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西安邮电大学数字电路课程设计实验报告多路彩灯

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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 ： 学生姓名 ： 专业名称 ： 班 级 ： 实习时间 ： 一、实验目的： 根据知识掌握情况和兴趣选择题目，给出功能设计方案，插接、调试电路，完成要求的任务，达到巩固和应用“电子技术基础”和“数字电路与逻辑设计”课程基本理论和方法，初步掌握模拟与数字电路系统设计基本方法的目的。 二、实验要求： 设计一个4路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED模拟，具体要求如下： 1、能演示三种花型，花型自拟。 2、选作：彩灯明暗变换节拍为1.0s和0.5s，两种节拍交替运行。 三、实验元件： 555定时器 1个 74194 2个 74161 2个 7404 2个 电阻150kΩ 1个 电阻4.7 kΩ 1个 电容4.7uF 1个 电容0.1 uF 1个 四、总体方案的设计： 经过分析问题及初步的整体思考，设计方案如下： 整体功能的实现需要以下三个模块来实现：花型的演示及控制模块，节拍控制模块，时钟信号的产生。时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由两个74194（双向移位寄存器）来实现，花型的控制功能由两个74161（四位二进制同步计数器）。

五、单元电路的设计： 1，时钟信号 一片555加上电容及电阻实现 电容：4.7μf 0.01μf 电阻：150 kΩ 4.7 kΩ

花型演示电路 花型控制 节拍控制电路

花型控制 节拍控制电路 R4DC7Q3GND1

VCC8TR2TH6CV5U1555R1150kR24.7kC10.1ufC24.7ufD03D14D25D36Q015Q114Q213Q312D03D14D25D36SR2SL7CLK11S09S110MR1

Q015Q114Q213Q312U774194

D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1

U474161

D0

3Q0144

1312U2:A7404

1312U2:D74041110U2:E740498U2:F7404

12U3:A74043

4U3:B7404

D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED

2,花型控制电路 花型控制电路可利用74194移存器作为彩灯演示电路用两个74161来作为花型控制电路。 花型设计为 一 二 三 四 10000001 00010001 10001000 00011000 11000011 00110011 11001100 00111100 11100111 01110111 11101110 01111110 11111111 11111111 11111111 11111111 01111110 11101110 01110111 11100111 00111100 11001100 00110011 11000011 00011000 10001000 00010001 10000001 00000000 00000000 00000000 00000000

花型1 花型2 花型3 花型4

194（左） s0 0 1 0 1

s1 1 0 1 0 194（右） s0 1 1 0 0

s1 0 0 1 1 R4DC7Q3GND1

VCC8TR2TH6CV5U1555R1150kR24.7kC10.1ufC24.7ufD03D14D25D36SR2SL7CLK11S09S110MR1Q015Q114Q213Q312U674194

D03D14D25D36SR2SL7CLK11S09S110MR1

Q015Q114Q213Q312U774194D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U474161D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U57416112U2:A740434U2:B740456U2:C74041312U2:D74041110U2:E74049

8U2:F7404

12U3:A74043

4U3:B7404

D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-RED

六、总体电路图（见后） 七.组装过程中的问题 在这次实验中其实最麻烦的就是组装过程，电路图还好画些，组装元器件需要十足的耐心加细心，布线要求美观大方，没有交叉线，元器件要分步均匀，不要挤在一起，这样不利于线的走位，我在这次布线中，一开始就十分小心，每一个线都用红笔做了长度标记，但是最后组装好了以后，又经过静态测试，再接电源后灯根本不亮，开始细心排查，后来才发现面包板的电源和地插槽第五组与第六组根本没有连到一起，也就是没有加上电源，然后还在后来的排查中发现在走线的过程中还有共用同一组插槽的，另外还有好多问题，经过细心检查后终于一一改正并最终得到了正确的结果，着实不易啊。 八、心得体会和分析总结 这次实验是一次真正意义上的自己设计自己组装的实验，实验开始时候，还不适应到底应该怎样设计，很没有头绪，不知道从哪里开始，请教了一些有头绪的同学后，才大概有了个总体思路，然后沿着这个思路，一步一步列真值表，写卡诺图，才慢慢把雏形做好，然后进行一些完善，才有了最后的电路图，因为有Proteus，所以实验变得极为简便，我们在上面连好电路图，进行了模拟，验证了预期的结果，才进行最后的电路组装。 这次实验真正的考验了我们遇到问题，分析问题，解决问题的能力， 这对我们的帮助很大，这正是理论与实践相结合，这个实验正检验了我们数字电路的理论部分，如果理论知识一塌糊涂，这个实验是不可能完成的，所以，通过这次实验，我们学到了很多，这是在课本中没有的，我们都很认真的完成了它，使我们受益匪浅。 九、参考文献 数字电路逻辑设计（脉冲与数字电路第三版） 王毓银 主编 （高等教育出版社） 总体电路图 R4DC7Q3GND1

