数字逻辑课设-循环彩灯系统设计
数电课程设计--彩灯循环控制电路的设计1
《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：潘敬熙2011年6月15日1. 课程设计目的1.1进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
1.2了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。
1.3熟悉几种常用集成数字芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。
1.4 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
2.课程设计要求2.1 彩灯能够自动循环闪烁。
2.2 彩灯循环显示且频率快慢可调。
2.3 该控制电路具有8路以上输出。
2.4 改控制电路具有暂停和选择变换彩灯循环亮灯个数的功能。
3.电路组成框图4.元器件清单5.各功能块电路图5.1 时钟信号产生电路时钟脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、R 3、C1和C2构成多谐振荡器, 脚THR与脚TRI直接相连。
电路没有稳态, 仅存在2个暂稳态, 电路亦不需要外加触发信号。
利用电源通过R 1、R2向C 1充电, 以及C1通过R2、R3向放电端DIS放电, 使电路产生振荡。
输出矩形波, 为计数器提供脉冲源。
5.2 计数驱动电路本实验的彩灯循环闪烁电路选用了比较典型的同步4位二进制计数器74HCl63D加法计数器。
74HCl63D 具有同步清零和同步置数的功能，在反馈出加上一个控制开关，实现了彩灯亮灯多少模式的选择。
为了实现13或10盏灯循环闪烁, 本实验采用同步反馈清零法获得13进制或10进制计数器。
如图所示, 当Q D QCQBQA输出为1 100或1001时, U5A输出1个低电平到LOAD, 将计数器清零, 回到0000状态。
25.3 译码显示电路要求控制8盏灯循环闪烁, 所以译码器选择具有多于8路输出的4~ 16线译码74HC154D 。
低13路输出端分别连接13 盏彩灯。
译码器输出低电平时, 彩灯熄灭。
译码器输出高电平时, 彩灯点亮。
6.仿真电路总图。
循环彩灯数字电子课程设计
循环彩灯数字电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电子技术中循环彩灯的基本原理，包括触发器、计数器的工作机制。
2. 学生能够运用已学的数字电路知识，分析循环彩灯电路的构成和功能。
3. 学生掌握循环彩灯设计中涉及的逻辑门、时序逻辑等电子元件的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成循环彩灯电路图的绘制，并正确进行电路搭建。
2. 培养学生运用电子测试仪器和工具进行电路调试的能力，确保彩灯按预设模式循环点亮。
3. 学生通过小组合作，提高问题解决和团队协作能力，完成循环彩灯的制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电子技术的兴趣，激发其创新意识和探索精神。
2. 强化学生的环保意识，教育学生在设计和制作过程中注意电子废弃物的合理处理。
3. 培养学生面对挑战时的积极态度，通过实际操作体验成功带来的成就感，增强自信心。
本课程结合初中年级学生的认知水平和动手能力，以实践性、探索性为课程性质，注重将理论知识和实际操作相结合。
教学要求旨在通过循环彩灯的设计制作，使学生能将所学知识应用于实际情境，培养解决实际问题的能力，并在此过程中形成积极的科学态度和价值观。
通过具体学习成果的分解，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本课程以《数字电子技术》教材中关于组合逻辑电路及时序逻辑电路的相关章节为基础，结合以下教学内容：1. 组合逻辑电路原理：介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的功能和应用，理解逻辑表达式与电路图之间的对应关系。
2. 时序逻辑电路原理：讲解触发器、计数器等时序逻辑电路的工作原理，分析其状态转换及输出特性。
3. 循环彩灯电路设计：- 电路分析与设计：学习循环彩灯电路的构成，分析各部分功能，学会设计循环彩灯的控制电路。
- 电路图绘制：教授学生使用电路图绘制软件，完成循环彩灯电路图的绘制。
4. 电路搭建与调试：- 实物搭建：指导学生按照设计好的电路图进行实际电路搭建，掌握电子元件的安装和焊接技巧。
