得体会 (6)(正文)一、设计目标1.1设计目的通过本次课题设计,应用《单片机原理及应用》等所学相关知识及查阅资料,完成简易定时器的设计,以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。
通过本次设计的训练,可以使我在基本思路和基本方法上对基于STC-89C52单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力1.2设计目的及方法在本次课程设计中,主要完成如下方面的设计任务:1、在keil环境下,编写一分钟定时器的程序。
电子技术课程设计《电子设计基础》课程报告设计题目:8位流水灯设计学生班级:通信0902学生学号:20096050学生姓名:卢朝飞指导教师:曹文、黎恒、刘春梅2011年6月21日时间:西南科技大学信息工程学院一、8位流水灯设计目的及要求1. 设计一个8位流水灯循环点亮电路。
2. 要求采用74ls42芯片。
二、流水灯功能设计分析分析:(1)要实现8个led依次循环点亮,只需要将发光二极管依次循环点亮和熄灭,8只led便会依次循环点亮熄灭了三、电路设计基本原理及主要器件1. 74ls42芯片简介74LS42 由8 个反相器和10 个4 输入端的与非门组成。
反相器成对连接以便接受4 位BCD 输入,经由与非门译码后输出,该电路为BCD—十进制的多用途译码器。
其输入为高电平有效,而输出是低电平有效。
74LS42 的逻辑设计保证了当大于9 的二进制代码加到输入端上时,所有的输出端均处于高电平(无效)。
当LS42 用作3 线—8 线译码时,最高有效输入D可产生一个有用的“禁止”功能。
D 输入还可在8 输出的解调应用中用来作为数据输入。
2.74ls1613.74ls104.8个发光二极管5.一个220欧姆电阻四、流水灯仿真图、原理图及PCB板图1.8位流水灯仿真图如下:2. 8位流水灯原理图如下:2. 8位流水灯PCB板图如下:底层:顶层:五、总结与体会1、总结在用protel设计与制板过程中自己总结了一些经验:【1】接地的标号中一定要把Net选项选为GND才可以,不然在PCB制作中将没有接地这一个选项出现;还有Dasignator的选项填写的是元件的标号,只有这个填上了在PCB制作中才会有该元件出现。
【2】对PCB制作过程的要求。
从板层的选择,到对元器件的布局最后是加入输入输出,以及对输入输出的连线,每一个都有很多的细节需要注意。
其中最为典型的就是对输入输出的连线,它需要把两端节点及连线都定义为相同的名称才行,即需要对Net进行统一命名,不然系统将不把它默认为导通的连线。
8个流水灯实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流水灯的基本原理,掌握电路连接和编程方法。
2. 学生能描述8个流水灯实验的电路图和程序流程。
3. 学生了解并掌握数字电路的基本逻辑功能及其应用。
技能目标:1. 学生能够独立完成8个流水灯实验的电路搭建和程序编写。
2. 学生通过实验操作,提高动手能力和问题解决能力。
3. 学生通过小组合作,提高沟通和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,激发学习积极性。
2. 学生培养耐心、细心的实验态度,养成良好的实验习惯。
3. 学生认识到科技发展对社会的重要性,增强科技创新意识。
课程性质:本课程为实践性课程,结合电子技术和编程知识,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:学生为八年级学生,具有一定的物理知识和数学基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师需引导学生掌握基本原理,注重实验操作和问题解决能力的培养,关注学生的情感态度价值观培养。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材相关章节,组织以下教学内容:1. 流水灯基本原理:讲解电路组成、LED特性、控制器等基础知识,对应教材第3章。
2. 电路连接方法:学习电路图的识别,掌握面包板的使用,进行电路搭建,对应教材第4章。
3. 编程方法:学习C语言基础,编写流水灯程序,掌握循环和延时函数的使用,对应教材第5章。
4. 数字电路逻辑功能:介绍基本逻辑门电路,理解并应用与、或、非门等逻辑功能,对应教材第6章。
5. 8个流水灯实验:结合以上知识,进行实验操作,包括电路搭建、程序编写和调试,对应教材第7章。
教学大纲安排如下:1. 第1周:流水灯基本原理学习。
2. 第2周:电路图识别和面包板使用训练。
3. 第3周:C语言基础和编程方法教学。
4. 第4周:数字电路逻辑功能讲解。
5. 第5-6周:8个流水灯实验操作及问题解决。
教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,使学生在掌握知识的同时,提高实际操作能力。
八个流水灯课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握八个流水灯的工作原理和设计方法,培养学生的动手能力和创新能力。
具体来说,知识目标包括:理解流水灯的基本电路原理,掌握常用的电子元件及其功能,了解数字电路和模拟电路的基本知识。
