数电课程设计---多路彩灯控制器

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1、 数字电路课程设计报告书 多路彩灯控制器 系 部 名 称系 部 名 称 ： 通信工程系 学 生 姓 名学 生 姓 名 ： 专 业 名 称专 业 名 称 ： 通信工程 班班 级级 ： 通工 0713 实 习 时 间实 习 时 间 ： 2009 年 12 月 7 日至 2009 年 12 月 18 日 多路彩灯控制器的设计多路彩灯控制器的设计 一 、课程设计题目（与实习目的） （一）、题目：多路彩灯控制器 （二）、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

2、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。 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，基本要求： 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； 选做：实现快慢两种节拍的变换。 （2）课程设计的总体要求 1设计电路实现

3、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。 三三 总体方案的选择总体方案的选择 （1）总体方案的设计）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：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：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

4、案一采用了完全不同的方法，如花型的控制。 主体框图如下： 时钟信号 CP 产生电路 花型控制电 路 花型演示电 路 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）； 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。 （2 2）总体方案的选择）总体方案的选择 方案一与方案二最大的不同就在，

5、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。 四四 单元电路的设计单元电路的设计 1 1. .设计所使用的元件及工具：设计所使用的元件及工具： 74LS161（四位二进制同步计数器） - 2 个； 74LS194（移位寄存器） - 2 个； 74LS151（八选一数据选择器） - 1 个； 74LS74（双 D 触发器） - 1 个； 74LS00（四二输入与非门） - -1 个； 74LS04（六非门） - 1 个； 发光二极管- -8 个； 555