数电课程设计--循环彩灯
课 程 设计课程名称 数字电子技术课题名称 循环彩灯控制器专 业 电气工程及其自动化班 级学 号姓 名指导教师2011年10 月 17 日课程设计任务书课题名称数字电子技术题目循环彩灯控制器专业班级电气工程学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2011年 10 月17 日设计完成日期 2011年 10 月24 日目录一、设计电路的总体思路 (2)二、总原理图及其工作过程 (3)1、总原理图 (3)2、电路完整的工作过程 (3)三、单元电路设计 (4)四、安装与调试 (11)五、总结与体会 (12)六、元器件的清单 (14)七、参考文献 (14)八、课程设计成绩评分表 (15)一、设计电路总体的思路根据设计要求，可画出此电路的框架图根据该任务要求，我们设计的基本原理是：先红灯，后绿灯，再黄灯，分别按0.5S的速度跑动一次，然后，全部红灯亮5S，再黄灯，后绿灯，各一次。
以此循环。
根据此要求电路总体上可以分为三部分：一部分电路为控制0.5s的跑动。
一部分电路为控制5s的跑动。
一部分电路为实现这两种跑动的循环。
因此可以选用两个555多谐振荡器（一个周期为0.5秒，一个为5秒）用来控制跑动的速度，再选两个4017芯片，因为4017芯片在正常工作下，连续送入时钟脉冲时，其十个输出端会依次输出高电平。
这样可以用一个4017芯片点亮0.5s 的跑动，用一个4017芯片来点亮5s的跑动。
选用一个JK触发器和模拟开关4066芯片来实现循环功能，即用JK触发器来控制4066芯片的开通和关闭。
二、总原理图及工作过程1．总原理图2电路完整工作过程电路运行时第一部分的555多谐振荡器首先工作不断的给控制着3组灯（3个一组）的4017芯片送去脉冲，从而使4017的十个输出端依次为输出高电平。
接到高电平的组灯就会发光。
这样就实现先红灯，后黄灯，再绿灯，分别依次0.5s跑动。
当最后的绿灯亮完后，即第一部分的单元电路中的4017的第十个输出端（09）输出高电平时，这就给74LS76触发器送去一个脉冲，于是触发器的Q 端就翻转输出低电平使4066模拟开关的一个开关变为断开，从而使第一部分的电路处于不工作状态。
plc彩灯循环控制课程设计
plc彩灯循环控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握彩灯循环控制的相关知识点。
2. 学生能掌握PLC编程软件的使用，学会编写简单的彩灯循环控制程序。
3. 学生了解彩灯循环控制中所涉及的电子元件，如继电器、传感器等，并理解它们的工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行彩灯循环控制程序的编写，实现彩灯的有序循环点亮。
2. 学生能够通过实际操作，解决彩灯循环控制过程中可能出现的问题，提高实际操作能力。
3. 学生能够运用已学知识，对彩灯循环控制系统进行创新设计，提高创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PLC彩灯循环控制，培养对自动化技术的兴趣和热情，增强学习动力。
2. 学生在学习过程中，养成合作、探究的学习习惯，培养团队协作精神。
3. 学生能够认识到PLC技术在现实生活中的广泛应用，增强对科技改变生活的认识，提高社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合PLC技术的实际应用，注重理论知识与实践操作的紧密结合。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，引导他们通过自主探究、合作学习等方式，达到课程目标。
课程目标的设定旨在使学生在掌握PLC彩灯循环控制技术的基础上，提高实践操作能力和创新能力，培养良好的学习态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理：介绍PLC的组成、工作原理、特点及应用领域，使学生了解PLC技术的基本概念。
2. 彩灯循环控制原理：讲解彩灯循环控制的基本原理，包括彩灯的点亮顺序、循环方式等。
3. PLC编程软件操作：教授PLC编程软件的使用方法，使学生能够熟练操作软件，编写简单的彩灯循环控制程序。
4. 电子元件及其应用：介绍彩灯循环控制中涉及的电子元件，如继电器、传感器等，并讲解它们的工作原理及在PLC控制系统中的应用。
5. 彩灯循环控制程序编写：详细讲解彩灯循环控制程序的编写方法，引导学生学会使用PLC编程软件进行编程。
