电子技术课程设计--彩灯控制

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1、 电子技术课程设计报告电子技术课程设计报告 学 院： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 成 绩： 评阅意见： 评 阅 教 师 日 期 电子技术课程设计报告 一. 设计要求 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。 1、彩灯控制电路 （1） 控制 16 个不同颜色的彩灯依次点亮，不断地循环下去。 （2） 每路以发光二极管为负载。 （3） 可实现控制要求：电路控制。 2、温度控制电路 （1） 、要求输

2、入电压为 5V ，红绿发光二极管为负载。 （2） 、调节电位器，使红绿发光二极管交替点亮。 二. 设计的作用、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。 6.通过课程设计，使学生加强对电子技术电路的理解，掌握电子线路设计的 基础方法和一般过程， 能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功 能，能用仿真软

3、件对电子线路进行仿真设计，还能够学会查询资料、方案比较， 以及设计计算及制作调试环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。 三.设计的具体实现 1.系统概述 （一）彩灯电路 1.彩灯系统概述 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。根据设计要求，本系统由控制电路，编 码发生电路等组成。其彩灯控制器的总设计思想如下： 将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译 码器控制各路彩灯依次发亮。用框图表示如下。 （二）温控电路 1.温控系统概述 简易温度控制器是采用热敏电阻作为温度传感器,由于温度的变化而引起电 压

4、的变化，再利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高 或低电平从而对控制对象即加热器进行控制。 其电路可分为三大部分： 测温电路， 比较/显示电路 ，控制电路。 根据设计要求，本系统由电位器、电压比较器、集成运放等组成，设计思想 如下：电源为整个电路提供 5V 电压，通过调节电位器，使得电压比较器的正负 极性端的电压高低发生变化，从而使输出的高低电平发生改变，这个从电压比较 器输出端得到高低电平，通过控制三极管的基极时期饱和导通或者截止，最终来 控制红绿发光二极管的亮暗。 （二） 单元电路设计(或仿真)与分析 *彩灯电路： 1.彩灯电路总设计 本电路采用电阻与电容串联且 74L

5、S14D 与电阻串联产生时钟信号，电阻为 390 欧姆，电容则选择了一个比较小的 100uF 电容，这样流水灯能够快速闪烁。 时序逻辑电路则由 74LS161D 控制，选择它的原因很简单，便宜并且为十六 进制，正好是我们想要的，不用添加其他元件就能够控制两个 74LS138 译码器， 使整个电路变得清晰，简单，易懂，可读性高。负载则由 16 个发光二极管组成， 发光二级光有很多优点，电流小，易驱动，不用额外的驱动电路。这样，一个彩 灯原理图就画好了。 软件仿真结果如下： 振荡器 计数器 译码器 16路彩灯 2.单元电路设计参考 （1）电路元件参数计算 若选用四位二进制计数器，要达到设计要求，振

6、荡周期 T 应为 1 秒。 0.7TRC 取 C=100F 时， R T/0.7C=390一般电 路中。 （2）计数器的选用 选四位二进制计数器 74LS161。其引脚功能如下图所示。 Q0 Q2 作输出， Q3 不用。使输出数据的频率为输入时钟频率的二分频，周期为 0.5 秒。 （3）译码器的选用 译码器选用 74LS138，其引脚功能如下图所示。 当输入 A0、A1、A2 在 000111 变化时，对应的输出 Y0 至 Y7 为低电平，驱动外 接彩灯发亮。 （4）彩灯的选用 这里选用发光二极管做彩灯。由于电源电压为 5V，每次只亮一路灯， 限流电阻 R3=（UCC-VD）/ID,当 R3 取 470 时， ID 约为 7mA。 所以发光二极管 选用 LED 的参数为：ID=10mA, VD=2V,PM=100mW. 总结： （1） 、编码发生器 编码发生器根据流水要求，按节拍送出信号。74LS161 具有