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目录第一章总体设计 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计任务与要求 (5)1.3基本工作原理 (5)1.4设计方案 (5)第二章单片机简介 (6)2.1单片机结构 (6)2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能 (7)2.3单片机的工作原理 (8)2.4 CPU的工作原理 (8)2.5存储器结构 (9)2.6 CPU时序及时钟电路 (10)2.7复位操作 (12)第三章硬件设计 (14)3.1整体硬件接结构 (14)3.2功能模块电路 (14)3.3系统硬件原理电路图 (16)第四章软件设计 (17)4.1软件总体结构设计 (17)4.2各功能模块设计 (18)总结与心得 (25)参考文献： (26)第一章总体设计1.1设计目的1)了解单片机的基本原理及相关的简单应用。
2)掌握用单片机设计系统的一般步骤。
3)了解LED数码管的基本知识和驱动方法。
4)掌握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置。
5)学会运用单片机的硬件资源。
1.2设计任务与要求8个彩灯的控制电路的任务为：用AT89S51单片机设计设计一个8个彩灯控制电路。
要求：完成以下花形变化：1) 从左到右依次点亮，8个灯全亮；从右到左依次熄灭，8个灯全灭。
时间节拍为1秒。
2)从两边向中间依次点亮，8个灯全亮；从中间向两边依次熄灭，8个灯全灭。
时间节拍为1秒。
3)循环往复，用LED管模拟彩灯。
4)用汇编语言编程，用proteus仿真。
1.3基本工作原理此次使设计一个能控制八路彩灯的控制器，其中彩灯用发光二极管模拟。
由P1.6和P1.7口控制电路启动与停止，根据彩灯的亮灭要求，利用数据指针查表，将查到的内容送给P2口进行显示，然后调用1s延时程。
若查到的内容为跳出代码就重新开始循环。
1.4设计方案软件方面：通过汇编语言编程实现不同要求的状态，由延时程序实现1秒的延时时间。
硬件方面：彩灯启动与停止由P1.6和P1.7口进行控制，彩灯的显示状态由AT89C51的P2口输出显示。
led8路彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解LED的基础知识，掌握8路彩灯电路的组成与原理。
2. 学生能描述8路彩灯程序设计的基本步骤，了解程序中用到的关键代码和功能。
3. 学生了解电子制作中的安全性知识，认识到安全意识在实践活动中的重要性。
技能目标：1. 学生能够独立完成8路彩灯电路的搭建，并编写控制程序使其正常工作。
2. 学生通过动手实践，培养解决实际问题的能力，提高电子电路故障排查与处理技巧。
3. 学生能够运用所学知识，发挥创意，设计并实现具有个性化的LED彩灯效果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子科学的兴趣，激发探究未知世界的热情。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作意识，学会分享与交流。
3. 学生在创作过程中，认识到科技与生活的密切关系，增强环保意识和社会责任感。
二、教学内容本课程以《电子技术基础》教材中关于LED应用的相关章节为基础，结合以下教学内容：1. LED基础知识：介绍LED的发光原理、种类、参数及其在电子电路中的应用。
- 教材章节：第二章第二节“发光二极管”2. 8路彩灯电路设计：讲解8路彩灯电路的组成、工作原理及电路图的识读。
- 教材章节：第三章第三节“数字电路及其应用”3. 程序设计：学习8路彩灯控制程序的基本结构、编程方法和关键代码。
- 教材章节：第五章“微控制器与应用”4. 动手实践：指导学生进行8路彩灯电路搭建、编程及调试。
- 实践内容：按照教学大纲，分阶段完成电路搭建、程序编写及故障排查。
5. 安全制作：强调电子制作过程中的安全意识，教授安全操作方法。
- 教材章节：第一章“电子制作安全常识”教学进度安排：1. 第1课时：LED基础知识学习及电路原理讲解。
2. 第2课时：8路彩灯电路设计及程序设计方法。
3. 第3课时：动手实践，分组完成8路彩灯制作及调试。
4. 第4课时：总结分享，展示作品，交流心得。
教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，培养学生动手能力和创新意识。
8路彩灯控制器一课程设计题目（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求是的工作态度。
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，且原理相对简单。
这样设计，其优点在于：设计思想比较简单。