数字逻辑课程设计报告多路彩灯控制器完整版
数字逻辑课程设计报告多路彩灯控制器HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：崔欢（13）专业名称：集成电路设计与集成系统班级：电路1102实习时间：2013年6月3日—— 2013年6月14日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．锻炼动手能力，排错能力。
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。
三总体方案的设计整体电路分为四个模块，第一个模块时钟信号的产生；第二个模块实现节拍控制；第三个模块实现花型的控制；第四个模块实现实现花型的演示。
这种方案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。
彩灯循环控制器的设计
《数字逻辑系统》设计报告设计题目：彩灯循环控制器的设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师:设计日期：年月目录一、任务书•• (1)1.设计任务目的•• (1)2.设计任务要求•• (1)3.设计框图•• (1)二、设计过程 (3)1.设计目的 (3)2.设计任务 (3)3.设计方案 (3)4.电路设计 (4)4.1NE555 (4)4.274LS161 (5)4.374LS138 (6)4.4电路总图 (7)5.制作及调试过程 (7)6.结论 (8)致谢 (9)参考文献 (10)附录：元器件清单 (10)一、任务书1.设计任务目的设计一个彩灯流水控制电路，其主要部分实现定时功能，即在预定的时间到来时，如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等，可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能，利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。
2.设计任务要求1.8路彩灯循环控制电路2.该彩灯电路可以实现自动循环点亮3.彩灯亮暗能实现右移、流水移动3.设计框图1.1电路原理图二、设计过程1．设计目的掌握555多谐振荡器、译码器、十六进制加/减计数器的逻辑功能和工作原理，设计流水灯电路图，分析与设计时序控制电路。
画出流水灯的整机逻辑电路图，掌握流水灯工作原理及其设计方法，并对各种元器件的功能和应用有所了解。
并能对其在电路中的作用进行分析。
另外，还要掌握电路原理和分析电路设计流程，每个电路的设计都要有完整的设计流程。
这样才能在分析电路中有良好的思路，便于查找出错的原因。
2．设计任务要求（1）用 8个发光二极管作为彩灯显示，设计一个彩灯控制电路，能使彩灯的流向可以变化。
具有彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
灯流动的方向可以手控也可以自控，自控往返变换时间为5秒。
（2）彩灯可以间歇流动，10秒间歇1次，间歇时间1秒。
3．设计方案本设计方案使用的元器件是：555多谐振荡器一个、74LS161D（二进制同步计数器）一片、74LS138D一片、LED灯、电阻、电容。
数字逻辑课程设计循环彩灯
数字逻辑课程设计循环彩灯一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字逻辑基础，理解常用逻辑门电路的功能和原理；2. 培养学生运用逻辑门设计简单数字电路的能力，特别是循环彩灯电路的设计；3. 让学生理解循环彩灯电路中时序控制的基本概念，掌握基本的时间逻辑设计方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，使用逻辑门芯片和定时器设计出循环彩灯的控制电路；2. 培养学生动手实践能力，能够独立完成电路搭建、调试和故障排除；3. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论和实验，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字逻辑电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探究的学习态度；2. 培养学生的创新意识和实践能力，鼓励学生敢于尝试，勇于创新；3. 增强学生的环保意识，了解电子产品在生活中的应用，关注电子废弃物的合理处理。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标注重实践操作与理论知识的结合，旨在让学生在掌握数字逻辑基础的同时，能够运用所学知识解决实际问题。