技能目标包括:能够独立设计并制作一个简单的流水灯电路,具备分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对科学的热爱和好奇心,增强学生的团队合作意识和动手实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流水灯的基本电路原理、电子元件的功能和使用方法、数字电路和模拟电路的基本知识。
具体安排如下:1.第一课时:介绍流水灯的基本电路原理,讲解电路图的阅读和分析方法。
2.第二课时:学习常用的电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并进行实物演示。
3.第三课时:讲解数字电路的基本知识,如逻辑门、触发器等,并分析其应用。
4.第四课时:讲解模拟电路的基本知识,如放大器、滤波器等,并分析其应用。
5.第五课时:引导学生进行八个流水灯的设计和制作,并进行展示和评价。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体安排如下:1.讲授法:用于讲解流水灯的基本电路原理、电子元件的功能和使用方法、数字电路和模拟电路的基本知识。
2.讨论法:用于引导学生探讨和分析流水灯的设计方法和电路图的阅读技巧。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握电子元件的功能和应用。
4.实验法:让学生亲自动手制作流水灯,培养学生的动手能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《电子技术基础》等教材,用于引导学生学习电子元件的功能和使用方法、数字电路和模拟电路的基本知识。
2.参考书:推荐《数字电路设计》等参考书,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:制作课件和教学视频,用于讲解流水灯的基本电路原理、电子元件的功能和使用方法、数字电路和模拟电路的基本知识。
8位流水灯课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解8位流水灯的工作原理和设计方法,通过学习,学生能掌握数字电路的基本知识,培养动手实践能力和创新思维。
1.了解8位流水灯的电路结构和工作原理。
2.掌握数字电路的基本知识,如逻辑门、触发器等。
3.学习常用的数字电路设计方法。
4.能够使用电子设计软件进行简单的电路设计。
5.能够独立完成8位流水灯的组装和调试。
6.培养分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对电子科技的兴趣,激发创新意识。
2.培养团队合作精神,提高沟通与协作能力。
3.培养学生热爱科学、追求真理的品质。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字电路基本知识:逻辑门、触发器、计数器等。
2.8位流水灯电路原理:了解流水灯的电路结构,理解其工作原理。
3.设计方法与实践:学习常用的数字电路设计方法,并应用于8位流水灯的设计与制作。
4.电路调试与优化:学习如何对电路进行调试,提高电路的性能。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法进行授课:1.讲授法:讲解数字电路的基本知识和设计方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享设计经验和心得。
3.案例分析法:分析典型的流水灯设计案例,引导学生学会分析电路。
4.实验法:让学生动手实践,组装和调试8位流水灯。
四、教学资源为了保证教学质量,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,直观展示电路原理和设计过程。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能动手实践。
5.在线资源:利用网络资源,为学生提供更多学习途径和交流平台。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,以考查其对课程内容的掌握程度。
8盏流水灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流水灯的工作原理,掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能描述8盏流水灯电路的设计步骤,了解编程控制原理。
3. 学生能运用已学知识分析并解决流水灯制作过程中遇到的问题。
技能目标:1. 学生能够独立完成8盏流水灯电路的搭建,提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程软件编写程序,实现流水灯的点亮与熄灭效果。
3. 学生能够通过团队协作,共同完成流水灯项目,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术的兴趣,激发学习动力。
2. 学生能够在实践过程中,培养解决问题的耐心和毅力,增强自信心。
3. 学生能够认识到团队合作的重要性,培养团队精神和集体荣誉感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识与动手操作,培养学生的创新思维和实践能力。