说明书目录1前言 (1)1.1序言 (1)1.2目前彩灯的应用情况 (1)1.3主要工作概述 (2)2 总体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (4)2.3方案选择 (4)3.单元模块电路设计 (5)3.1时钟信号发生器 (5)3.2 序列信号发生器 (7)3.3 移位输出显示电路 (13)4软件设计 (16)4.1Proteus仿真软件 (16)4.2 Altium designer软件 (16)4.3软件的设计结构 (18)5系统调试 (19)5.1脉冲信号发生器的调试 (19)5.2序列信号发生器和以为输出显示电路调试 (20)5.3整体电路的调试 (20)5.4系统实现的功能 (21)6设计总结与收获 (22)7 参考文献 (24)附录：彩灯显示控制电路原理图 (25)说明书1前言1.1序言由于集成电路的迅速发展，使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。
在设计中更多的使用中，规模集成电路，不仅可以减少电路组件的数目，使电路简捷，而且能提高电路的可靠性，降低成本。
因此用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。
随着社会市场经济的不断繁荣和发展，各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。
在大型晚会的现场，彩灯更是成为不可缺少的一道景观。
小型的彩灯多为采用霓虹灯电路则不能胜任。
在彩灯的应用中，装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样，但就其工作模式，可分为三种主要类型：管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。
这些灯的控制设备多为数字电路。
而在现代生活中，大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多、功率大，数字长明灯、流水灯及变幻灯。
长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通，一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程，因此可用开关直接控制，不需经过复杂的编程。
流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等，其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。
第1章绪论彩灯，又名花灯，是我国普遍流行的传统的民间的综合性的工艺品。
彩灯艺术也就是灯的综合性的装饰艺术。
彩灯的产生，是从人类运用火、发明灯、制造灯具等发展而来的。
随着我国科学技术的发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一的典范。
现今生活中，市场上为能吸取顾客的注意；搞出各式各样的方法，其中彩灯的装饰便是一种非常普遍的一种，即可起装饰宣传作用，又可以烘托起现场气氛，城市也因众多的彩灯而变得灿烂辉煌。
本设计的彩灯确能成为现实的一种，但技术上日后将会有更大的改善和提高。
本设计以IC CD40194和IC CD4069和IC CD4071芯片实现，提出一种手动彩灯控制器，它的主要元件均采用CMOS 数字电路，驱动部分采用三极管9014，因此具有电路简洁、工作可靠，控制形式多样，使用安全方便的特点。
第2章功能及方框图2.1 功能简介彩灯控制器能够使彩灯控照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用。
彩灯控制器多种多样，本设计的彩灯控制器主要功能:（1）可以控制8路彩灯。
（2）彩灯点亮方式既可以向左（逆时针）移动，也可以向右（顺时针）移动，还可以左右交替移动。
（3）起始状态可预置（4）移动速度和左右交替速度均可调节。
2.2 电路方框图图1 彩灯控制方框图第3章电路附录1所示为彩灯控制器电路图。
它的主要元器件均彩CMOS数字电路，驱动部分采用晶体管VT，因此具有电路简洁、工作可靠、控制形式多样，使用安全方便的特点.3.1电路功能结构组成整机电路包括以下功能单元：整机的核心是两个CD40194级联组成的8位双向移位寄存器，控制8路彩灯按一定规律闪亮。
(1) S1、S2、SB组成的预置数控制电路，它控制8位移存器的初始状态，即8路彩灯的起始状态。
绪论数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
随着科学的发展，人们生活水平的提高，人们不满足于吃饱穿暖，而要有更高的精神享受。
不论是思想，还是视觉，人们都在追求更高的美。
特别使在视觉方面，人们不满足于一种光，彩灯的诞生让人们是视觉对美有了更深的认识。
本设计是一个彩灯控制器，使其实用于家庭、商场、橱窗、舞厅、咖啡厅、公共广场等场所的摆设、装饰、广告、环境净化与美化。
本次课程设计在编写时参考了大量优秀教材，并得到太原科技大学机械电子工程学院测控技术与仪器教研室刘畅老师的大力支持，他提出来许多的意见和建议，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，本设计说明书难免出现不妥之处，恳请老师和广大读者给与批评并提出宝贵的意见，我将由衷地欢迎与感激。
编者2010年于太科大目录绪论 (1)一、课程设计题目 (4)二、课程设计目的 (4)三、课程设计基本要求： (4)四、课程设计任务和具体功能 (5)五、工作原理 (5)六、设计总框图 (6)七、电路元器件的说明 (6)八、总电路图 (27)九、调试与检测 (29)十、误差分析： (31)十一、设计心得体会。