通过循环彩灯的设计与制作，提高学生的动手能力和团队协作精神，同时培养学生的创新意识和环保意识。
将目标分解为具体学习成果，有助于后续教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 数字逻辑基础回顾：逻辑门电路原理、真值表、逻辑表达式和逻辑图；2. 时序控制原理：介绍时序电路概念，重点讲解触发器的工作原理及时序特性；3. 循环彩灯电路设计：依据彩灯循环点亮的要求，设计相应的时序控制电路；- 选用适当的逻辑门芯片和触发器；- 设计电路图，编写逻辑表达式；- 确定定时参数，计算所需元件参数；4. 电路搭建与调试：- 学生分组进行电路搭建，实际操作中掌握电路连接技巧；- 调试过程中学习故障排除方法，理解电路测试的重要性；5. 教学内容安排与进度：- 数字逻辑基础（1课时）；- 时序控制原理（1课时）；- 循环彩灯电路设计（2课时）；- 电路搭建与调试（2课时）；6. 教材关联：- 《数字电子技术》第3章：逻辑门电路；- 《数字电子技术》第4章：时序逻辑电路；- 《数字电子技术》第6章：数字电路设计实例。
数字逻辑课程设计—彩灯控制器电路设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《电子技术综合课程设计》报告设计题目彩灯控制器电路设计指导教师萍萍职称讲师姓名XXX学号2012110****日期2014年6月24日彩灯控制器电路设计计算机与信息工程学院 12级计算机与科学技术(非师范) XXX 2012110****指导教师萍萍讲师摘要本文介绍了8路彩灯控制器功能的实现，主要通过计数器74LS161和移位寄存器74LS194两个芯片，同时借助了04芯片共同实现花型变化这个功能。
关键词74LS161;74LS194;彩灯控制器电路1 设计任务及主要技术指标和要求设计一个能够控制八路彩灯的逻辑电路。
要求彩灯组成二种花型，花型Ⅰ——由两边到中间对称性依次亮，全亮后仍由两边向中间依次灭，花型Ⅱ——由中间到两边对称性依次亮，全亮后仍由中间向两边依次灭。
并且要求两种花型交替出现。
2引言8 路彩灯控制器主要通过 74LS161计数器送数使得74LS194移位寄存器左移右移，使得在输出端控制灯亮灭形成花型。
3工作原理电路利用移位寄存器 74LS194 的不同状态的改变,用74LS161控制串行输入。
8个并行输出端接到彩灯上，当双向移位寄存器74LS194的控制端 S1=0,S0=1时,进行右移，S1=1,S0=0时,进行左移;十六位计数器74LS161可以从0000到1111进行计数。
可以利用它的Q3对74LS194进行控制。
74LS161是四位二进制同步加数器,除了有二进制加法计数功能外,还具有异步清零、同步并行置数、保持等功能，如表一所示表一74LS161功能表从图一可知当CR、LD、P、T等于1时74LS161实行计数功能，记录16个状态。
74LS194 是一个4 位双向移位寄存器,它具有左移,右移,保持,清零等如表二所示表二75LS194功能表在彩灯控制电路设计中只用了74LS194左移右移功能，来实现彩灯的花型，双向移位寄存器74LS194的控制端S1=0,S0=1时,进行右移，S1=1,S0=0 时,进行左移,十六位计数器 74LS161可以从0000到1111进行计数。
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学生课程设计报告书
课程：数字逻辑
课题：循环彩灯系统设计
级计算机信息技术系
专业班
学号：
姓名：
指导教师：
2012—2013学年第 2 学期
循环彩灯系统设计
一、设计目的
1.设计一循环彩灯控制线路，在通过逻辑电平开关设置初始状态后，能实现8路LED彩灯循环亮灯。
2.综合应用数字逻辑知识设计一个循环彩灯系统。
了解各种元器件的原理及其应用。
3.掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。
4.锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
二、设计任务与要求
1、设计任务
设计一循环彩灯控制线路，在通过逻辑电平开关设置初始状态后，能实现8路LED彩灯循环亮灯。
2、设计要求
1.利用Multisim仿真软件完成8路循环彩灯控制电路系统的设计，且发光二极管的亮度明显可见。
2.根据课设要求确定电路的形式，分析其工作原理，计算元件参数。