学生特点:八年级学生已具备一定的物理知识和电子元件认知,具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,引导他们通过实践发现问题、解决问题,注重培养学生的团队合作意识和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面展开:1. 理论知识:- 电路基础知识:回顾电路的基本概念,如电流、电压、电阻等。
- 电子元件功能:介绍常用电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并讲解其功能。
- 流水灯工作原理:分析8盏流水灯的工作原理,理解电路设计与编程控制。
2. 实践操作:- 电路搭建:指导学生按照电路图搭建8盏流水灯电路。
- 程序编写:教授学生使用编程软件,编写控制流水灯的程序。
- 调试优化:引导学生分析电路和程序可能出现的问题,并进行调试优化。
3. 教学大纲与进度安排:- 第一课时:回顾电路基础知识,介绍电子元件,分析流水灯工作原理。
- 第二课时:讲解电路搭建方法,学生动手实践,搭建流水灯电路。
- 第三课时:教授编程方法,学生编写程序,实现流水灯效果。
摘要在21世纪,电子行业的发展越来越快,其中数字电路一直是其中比较重要的一个方向。
许多户外商业广告、公益广告、节日彩灯等大多都是采用流水灯形式。
他们通过巧妙构思与创作,做出广告、各类彩灯等作品,富有创意,变化形式也很丰富,起到了宣传和美化环境的作用,同时也营造了文明氛围。
在“八位双向流水灯”设计中,作者利用廉价的数字集成器件,采用移位寄存器和计数器等,设计一种八路灯自动调节的循环灯控制器。
该循环灯控制器是由555构成的时钟信号发生器、74LS161计数器、74LS194移位寄存器组成。
关键词:555时钟信号发生器;74LS161计数器;74LS194移位寄存器AbstractIn the 21st century, the increasingly rapid development of the electronics industry, including digital circuits has been one of the more important direction. Many outdoor commercial advertising, public service announcements, holiday lights and other lights in the form mostly by water.Them through clever and creative ideas to make advertising, various types of lanterns and other works, creative, change the form of very rich, played the role of advocacy and beautify the environment, but also create a civilized atmosphere.In the "eight-way water light" design, the number of integrated devices using inexpensive, the use of shift registers and counters, to design a cycle of eight street lights automatically adjust the controller.The loop signal controller 555 constituted by the clock signal generator, 74LS161 counter, 74LS194 shift registers.Key words:555 The clock signal generator ;74LS161 timer;74LS194 shift register引言在数字电路中,中规模集成电路以其功能强大、种类繁多,得到广泛应用。
很多中规模集成电路都具有通用性,它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能,如本设计的流水灯电路,就是利用中规模集成电路的功能扩展,将移位寄存器构成移存型计数器,将其输出端接到数字电路实验箱的八个LED指示上,利用实验箱上指示灯的状态,来显示设计结果。
该设计对提高学生的实验兴趣,启发学生的想象力、创造性,有一定的帮助。
本实验选用了计数器和移位寄存器等时序逻辑电路,移位寄存器的移位功能,是指寄存器里存储的代码能在移位脉冲的作用下依次的左移或右移。
因此,移位寄存器不但可以用来寄存代码,还可以用来实现数据的串行-并行转换、数值的运算以及数据处理等。
而计数器分为同步式和异步式两种,同步计数器中,当时钟脉冲输入时,触发器的翻转是同时发生的。
而在异步计数器中,触发器的翻转不是同时发生的的,有先有后。
计数器也可分为加法计数器和减法计数器,本设计选用74ls161加法计数器。
1 八位双向流水灯的功能和构成器件1.1 八位双向流水灯的功能可以变换出以下三种样式:(1)八路灯分两半,从左至右渐亮,全亮后,在分两半从左至右渐灭,循环两次。
(2)从中间到两边对称的逐次渐亮,全亮后仍由中间到两边逐次渐灭,循环两次。
(3)从左至右依次渐亮,全亮后逆次渐灭,循环两次。