(32)附录 (33)参考文献 (34)一、课程设计题目：8路输出的彩灯循环控制电路二、课程设计目的：1、巩固和加强“数字电子技术”、“模拟电子技术”课程的理论知识的理解和应用。
2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发的过程。
3、提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。
EDA课程设计报告课题名称：8路彩灯控制器课程设计专业年级：电子信息科学与技术2009级学号： ********学生姓名： ********指导教师：*********报告完成日期2011 年 6 月10日第一章绪论1.1 系统背景EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
伴随着计算机、集成电路和电子设计技术的发展，EDA技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。
EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件便可完成对系统硬件功能的实现。
如今，EDA软件工具已经成为电子信息类产品的支柱产业。
从高性能的微处理器、数字信号处理器一直到彩电、音响和电子玩具电路等，EDA技术不单是应用于前期的计算机模拟仿真、产品调试，而且也在P哪的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、朋比的制作过程等有重要作用。
可以说电子EDA技术已经成为电子工业领域不可缺少的技术支持。
相比传统的电路系统的设计方法，VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下（Top to Down）和基于库（LibraryBased）的设计的特点。
因此设计者可以不必了解硬件结构。
从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错，然后在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD器件中去，从而实现可编程的专用集成电路（ASIC）的设计。
八路彩灯控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握八路彩灯的基本电路原理和控制方法。
2. 学生能够运用所学的电子元件，如电阻、电容、二极管等，分析并搭建八路彩灯电路。
3. 学生能够描述并解释八路彩灯电路中涉及的物理现象，如电流、电压、颜色变化等。
技能目标：1. 学生能够运用电路图绘制工具，设计八路彩灯电路图，并展示其功能。
2. 学生能够运用编程软件，编写控制程序，实现八路彩灯的多样式切换和自动控制。
3. 学生能够运用实验器材，动手搭建八路彩灯电路，并解决实际操作中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术的兴趣和热情，提高科技创新意识。
2. 学生通过团队合作完成课程任务，培养沟通协作能力和集体荣誉感。
3. 学生在学习过程中，认识到电子技术在实际生活中的应用，增强环保意识和节能意识。
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电路搭建方法。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，培养解决问题的能力和创新精神。
将课程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1. 电子元件基础知识：介绍电阻、电容、二极管等基本电子元件的原理和特性，关联课本第三章第二节。
2. 八路彩灯电路原理：讲解八路彩灯电路的设计原理，包括电路图绘制、元件连接方式等，关联课本第四章第一节。
3. 编程控制方法：介绍编程软件的使用，编写控制程序实现八路彩灯的多样式切换，关联课本第五章第三节。
4. 实践操作：指导学生动手搭建八路彩灯电路，进行实际操作，解决问题，关联课本第六章实践环节。
教学大纲安排：第一课时：电子元件基础知识学习，认识电阻、电容、二极管等元件，了解其作用。
第二课时：学习八路彩灯电路原理，分析电路图，了解元件连接方式。
第三课时：编程控制方法学习，掌握编程软件的使用，编写基础控制程序。
8路循环彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握8路循环彩灯的基本电路原理和编程方法。
2. 学生能够运用所学知识，设计并实现具有创意的8路循环彩灯效果。
3. 学生了解彩灯在现实生活中的应用，如装饰、广告等，并理解其背后的技术原理。
技能目标：1. 学生能够独立完成8路循环彩灯电路的搭建和调试。
2. 学生能够运用编程软件编写并优化8路循环彩灯的程序，实现不同灯光效果。
3. 学生具备团队协作能力，共同完成课程任务，并能够进行有效的沟通与交流。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术和编程的兴趣，激发学习热情，形成自主学习的能力。
2. 学生通过动手实践，体验创新与创造的乐趣，增强自信心和成就感。
3. 学生能够关注生活中的技术应用，认识到科技对生活的改变，培养社会责任感和创新精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术和编程实践课程，适用于八年级学生。
