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《數(shù)字電路多路彩燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc》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、.數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)報(bào)告——多路彩燈控制器學(xué)院名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生姓名：馮佳新（24）專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：計(jì)科1102實(shí)習(xí)時(shí)間：2013年6月3日——2013年6月14日..一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握數(shù)字電路課程所學(xué)的理論知識(shí)，學(xué)會(huì)將數(shù)電理論用于實(shí)際電路中去。2.熟悉常用集成數(shù)字芯片，并掌握其基本原理，學(xué)會(huì)使用它們進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。3.了解數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想和方法，學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問(wèn)題。4.學(xué)會(huì)使用面包板測(cè)試設(shè)計(jì)好的邏輯電路，并使用萬(wàn)用表進(jìn)行調(diào)試排錯(cuò)，提高動(dòng)手操作能力。5.培養(yǎng)獨(dú)立完成電路的能力，初步學(xué)會(huì)自主設(shè)計(jì)、連接、調(diào)試數(shù)字電路。6.培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣和實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。二.實(shí)
2、驗(yàn)要求1.彩燈控制器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)8路移存型彩燈控制器，要求：(1).8路彩燈能演示三種花型（花型自擬）。（2).彩燈用發(fā)光二極管代替(3).選做：實(shí)現(xiàn)快慢兩種節(jié)拍的變換。2.課程設(shè)計(jì)的總體要求(1)．設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)題目要求。(2)．電路在功能相當(dāng)?shù)那闆r下設(shè)計(jì)越簡(jiǎn)單越好。(3).注意布線，要直角連接，選最短路徑，不要相互交叉。(4).注意用電安全，所加電壓不能太高，以免燒壞芯片和面包板。（5).每個(gè)單元電路先獨(dú)立組裝，獨(dú)立測(cè)試，功能正確后，單元電路之間才能互聯(lián)。（6).所有發(fā)光二極管都要接限流電阻，阻值在100－500Ω之間。（7).所有器件的多余輸入端不允許懸空，請(qǐng)按實(shí)際情況做合適的處理。(
3、8).電路中的高電平正常情況下>3V，低電平正常情況下<0.4V。介于二者之間的電平為非正常電平，會(huì)造成邏輯錯(cuò)誤。(9)．嚴(yán)禁帶電插、拔元件及導(dǎo)線。三.實(shí)驗(yàn)所需器材器件數(shù)量器件數(shù)量5551面包板174LS741發(fā)光二極管874LS161274LS00274LS194274LS1511電阻100Ω2電容0.01μf1..電阻4.7kΩ1電容4.7μf1電阻150kΩ1鉗子1萬(wàn)用表1導(dǎo)線若干花型演示電路花型控制電路節(jié)拍控制電路時(shí)鐘信號(hào)電路四.實(shí)驗(yàn)原理利用555定時(shí)器產(chǎn)生周期為0.5秒的CP脈沖，再經(jīng)過(guò)74LS74（雙上升沿觸發(fā)器）將其二分頻產(chǎn)生1.0秒節(jié)拍，再用74LS151八選一數(shù)據(jù)選擇器選擇一
4、種節(jié)拍，用74LS74和74LS151級(jí)聯(lián)交替產(chǎn)生快慢節(jié)拍。用兩片74LS161級(jí)聯(lián)控制74LS194實(shí)現(xiàn)不同的花型，并使用反饋清零法，再用兩片74LS194控制8盞燈的明暗變化。五.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及電路圖1.時(shí)鐘信號(hào)電路有一片555加上適當(dāng)電容及電阻實(shí)現(xiàn)。電容?。?.7μf0.01μf電阻?。?50kΩ4.7kΩ電路圖如下：..2.節(jié)拍控制電路使用74LS74(雙上升沿觸發(fā)器)將其二分頻產(chǎn)生1.0s節(jié)拍，再用74LS151通過(guò)0或1控制輸出端脈沖的頻率交替輸出這兩種節(jié)拍，用74LS74和74LS151級(jí)聯(lián)交替產(chǎn)生快慢節(jié)拍，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示：Q是74LS74觸發(fā)器的輸出端,D觸發(fā)器具有記憶功能，記錄
5、上一個(gè)狀態(tài)，所以在每一個(gè)CP脈沖的上升沿，Q輸出為上一次的記錄（即一個(gè)脈沖）,即就是比時(shí)鐘信號(hào)電路的CP脈沖慢了一拍。令74的Vcc，CLR，PR都接高電平，將^Q的輸出接到D端，Q端的輸出接到151的D1端。令151的D0，D2，D3，D4，D5，D6，D7，B，C，^G，GND接低電平，Vcc接高電平，D0接時(shí)鐘信號(hào)的CP脈沖，A端接由花型控制電路的QF輸出。所以通過(guò)A為0或1選擇Y端輸出的脈沖的頻率。A端接的是161的高位片的QF即當(dāng)?shù)竭_(dá)第32拍時(shí)QF為1,接下來(lái)的32~64拍為變慢后的脈沖輸出。電路圖如下：3.花型控制電路74LS161是四位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，具有計(jì)數(shù)、異步清零、同
6、步置數(shù)，保持等功能，其引腳圖其功能表如下圖：..一片74LS161只能計(jì)數(shù)從0000~1111，但兩片74LS161級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)從0~255計(jì)數(shù)，因?yàn)?4（32快拍加上32慢拍）>16，所以采用兩片74LS161同步級(jí)聯(lián)，64轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為01000000，所以用高位片的Q3（即QG）通過(guò)非門(mén)以后接到清零控制端。當(dāng)三種花型全新顯示一遍后（總共32拍）,74LS161的輸出變?yōu)?0100000，所以將161高位片的Q2（即QF）信號(hào)輸給節(jié)拍控制電路的151的A來(lái)通過(guò)節(jié)拍控制電路改變第二遍花型顯示的頻率。161的CP脈沖來(lái)自節(jié)拍控制電路中74的輸出端Y。電路圖如下：4.花型演示電路由二片移位寄存器
7、194級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。其八個(gè)輸出信號(hào)端連接八個(gè)發(fā)光二極管，用其輸出信號(hào)控制發(fā)光二級(jí)管的亮滅實(shí)現(xiàn)花型演示。每個(gè)花型完整顯示一遍，所以三種花型完全顯示一遍需要的總拍數(shù)為32，即0~7實(shí)現(xiàn)第一個(gè)花型，8~15實(shí)現(xiàn)第二種花型，16~31實(shí)現(xiàn)第三種花型。..三種花型變換樣式花型1：8路燈分兩半。從左至右漸亮，全亮后，再分兩半從左至右漸滅。花型2：從中間到兩邊對(duì)稱(chēng)地逐次漸亮，全亮后仍由中間到兩邊逐次漸滅。花型3：從