(4)八位流水灯能演示完上面的三种样式并用发光二极管LED模拟。
1.2 主要器件555构成的时钟信号发生器74LS161计数器74LS194移位寄存器2 电路设计原理与单元模块2.1 设计注意事项实现流水灯控制的方法很多,如EPROM编程、RAM编程、单板机、单片机等,都可以组成大型流水灯控制系统。
因为本次要求设计的流水灯路数较少,且花型变换较为简单,故采用移位寄存器型流水灯控制电路。
电路在功能相当的情况下设计越简单越好,注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉,注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面板。
2.2 设计原理把流水灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成流水灯控制器的设计。
系统可由三个模块组成,它们分别是:555构成的信号发生器、74LS161计数器、74LS194移位寄存器及LED二极管。
555构成的信号发生器为电路提供时钟脉冲;74LS161计数器为电路进行计数和控制;74LS194移位寄存器及LED二极管为电路的变化显示部分。
设计框图如下:2.3 设计方案首先,采用555构成的多谐振荡器提供脉冲信号,使其在脉冲信号的作用下进行样式改变。
把555构成的多谐振荡器输出的CP信号连接到74LS161计数器的CP端,使其在脉冲下,进行计数和三个样式之间的控制的改变。
74LS194移位寄存器及LED二极管主要就是显示我所想要做出来的三个样式。
它们三个样式之间的自动变化主要依靠计数器和移位寄存器的控制来起作用。
2.4 单元模块2.4.1 时钟模块为了给计数器74LS161和移位寄存器74LS194提供一个时序脉冲信号,使计数器完成计数和移位器移位,本设计采用555构成的多谐振荡电路。
555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路,利用它能极方便的其他触发器,使用灵活、方便,555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用家电、电子玩具等行业应用广泛,555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
555 定时器的外引脚排列图内部电路框图分别下图所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 。
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置0,使输出为 0 电平。
555定时器的管脚图如下图所示:图1 555定时器的管脚图Figure 1 Figure 555 timer pin它的各个引脚功能如下:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚:输出端Vo2脚:低触发端6脚:TH高触发端4脚:是直接清零端。
当端接低电平,则时基电路不工作,此时不论、TH 处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:VC为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
7脚:放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
555定时器的内部结构:图2 555定时器的内部电路图Figure 2 The internal circuit 555 timer我们只要把555定时器的v11和v12连在一起结成施密特触发器,然后再将v0经RC积分电路接回输入端就可以了。
用555定时器构成多谐振荡器电路如图所示。
电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R 1和R2向电容器C充电。
如此循环,振荡不停, 电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图所示。
图 3 555构成的多谐振荡器及波形Figure 3 555 and multivibrator composed of the waveform其周期设为1秒左右, 电阻值和电容值可设为:R 1=1K Ω , R 2=51K Ω , C=0.01μF 由公式计算得:T=0.721S2.4.2 74LS194八位移位寄存器模块4位双向移位寄存器74LS194,是由4个触发器FF0、FF1、FF2、FF3和各自的输入控制电路组成,该移位寄存器功能比较齐全,具有左移﹑右移﹑并行置数﹑保持﹑清除等多种功能。
74LS194共有16个管脚,各引出端功能如下:D 0~D 3为并行数码输入端;CR 为异步清零端,低电平有效,当CR 为0时,执行清零操作;D SL 为左移串行数据输入端;D SR 为右移串行数据输入端;S 1﹑S 0为工作方式控制端;Q 0~Q 3为并行数据输出端。
当S 1 S 0=00时,为状态保持;S 1 S 0=10时,数据右移;S 1 S 0=01时,数据左移;S 1 S 0 =11时,为并行送数。
此外,清除功能共五个功能。
这些功能的实现是由逻辑图中的门电路来实现的。
下图为74LS194引脚图:ou u cV 32V 31。