学生在前期的学习过程中，已经掌握了基本的电路原理和编程知识。
本课程旨在巩固和提高学生的实践操作能力，培养学生的创新思维和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实践相结合，达到预期的学习成果。
同时，课程注重培养学生的情感态度价值观，使学生在学习过程中形成积极的学习态度和价值观。
二、教学内容1. 电路原理回顾：电阻、电容、二极管等基础元件的作用；电路图识读及分析。
教材章节：第二章《基本电路元件》2. 8路循环彩灯电路设计：介绍8路循环彩灯电路的组成、工作原理及搭建方法。
教材章节：第三章《数字电路基础》3. 编程软件操作：学习并掌握编程软件的使用，编写8路循环彩灯控制程序。
教材章节：第五章《编程基础与技巧》4. 程序优化与调试：对编写好的程序进行优化和调试，实现不同的灯光效果。
教材章节：第六章《程序调试与优化》5. 创意彩灯设计：运用所学知识，进行创意彩灯设计，实现个性化彩灯效果。
8路彩灯控制器课程设计1. 引言8路彩灯控制器是一种用于控制多个彩灯的设备，可以实现对彩灯的亮度、颜色、闪烁等功能进行调节。
本课程设计旨在通过设计和实现一个基于Arduino的8路彩灯控制器系统，让学生了解并掌握彩灯控制器的原理和应用。
本文将从以下几个方面进行详细介绍：系统设计概述、硬件设计、软件设计、系统测试与调试以及课程教学建议。
2. 系统设计概述本系统采用Arduino作为主控芯片，通过与8个彩灯模块的连接，实现对彩灯的控制。
系统具有以下特点：•支持多种亮度和颜色调节方式，如PWM调光和RGB颜色混合。
•支持闪烁效果的设置和控制。
•可以通过串口或无线通信进行远程控制。
3. 硬件设计3.1 硬件组成本系统的硬件组成如下：•Arduino UNO开发板：作为主控芯片，负责接收指令并控制彩灯。
•彩灯模块：共8个，每个模块包含一个彩灯和相应的控制电路。
•电源模块：用于为Arduino和彩灯模块提供电源。
3.2 连接方式将Arduino与彩灯模块连接如下：•将8个彩灯模块的控制引脚分别连接到Arduino的数字IO口。
•将彩灯模块的电源引脚连接到电源模块的输出端。
•将Arduino的GND引脚与电源模块的GND引脚相连。
4. 软件设计4.1 控制逻辑系统的控制逻辑如下：1.初始化系统，设置各个IO口的功能和初始化默认参数。
2.进入主循环，等待指令。
3.接收指令并解析，根据指令类型执行相应操作。
4.执行完毕后返回主循环。
4.2 主要功能实现本系统的主要功能包括：•彩灯亮度调节：通过PWM信号控制彩灯亮度，可以实现从全亮到全暗的无级调光效果。
•彩灯颜色调节：通过RGB三基色混合，可以实现多种颜色的选择和调节。
•彩灯闪烁效果：通过控制彩灯的开关状态和亮度，可以实现闪烁效果。
4.3 程序框架系统的程序框架如下：void setup() {// 初始化系统}void loop() {// 等待指令// 解析指令// 执行操作}5. 系统测试与调试在完成硬件和软件设计后，需要进行系统测试与调试，以确保系统功能正常。
8路循环彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解并掌握8路循环彩灯的基本原理，包括电路组成、循环控制方式等；2. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的8路循环彩灯电路；3. 学生了解并掌握8路循环彩灯程序编写的基本方法，能够实现基本的灯光控制效果。
技能目标：1. 学生培养动手操作能力，能够独立完成电路搭建和程序编写；2. 学生提高问题解决能力，能够分析并解决8路循环彩灯在运行过程中遇到的问题；3. 学生培养团队协作能力，能够在小组合作中发挥积极作用，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣和热情，激发创新意识；2. 学生树立安全意识，遵循实验操作规程，确保实验过程安全；3. 学生培养环保意识，注重废弃物的分类处理和回收利用；4. 学生通过小组合作，培养沟通、分享和尊重他人的品质。
课程性质：本课程属于电子制作实践课程，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对的学生群体为具有一定电子知识基础和编程能力的学生，他们对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师在教学过程中应注重启发式教学，引导学生主动探索、思考问题，同时关注学生的个别差异，给予个性化指导。
在教学评估中，关注学生的知识掌握、技能提升和情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
，正文直接输出以下内容：一、课程目标知识目标：1. 掌握8路循环彩灯的基本电路原理及电路搭建方法；2. 学习并理解循环控制程序编写技巧，实现8路彩灯的循环点亮与熄灭；3. 了解电子元件的功能及其在8路循环彩灯中的应用。
技能目标：1. 能够独立完成8路循环彩灯的电路搭建和程序编写；2. 学会使用调试工具，解决电路及程序中可能出现的问题；3. 培养团队合作能力，与小组成员共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养对电子制作的兴趣，激发创新思维和动手实践欲望；2. 树立安全意识，遵守实验操作规程，确保实验过程安全可靠；3. 增强环保意识，养成废弃物品分类处理的好习惯；4. 学会沟通与分享，尊重他人意见，培养团队协作精神。
