课程设计--多花样循环彩灯控制器设计报告

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1、 1 1.1.设计意义及要求设计意义及要求 1.11.1 设计意义设计意义 对数字电子技术基础学习，我们掌握一些关于数字电子技术的基础 知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用数字技术解决问题的基本 态度与基本能力但是对于各种门电路、元器件芯片的结构及其工作原理等知 识，我们的理解依然比较肤浅。通过为期两周的课程设计，可以让我们对课 堂上的知识有更深入的理解，同时做到理论与实际相结合。此外，课程设计 能够最直接有效的训练我们的创新思维，提高分析问题、解决问题的能力。 1.21.2 设计要求设计要求 1.使 16 只彩灯从右到左逐一循环点亮 2.使 16 只彩灯按照 1111 1110 11

2、11 1110 左移循环点亮，即最开始为第 8 只和第 16 只彩灯亮，紧接着熄灭，同时第 7 只和第 15 只彩灯亮依此 循环点亮。 3.使 16 只彩灯交替闪烁。 4.使中间两个彩灯发亮，然后从两边再增加两个发亮，一直下去，直 到 16 个彩灯全亮。 5.接着重复以上动作，这样一直循环下去。时间间隔为 1 秒。 2 2方案设计方案设计 2.1 设计思路 首先需要个脉冲源信号刺激，之后对于流水灯的移位功能可以采取寄 存器来实现，本实验采用的是 74LS198 芯片。总体方案共分为 6 大块。第一 块实现实现左移循环， 第二块实现两两左移循环点亮， 第三块实现交替闪烁， 第四块实现向外扩散，第

3、五块实现时钟信号的产生，第六块实现计数器。 2.2 方案设计 2 2.2.1 设计方案一电路图 图 2-1 方案一方框图 2.2.2. 设计方案二电路图 本方案实现的核心是 MCU控制电路，以 AVRmega16单片机为控制核心， 用C语言编程， 控制彩灯实现多花样循环功能。 AVR单片机最小系统AVRmega16 单片机和复位电路，还有晶振电路（16Mhz）。AVR单片机具有高性能、低功 耗的特点使用 AVR的时钟源（晶振、内部 RC 等）不经过分频直接提供给 CPU 使用，而 51的 CPU主频等于晶振的 12分频此最小系统实现对系统的控制等功 能。 系统框图如下： 图 2-2 方案二框图

4、 时钟信号 计数器 向外扩散 交替闪烁 两两左移循环 左移循环 MCU 控 制 电 路 LED 灯 显 示 电 路 3 图 2- 3 方案 2 电路 2.3 方案比较 方案一是采用数电模块，元器件较多，接线较为复杂，但功能明确，容 易看懂 方案二采用单片机制作，电路简单，但对于没学过单片机的同学有理解 鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计，所以我选择了第一组方 案。 3.部分电路设计 3. 1 左移循环电路 4 3-1 花样一左移电路图 第一块：第一片和第二片 74ls198 的输入端分别为 11111110 11111111，在第 一个脉冲上升沿到来时， s0=s1=1 两个芯片同时置数， 并且第 16 只彩灯点亮， 当第二个脉冲上升沿到来时，s0=0,s1=1,两个芯片开始左移，由于第一片的 Q0 端与第二片的 DSL 端相连接，而 DSL 的信号直接输出给 Q7 端，因此当 第九个灯点亮时，在下一个脉冲信号的作用下，第八个灯被点亮，最终达到 左移循环的目的。 3.2 两两左移循环电路 图 3-2 花样二两两左移电路图 第二块：第一片和第二片 74ls198 的输