VCC8TR2TH6CV5U1555R1150kR24.7kC10.1ufC24.7ufD03D14D25D36SR2SL7CLK11S09S110MR1Q015Q114Q213Q312U674194

D03D14D25D36SR2SL7CLK11S09S110MR1

Q015Q114Q213Q312U774194D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U474161D03Q014D14Q113D25Q212D36Q311RCO15ENP7ENT10CLK2LOAD9MR1U57416112U2:A740434U2:B740456U2:C74041312U2:D74041110U2:E74049

8U2:F7404

12U3:A74043

4U3:B7404

D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-RED 西安邮电学院 电子工程 学院课程设计 过程考核表 学生姓名 班级/序号 承担任务实验室（单位） 所在部门 实施时间 2011年 06 月 07 日 — 2011年06 月 17 日

具体内容 第一周 周一：听老师讲授数字电路的设计方法及需要注意的问题； 周二：选定题目，并设计电路，完成电路设计； 周三：电路仿真； 周四：领取元器件，开始组装电路； 周五：组装电路；

第二周 周一：组装电路； 周二：老师验收电路； 周三：写实验报告； 周四：写实验报告； 周五：实验总结；

指导教师（师傅）姓名 范瑾 职务或职称 助教 指导教师（师傅） 对学生的评价

学习态度 □ 认真 □ 一般 □ 不认真

学习纪律 □ 全勤 □ 偶尔缺勤 □ 经常缺勤 实践能力 □ 很强 □ 一般 □ 较差

指导教师（师傅）对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见 指导教师（师傅）签字 年 月 日

西安邮电学院 电子工程 学院 课程设计成绩鉴定表 学生姓名 班级/学号 进行时间 2011年06月 07 日 — 2011 年 06 月 17日

成绩鉴定 学习内容（20分）

与教学任务计划结合程度（10分）

与专业培养结合程度（6分） 其它（4分）

接受单位评价 （20分） 实践能力（10分） 学习态度（6分）

学习纪律（4分）

报告鉴定 （60分）

报告内容与实践过程紧密结合（15分） 报告内容与教学计划内容紧密结合（15分） 报告质量(主题、结构、观点、逻辑、资料、字数 30分)

评阅教师姓名 范瑾 职称 助教 成绩

评语 评阅教师签字 年 月 日

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多路彩灯数电课程设计

多路彩灯数电课程设计

多路彩灯数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，特别是组合逻辑电路的设计原理；2. 使学生理解多路彩灯电路的工作原理，掌握其设计方法和步骤；3. 帮助学生了解并掌握常用数字电路元件的功能及其在多路彩灯电路中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力；2. 培养学生动手实践能力，能独立完成多路彩灯电路的设计、搭建和调试；3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新精神和实践意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重细节，追求卓越；3. 培养学生环保意识，关注可持续发展，养成节约资源的良好习惯。

课程性质分析：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手实践能力。

学生特点分析：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的求知欲和动手欲望，但可能缺乏实际操作经验。

教学要求：根据课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重培养学生的实践能力和创新能力，提高其综合素质。

在教学过程中，关注学生的个体差异，实施差异化教学，确保每位学生都能在课程中取得进步。

二、教学内容1. 数字电路基础知识复习：逻辑门电路、组合逻辑电路基本原理；2. 多路彩灯电路原理：介绍多路彩灯电路的基本构成、工作原理及设计要求；3. 常用数字电路元件：逻辑门芯片、译码器、驱动器等在多路彩灯电路中的应用；4. 多路彩灯电路设计：包括电路图绘制、元件选型、电路搭建和调试；5. 实践操作：分组进行多路彩灯电路的设计与制作，培养学生的动手实践能力；6. 教学案例解析：分析典型多路彩灯电路案例，让学生了解实际应用中的问题和解决方法。