8路旋转彩灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握8路旋转彩灯的基本电路原理和电路连接方式。
2. 学生能运用所学的电子元件知识，识别并使用8路旋转彩灯所需的电阻、电容、二极管等电子元件。
3. 学生能了解并描述8路旋转彩灯的程序设计原理，包括循环、延时等基本编程概念。
技能目标：1. 学生能够独立完成8路旋转彩灯电路的搭建和调试。
2. 学生能够编写简单的程序，实现8路旋转彩灯的不同灯光效果。
3. 学生通过实践操作，提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生通过团队合作完成项目，培养团队协作能力和沟通能力，增强集体荣誉感。
3. 学生能够认识到科技与生活的紧密联系，增强学以致用的意识，培养环保和节能的观念。
课程性质：本课程为电子技术与编程实践课程，结合学生特点，注重实践操作和团队合作。
学生特点：六年级学生，具备一定的电子元件知识和编程基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：课程设计需注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和创新能力培养。
教学过程中，教师应引导学生主动探究，鼓励学生提问和解决问题。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，达到学以致用的目的。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学大纲：1. 电子元件知识回顾：复习电阻、电容、二极管等基础电子元件的原理与功能，对应教材第3章。
2. 8路旋转彩灯电路原理：学习8路旋转彩灯的电路设计，分析电路中各元件的作用，对应教材第4章。
3. 电路搭建与调试：指导学生进行8路旋转彩灯电路的搭建，并进行调试，确保电路正常运行，对应教材第5章。
4. 程序设计原理：学习循环、延时等基本编程概念，分析8路旋转彩灯的程序设计，对应教材第6章。
5. 编程实践：指导学生编写程序，实现8路旋转彩灯的不同灯光效果，对应教材第7章。
6. 创新设计与展示：鼓励学生发挥创意，设计独特的8路旋转彩灯效果，并进行团队展示，对应教材第8章。
课程设计报告书试验大致思路如下：3．器件管脚分配图：图1（4017管脚分配图）CD4017是十进制计数器，它包含译码器。
计数器在时钟禁止输入为低电平时，在时钟脉冲上升沿进位。
在时钟禁止输入为高电平时，时钟被禁止。
复位输入为高电平时，时钟输入独立运行。
该芯片是一个十进制分配器，只要在其脉冲信号输入端接入脉冲信号，每来一个脉冲信号时，该芯片就会从Q0~~Q9~~Q0循环发出高电平，并且能够保持这个脉冲信号没有结束时，一直是高电平。
由此可知，该芯片能够运用于控制端或者是用于循环彩灯等等方面的应用。
引出端功能符号CO：进位脉冲输渊CP：时钟输入端CR：清除端INH：禁止端Q0-Q9 计数脉冲输出端VDD：正电源VSS：地真值表输入输出CP INH CR Q0-Q9 CO× × H Q0↑L LH ↓L计数计数脉冲为Q0-Q4时：CO=HL × L× H L↓× L×↑L保持计数脉冲为Q5-Q9时：CO=L图2（4069管脚分配图）CD4069又称为六反向器，广泛运用于各种电路设计中。
当Vcc=5~10V时，C110uFU1A 4069BCL_5V U2B 4069BCL_5V R210kΩR1200kΩ1234图4图4为电路中的一部分，是用来产生时钟脉冲的多谐振荡器，它仿真图如下图5整个电路的仿真图如下；。
八路流动彩灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过八路流动彩灯的制作，让学生掌握基础电子电路知识，培养学生的动手能力和创新思维。
知识目标要求学生了解彩灯的基本原理，掌握电路图的阅读和绘制；技能目标要求学生能够独立完成彩灯制作，并进行调试和优化；情感态度价值观目标则是培养学生对科学的热爱，提高他们的团队合作意识和解决问题的能力。
二、教学内容教学内容主要包括彩灯的工作原理、电路图的阅读和绘制、八路彩灯的制作和调试。
具体涉及以下几个方面：1. 彩灯的基本原理和工作方式；2. 电路元件的功能和应用；3. 电路图的符号和绘制方法；4. 八路彩灯的接线方式和编程方法；5. 彩灯的调试和优化技巧。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1. 讲授法：通过讲解彩灯的工作原理和相关知识，使学生掌握基本概念；2. 讨论法：分组讨论彩灯制作过程中遇到的问题，培养学生的团队协作能力；3. 案例分析法：分析经典彩灯案例，让学生了解不同的设计和制作方法；4. 实验法：动手制作八路彩灯，提高学生的实践操作能力。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1. 教材：选用《电子电路基础》作为主教材，辅助以相关参考书籍；2. 多媒体资料：制作课件和教学视频，为学生提供直观的学习资源；3. 实验设备：准备八路彩灯实验套件，让学生动手实践；4. 工具和器材：提供电路图绘制工具、焊接设备等实验器材。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，各占百分比分别为40%、30%和30%。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况；作业分为课堂练习和课后作业，要求学生在规定时间内完成，以巩固所学知识；考试分为期中考试和期末考试，内容涵盖课程所有知识点，以检验学生的掌握程度。