3.列出需要的元件清单，在仿真软件中找出并连接好线路。
4.在仿真软件上连接好点啦，并且测试，达到要求。
5.记录实验结果，使得彩灯有规律的发亮，按顺序显示彩灯，当一个循环结束，返回继续循环：绿--绿—
蓝—蓝—红—红—橙—橙，接着返回绿色循环
6.原件和芯片的放置合理，使得界面整洁美观，布线紧密合理。
三、8路彩灯循环系统电路原理及设计
1、设计方案
根据课设要求，循环彩灯系统，首先需要产生一定的脉冲信号来实现，通过采用555定时器通过链接成一个多谐振荡器，振荡电路来实现；各个彩灯发亮之间需要一定的显示时间，此功能可以通过添加D触发器来实现，然后用74LS160计数器转换脉冲信号用来控制彩灯的显示方式。
最后链接其显示电路，通过74154N译码器实现。
1.根据课题要求，列出电路中各个功能需要的芯片和原件，
元器件列表
表1
序号器件名称数量备注
1 555定时器 1 连接成多谐振荡产生
脉冲信号
2
D 触发器 3 控制循环彩灯显示时间 3
74LS00D 1 单稳态振荡器 4
电容 2 100nf 10nf 各一个 5
电阻 3 6K 5K 300各一个 6
LED 二极管 8 绿蓝红橙各两个 7
74ls161N 1 计数器，转换脉冲信号 8
74154N 1 译码显示电路 9
电源VDD VCC 2 10
地线 2 11 连接线 若干
2.确定芯片，根据课题画出电路图，并且根据电路图在仿真软件上连接好各个元器件。
3.连接完实验的电路图，检查是否连接正确，接通电源测试是否可行。
4.检查电路功能的视线，进行调试等操作。
5.记录实验结果，并截图。
6.分析实验数据等…
2、系统框图
循环彩灯系统的控制是通过数字集成电路的构成来实现，利用LED 发光二极管构成一个发光序列。
主要是利用计数器和译码器等原件来实现。
通过发光二极管的发亮顺序来实现彩灯的循环功能。
讲振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器地址输入，经过译码器控制各路的彩灯按照顺序发亮。
其系统框图
555定时器 ---------- 74LS161N ---------------74154N--------------------LED 灯
1.555时序电路： 555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555, 555定时器的电源电压范围宽 ,可在 4. 5V ～16V 工作 ,因而其输出可与 TTL 、CMOS 或者模拟电路电平兼容
主要用来产生脉冲信号。
因为循环彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，采用555定时器组成的振荡器，电路如图，其中R1，R2，C1为定时原件
振荡器
计数器 译码器 显示电路 → → →
2.分频电路：
用D触发器（数量可增可减）设置分频电路控制彩灯实现彩灯的显示时间。
电路如图
3.计数器控制电路
用74LS161n计数器转换脉冲信号用来控制彩灯的显示方式。
其中置 A，B，C，D为0也就是接地；CLK端接脉冲信号，LOAD，END，ETN三端接高电平。
4.显示电路：
74154N中00—07接口按序链接1—8号LED彩灯
其中01.02为绿色的LED灯，03.04为蓝色，05.06为红色，07.08为橙色。
5.总电路图：
实验的结果截图：按亮灯顺序截图：绿--绿—蓝—蓝—红—红—橙—橙
结果总结：
上图电路能按照一次循环的顺序使LED灯按照规定的顺序循环发亮。
四、设计过程中的问题和解决办法
1.时钟信号产生电路，主要芯片是555定时器，刚开始选择外围的电阻电容的参数比较困难，需要经过计算测试。
2.实验过程中，可能刚开始会难以找到各个元器件，通过熟悉此仿真软件的使用，能比较便利的找到各个元件，顺利的连接好电路图。
3.途中，也许电路的连线出现了一些错误，及时纠正，发现问题，更改路线，解决此类问题。
五、心得体会
这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解。
了解了更多电子元件的工作原理，如：555定时器，74154N，D触发器，74LS161N，74LS00D等。
但同时也暴露出我在知识上掌握不足等缺点。
其次在此次设计过程中使我熟悉了软件的使用，同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。
或许电路图中有的地方可以更加完善。
在设计过程中遇到了一些问题，查找相关资料。
在以后的学习生活中培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力。