教学内容安排与进度：第一课时：数字电路基础知识复习，介绍多路彩灯电路原理；第二课时：常用数字电路元件学习，分析教学案例；第三课时：多路彩灯电路设计方法讲解，分组讨论设计思路；第四课时：实践操作，进行多路彩灯电路的设计与制作；第五课时：电路调试与优化，展示成果，总结评价。

数字电子技术课程设计-多功能彩灯

数字电子技术课程设计-多功能彩灯

1 综述本次数字电路课程设计内容是多功能彩灯控制器设计。

随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能彩灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。

在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的彩灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。

目前，多功能彩灯的种类有很多种，所以多功能彩灯控制器的设计具有相当的代表性。

多功能彩灯控制器设计就是设计一个循环可预置序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示，不同的预置产生不同的视觉效果。

2 总体方案的设计与分析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。

主体框图如下：图2-1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：图2-22．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。

而方案二则将节拍控制电路与时钟信号电路两种功能融合在一块，利用两个不同频率的时钟信号交替提供脉冲输出，即可产生两种不同的节拍。

其优点在于只要用两个555构成的多谐振荡器和一个D触发器就能够产生两种时钟信号交替输出。

就这一块而言电路连线相对简单，又浅显易懂，所以我选择了方案二。

3.1.2 花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。

多路彩灯控制器实验报告

多路彩灯控制器实验报告

多路彩灯控制器目录摘要······················································一课程名称·······························二内容实验·······························三具体要求·······························四方案论证·······························五单元电路·······························六仿真结果·······························七实验小结······························参考文献·······················································一，课程名称多路彩灯控制器二，内容摘要当今时代科技发展日异月新，彩灯作为一种景观应用越来越多。

数电实习,多路彩灯

数电实习,多路彩灯

多路彩灯控制器设计一、课程设计题目课程设计题目：多路彩灯控制器二、任务和要求彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型。

彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。

实现彩灯控制可以采用EPROM编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。

在彩灯路数较少，花型变换比较简时，也可用移位寄存器实现。

在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件，需要加以一定的驱动电路。

本课题用发光二极管LED模拟彩灯，可以不用驱动。

（此次课程设计采用面包板来实现）现要求设计一个8路移存型彩灯控制器，彩灯用发光二极管LED 模拟，具体要求如下：1.能演示三种花型，花型自拟。

2.选做：彩灯明暗变换节拍为1.0s和2.0s，两种节拍交替运行。

三、总体方案的选择根据题目的任务、要求和性能指标，经过分析与思考，得出以下方案：整体电路分为四个模块：第一个模块实现节拍的发生；第二个模块实现快慢两种节拍的控制；第三个模块实现花型的控制；第四个模块实现花型的显示。

主体框图如下：四、单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具：器件清单如下：2.各个单元电路的具体实现（1）节拍部分①节拍发生电路节拍是整个电路功能实现的基础及其他模块进行调试的必需条件，故首先实现节拍发生模块。

0.5s 节拍选用由555及相关器件构成的多谐振荡器电路实现。

由于输出波形中低电平的持续时间，即电容放电时间为C R t w 227.0=低电平的持续时间，即电容放电时间为C R R t w )(7.0211+=因此电路输出矩形脉冲的周期为C R R t t T w w )2(7.02121+=+=输出矩形脉冲的占空比为212112R R R R T t q w ++==当12R R >>时，占空比近似为50%。

电容取：4.7μf 0.01μf 电阻取：2R =150 k Ω =1R 4.7 k Ω考虑到还要产生周期为2.0s 节拍故可在555基础上连接74LS74芯片达到分频的作用，电路图如下：产生脉冲波形如图：②节拍选择电路把节拍产生电路产生的1Hz和0.5Hz的节拍送入74ls151芯片的D0和D1端，再由74LS151的地址端的控制选择出1Hz或0.5Hz的频率。