评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程共计16课时，安排在每周的单数课时进行，教学时间为45分钟。
8路plc彩灯控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解8路PLC彩灯控制的基本原理，掌握PLC编程的基本指令；2. 学生能描述8路PLC彩灯控制系统的电路连接方式，了解各元件的功能；3. 学生了解自动化控制系统中PLC的应用，掌握相关术语和概念。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行8路彩灯控制程序的编写和调试；2. 学生能够根据实际需求设计简单的8路PLC彩灯控制方案；3. 学生能够通过小组合作，解决实际操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通和解决问题，增强合作意识；3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生对PLC控制技术的应用能力。
学生特点：八年级学生对电子技术有一定的基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需引导他们掌握正确的学习方法。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动探索，提高解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中获得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. PLC基础知识：- PLC的基本结构、工作原理和性能特点；- PLC编程软件的使用方法，基本指令的学习；- 介绍与8路彩灯控制相关的基础知识，如输入输出接口、继电器等。
2. 8路PLC彩灯控制电路设计：- 电路原理图的绘制，电路连接方法；- PLC与各元件的接线方式，如电源、输入输出端口等；- 介绍教材中相关章节内容，结合实际案例进行分析。
3. PLC编程与调试：- 编写8路彩灯控制程序，学习梯形图编程方法；- 调试程序，观察并解决实际问题；- 教学大纲中明确各阶段的学习内容和进度，确保学生循序渐进地掌握知识。
8路彩灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解8路彩灯控制器的基本原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述8路彩灯控制器的电路图，并解释其工作原理。
3. 学生了解8路彩灯控制器在现实生活中的应用，并能够举例说明。
技能目标：1. 学生能够正确使用工具和仪器进行8路彩灯控制器的组装和调试。
2. 学生通过动手实践，掌握基本的电路故障排查和解决问题的方法。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的8路彩灯控制程序，实现不同的灯光效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子制作和编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同解决问题，提高沟通与表达能力。
3. 增强学生对科技与生活的联系的认识，培养环保意识和责任感。
课程性质分析：本课程属于电子技术与应用领域，结合实际操作，注重培养学生的动手能力、创新思维和实际应用能力。
学生特点分析：初中年级的学生对新鲜事物充满好奇心，动手能力强，但理论知识相对薄弱，需要通过实践操作来加深理解。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
2. 教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究、发现问题、解决问题。
3. 关注学生的个体差异，提供个性化的辅导，使每个学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 电子元件认知：介绍常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等，结合教材相关章节，让学生了解其功能及在8路彩灯控制器中的作用。
2. 电路原理：分析8路彩灯控制器的电路图，讲解各部分电路的功能及相互关系，对应教材中电路分析的内容。
3. 组装与调试：指导学生按照电路图组装8路彩灯控制器，学习焊接、接线等基本技能，参照教材相关章节进行实践操作。
4. 编程与控制：介绍简单的编程方法，使学生能够通过编程实现不同的灯光效果，结合教材中编程与控制部分的内容进行教学。
5. 故障排查：教授学生如何分析并解决8路彩灯控制器在运行过程中可能出现的故障，运用教材中故障排查技巧进行实践。
