數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-四路彩燈顯示系統(tǒng)

《數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-四路彩燈顯示系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課題名稱四路彩燈顯示系統(tǒng)專業(yè)自動(dòng)化班級(jí)三班學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師2011年12月15日24設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求一、任務(wù)與要求：用中規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)并制作一個(gè)四路彩燈顯示系統(tǒng)，要求如下：1、開(kāi)機(jī)自動(dòng)置入初始狀態(tài)后即能按規(guī)定的程序進(jìn)行循環(huán)顯示。2、程序由三個(gè)節(jié)拍組成：第一節(jié)拍時(shí)，四路輸出Q1～Q4依次為1，使第一路彩燈先點(diǎn)亮，接著第二，第三，第四路彩燈點(diǎn)亮。第二節(jié)拍時(shí)，Q4～Q1依次為0，使第四路彩燈先滅，然后使第三，第二，第一路彩燈滅。第三節(jié)拍時(shí)，Q1～Q4輸出同時(shí)為1態(tài)0.5秒，然后同時(shí)為0態(tài)0.5秒

2、，使四路彩燈同時(shí)點(diǎn)亮0.5秒然后同時(shí)滅0.5秒，共進(jìn)行4次。每個(gè)節(jié)拍費(fèi)時(shí)都為4秒，執(zhí)行一次程序共需12秒3、用發(fā)光二極管顯示彩燈系統(tǒng)的各節(jié)拍；4、功能擴(kuò)展（自選）24二、設(shè)計(jì)要求：1、設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖；2、設(shè)計(jì)各單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路器件；3、總電路設(shè)計(jì)；4、計(jì)算機(jī)仿真5、安裝調(diào)試電路；6、寫出設(shè)計(jì)報(bào)告；24主要設(shè)計(jì)條件1提供直流穩(wěn)壓電源、示波器；2提供TTL集成電路芯片、電阻、電容及插接用面包板、導(dǎo)線等。說(shuō)明書格式1、課程設(shè)計(jì)封面；2、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；3、說(shuō)明書目錄；4、設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖；5

3、、單元電路設(shè)計(jì)（各單元電路圖）；6、總電路設(shè)計(jì)（總電路圖）；7、安裝、調(diào)試步驟；8、故障分析與電路改進(jìn)；9、總結(jié)與設(shè)計(jì)調(diào)試體會(huì)；10、附錄（元器件清單）；11、參考文獻(xiàn)；12、課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分表。24進(jìn)度安排第一周星期一上午安排任務(wù)、講課。星期一～星期五上午查資料、設(shè)計(jì)第二周1、計(jì)算機(jī)仿真2、測(cè)試元器件3、調(diào)試單元電路4、調(diào)試總電路5、調(diào)試驗(yàn)收6、寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書星期五下午答辯地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓四樓電子綜合實(shí)驗(yàn)室24目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)7二、設(shè)計(jì)要求8三、設(shè)計(jì)總思路91、基本原理92、框圖10四、單元電路設(shè)計(jì)111、時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路112

4、、具體實(shí)現(xiàn)133、循環(huán)控制電路144、具體實(shí)現(xiàn)：14五、彩燈花樣輸出電路151、運(yùn)用到74LS194功能表152、通過(guò)12進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出端的C、D信號(hào)控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表163、彩燈花樣輸出電路接線圖17六　總電路設(shè)計(jì)18七、實(shí)驗(yàn)、調(diào)試及測(cè)試結(jié)果分析19結(jié)果的調(diào)試及分析19（1）調(diào)試使用的主要儀器:數(shù)字萬(wàn)用表直流穩(wěn)壓電源示波器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器19（2）測(cè)試電路的方法和技巧:19調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法：19八、總結(jié)與設(shè)計(jì)調(diào)試體會(huì)21九、附錄231、元器件清單：232、參考文獻(xiàn)23電氣與信息工程系

5、課程設(shè)計(jì)評(píng)分表2424一、設(shè)計(jì)任務(wù)用中規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)并制作一個(gè)四路彩燈顯示系統(tǒng)，要求如下：1、開(kāi)機(jī)自動(dòng)置入初始狀態(tài)后即能按規(guī)定的程序進(jìn)行循環(huán)顯示。2、程序由三個(gè)節(jié)拍組成：第一節(jié)拍時(shí)，四路輸出Q1～Q4依次為1，使第一路彩燈先點(diǎn)亮，接著第二，第三，第四路彩燈點(diǎn)亮。第二節(jié)拍時(shí)，Q4～Q1依次為0，使第四路彩燈先滅，然后使第三，第二，第一路彩燈滅。第三節(jié)拍時(shí)，Q1～Q4輸出同時(shí)為1態(tài)0.5秒，然后同時(shí)為0態(tài)0.5秒，使四路彩燈同時(shí)點(diǎn)亮0.5秒然后同時(shí)滅0.5秒，共進(jìn)行4次。每個(gè)節(jié)拍費(fèi)時(shí)都為4秒，執(zhí)行一次程序共需12秒3、用發(fā)光二極管

6、顯示彩燈系統(tǒng)的各節(jié)拍；4、功能擴(kuò)展（自選）24二、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖；2、設(shè)計(jì)各單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路器件；3、總電路設(shè)計(jì)；4、計(jì)算機(jī)仿真5、安裝調(diào)試電路；6、寫出設(shè)計(jì)報(bào)告；24三、設(shè)計(jì)總思路根據(jù)課程設(shè)計(jì)課題要求，要實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路，循環(huán)控制電路和彩燈花樣輸出電路。時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路由74LS161分頻實(shí)現(xiàn)，循環(huán)控制電路由74LS161和7420實(shí)現(xiàn)，彩燈花樣輸出電路由74LS194和相關(guān)邏輯電路實(shí)現(xiàn)。1、基本原理由設(shè)計(jì)要求出發(fā)可知彩燈的三個(gè)節(jié)拍可以用移位寄存器74LS194實(shí)

7、現(xiàn)，通過(guò)控制S0和S1實(shí)現(xiàn)右移、左移和送數(shù)，通過(guò)控制CLR＇控制清零。第一節(jié)拍為1右移，第二節(jié)拍為0左移，第三節(jié)拍全亮為置數(shù)1，全滅為清零。由于程序循環(huán)一次要12秒，故需要一個(gè)12進(jìn)制的計(jì)數(shù)器控制循環(huán)。第三節(jié)拍時(shí)要求1秒內(nèi)全滅全亮各一次，故脈沖信號(hào)頻率比先前兩節(jié)拍時(shí)脈沖頻率要快一倍，而且要以相同頻率控制CLR’?？梢杂靡粋€(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，一路送到控制12進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，一路經(jīng)邏輯電路送到移位寄存器。242、框圖移位計(jì)數(shù)器74LS19112進(jìn)制循環(huán)控制器多諧振蕩器彩燈顯示輸出16進(jìn)制分頻計(jì)數(shù)器24四、單元電路設(shè)計(jì)1、時(shí)鐘

8、脈沖產(chǎn)生電路用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器,電路輸出便得到一個(gè)周期性的矩形脈沖,其周期為:T=0.7(R1+2R2)C………………………(1-1)控制74LS161模十六計(jì)數(shù)器電阻值和電容值可設(shè)為：R1=1KΩ，R2=20KΩ，C=0.01μF由公式（1-1）計(jì)算