数字电路课程设计报告课程名称：循环彩灯控制器设计题目：循环彩灯控制器院（部）：机械与电子工程学院专业：学生姓名:学号:班级：日期:指导教师:课程设计任务书课程设计题目循环彩灯控制器姓名学号班级院部机械与电子工程学院专业组别组长组员指导教师课程设计目的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．数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。
课程设计环境用proteus 仿真软件画出总体电路图、word编写课程设计报告课程设计任务和要求设计要求：1. 8路彩灯能演示三种花型（花型自拟）；2. 彩灯用发光二极管LED模拟；3．选做：实现快慢两种节拍的变换。
设计任务：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。
课程设计工作进度计划序号起止日期工作内容1 2012年6月7日~2012年6月11日选择设计题目并阅读相关文献、资料，学习使用proteus2 2012年6月12日~2012年6月13日根据设计任务和要求，做出大纲和目录3 2012年6月13日~2012年6月16日根据目录做出设计内容4 2012年6月17日~2012年6月18日根据设计内容用proteus画图5 2012年6月19日整理课程设计的格式与内容6 2012年6月20日打印并装订教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学院（系）审核意见：主任签字：年月日目录1.摘要 (4)2.关键字 (4)3.设计背景 (4)3.1 了解数字电路系统的定义及组成 (4)3.2 掌握时钟电路的作用及基本构成 (4)4.设计方案的选择 (5)5.单元电路的设计 (6)5.1 花型控制电路的设计 (6)5.2 花型演示电路的设计 (10)5.3 节拍控制电路的设计 (10)5.4 时钟信号电路的设计 (11)6.总体电路图 (12)7.各个单元电路的输入输出波形 (12)8.电路调试 (15)9.元器件清单 (16)10.分析与总结 (17)11.致谢 (19)12.参考文献 (19)13.指导教师评语 (20)循环彩灯控制器的设计1.摘要本次循环彩灯的设计制作由时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路构成的集成电路来实现，其中花型控制电路由1614位二进制同步计数器完成，花型演示电路由195 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化），节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成，它可实现二分频。
2.关键字循环彩灯、时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路。
3.设计背景3.1了解数字电路系统的定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。
输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。
3.2掌握时钟电路的作用及基本构成时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。
时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。
比如多路可编程控制器中的 555 多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。
设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。
4.设计方案的选择针对题目设计要求，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；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：根据所提供的实验器材各模块总体思路如下：时钟信号CP 电路：参见高等教育出版社 王淑银主编的《数字电路与逻辑设计》课本P404图10-3-6（a ）;花型控制电路：由1614位二进制同步计数器完成；花型演示电路：由195 双向移位寄存器完成（可左移右移完成花型变化）；时钟信号CP 产生电路 花型控制电路 花型演示电路节拍控制电路：节拍变化由151八选一数据选择器完成，节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成，它可实现二分频。
总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在，方案一是基于基本要求而设计的，方案二加入了节拍的变化，花型控制电路和花型演示电路的CP都是节拍控制之后的CP。
两种方案的基本思路相同，将整个设计电路的功能模块化，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。
这么设计的出发点是：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都很方便。
花型控制电路简单，花型也比较简单。
由于在设计的构想时期，已经确定将电路模块化，设计的过程中又已经将节拍控制电路设计出来，通过仿真软件也实现了设计要求——分频。
方案二同时完成了选做的要求，只要确保每一模块实现其功能方案二并不难也不复杂，为了确保短时间内完成课程设计和高效率，我选择了方案二。
5.单元电路的设计5.1 花型控制电路由二片移位寄存器194实现。
其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制（它们由同一个CP脉冲控制）。
三种花型变换样式花型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。
移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型31 00000000 00000000 000000002 10001000 00011000 100000003 11001100 00111100 110000004 11101110 01111110 111000005 11111111 11111111 111100006 01110111 11100111 111110007 00110011 11000011 111111008 00010001 10000001 111111109 1111111110 0111111111 0011111112 0001111113 0000111114 0000011115 0000001116 00000001我的设计是每种花型完整显示两遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为64，即1~16显示第一个花型，17~32显示第二个花型，33~64显示第三个花型。
要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制经过观察每16个CP 低位片输出Q1—Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的变化从而实现滑行的变化。
现将两片194分为低位片1和高位片2，再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。
列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR的输入信号及节拍控制信号列表如下：(用^Li表示Li的取非)花型低位片节拍控制信号SL SR S1 S0 SL SR S1 S0 QQ FE1 X ^L80 1 X ^L80 1 002 ^L8X 1 0 X ^L80 1 103 X ^L80 1 X L4 0 1 01X ^L80 1 x L4 0 1 11列出卡诺图分析194低位片QEQ F 0 1 QEQ F 0 10 X ^L8 0 0 11 X X 1 0 0SL=^L8 S1=QE. ^ Q FQEQ F 0 1 QEQ F 0 10 ^L8X 0 1 01 ^L8^L8 1 1 1SR=^L8 SL=^ ( QE. ^Q F)194高位片QEQ F 0 1 QEQ F 0 10 X X 0 ^L8^L81 X X 1 L4X L4 SL=X SR=^ Q F .^L8+ Q F .L4QEQ F 0 1 QEQ F 0 10 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1S1=0 S0=1由上图分析可以得到控制194高、低位片的左移右移变化控制端S1、S0以及串行输入端的由161的输出端QE 、Q F和本身输出端L4和^L8控制。
用去QA—QH表示161从低位到高位的个输出端。
控制结果表达式如下：194低位片194高位片S1=QE. ^ Q F S1=0S0=^S1S0=1SL=^L8SL=XSR=^L8SR=Q F.L4+^Q F. ^L8电路图如下：5.2花型演示电路由二片161级联的模128（三种花型节拍每种显示两遍，再总体重复一遍的总节拍数）计数器。
161的级联用的是同步，并用^QH清零。
当三种花型全新显示一遍后（总共64拍）161的输出变为00000100所以将161高位片的Q2（即Q G）信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。
161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。
电路图如下：5.3 节拍控制电路由一片151和一片74级联实现。
整体上实现脉冲频率的变换，即交替产生快慢节拍。
令74的Vcc，CLR，PR都接高电平，将^Q的输出接到D端，Q端的输出接到151的D1端。
令151的B,C,G’,GND接低电平，Vcc接高电平，D0接时钟信号的CP脉冲，A端接由花型控制电路的QG输出。
所以Y端的输出就为：Y=C P·^A+Q·A(Q是74D触发器的输出端)由D触发器具有记忆功能，记录上一个状态，所以在每一个CP脉冲的上升沿，Q输出为上一次的记录（即一个脉冲）。
也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。
所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。
A端接的是161的高位片的QG即当到达第64拍时QG为1接下来的65~128拍为变慢后的脉冲输出。
电路图如下:5.4 时钟信号电路由一片555加上适当电容及电阻实现。
