基于multisim的LED循环彩灯课程设计

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循环彩灯数字电子课程设计

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。

multism彩灯课程设计

multism彩灯课程设计

multism彩灯课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握multism彩灯的基本原理和编程方法;技能目标要求学生能够运用multism彩灯编程语言设计简单的彩灯程序;情感态度价值观目标要求学生培养对编程和电子技术的兴趣,增强创新意识和实践能力。

二、教学内容教学内容主要包括multism彩灯的基本原理、编程语言和设计方法。

具体包括:multism彩灯的工作原理、multism编程语言的基本语法、彩灯设计的思路和方法。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法。

讲授法用于讲解multism彩灯的基本原理和编程语言;案例分析法用于分析典型的彩灯设计案例;实验法用于让学生亲自动手设计彩灯程序。

四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材和参考书用于提供理论知识;多媒体资料用于辅助讲解和展示;实验设备用于学生的动手实践。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试。

平时表现主要评估学生的课堂参与度和团队合作能力;作业主要评估学生的编程能力和实践能力;考试主要评估学生对multism彩灯知识的掌握程度。

评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排教学安排包括教学进度、教学时间和教学地点。

教学进度按照教材的章节和内容进行安排,确保在有限的时间内完成教学任务。

教学时间安排在学生精力充沛的时段,如上午第一节课。

教学地点选择在电子实验室,以便学生进行实验和实践。

七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平,设计差异化的教学活动和评估方式。

对于学习风格偏向动手实践的学生,增加实验和实践环节;对于学习风格偏向理论学习的学生,加强理论知识的教学。

同时,提供不同难度的编程题目,以满足不同能力水平学生的需求。

八、教学反思和调整在实施课程过程中,定期进行教学反思和评估。

通过学生的学习情况和反馈信息,及时调整教学内容和方法,以提高教学效果。

431365$wz3506305$彩灯循环显示电路(Multisim)

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计算机科学学院课程设计报告课程数字逻辑题目彩灯循环显示电路年级2007级专业计算机科学与技术学号学生任课教师2009年 5 月26日课程设计题目彩灯循环显示电路验收时间2009.05.26验收地点9#307指导教师小组成员具体分工备注课题总体设计思想概述以LED数码管作为控制器的显示元件,它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列......如此周而复始,不断循环。

这次的课程设计主要是用计数器来实现的,这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个七段数码管显示出来。

而这次的内容还包括分电路图的整合,使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。

为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况,可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。

设计目的以LED数码管作为控制器的显示元件,它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列...... 如此周而复始,不断循环。

设计原理基本组成方框图:这个设计主要靠计数器来实现的,电路的实质就是要产生一系列有规律的数列,然后通过一个七段数码管显示出来。

运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。

通过电路图的整合,使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列,奇数序列,偶数序列还有音乐序列。

为了实现这个循环输出的功能,在设计的时候还用到了一个以为寄存器,可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况,可以让四个计数器依次工作,就可以达到要求的依次循环输出数列。

生日彩灯电路设计multisim

生日彩灯电路设计multisim

生日彩灯电路设计multisim
在Multisim软件中设计生日彩灯电路可以非常简单和有趣。

生日彩灯电路通常由LED灯、电源和控制电路组成。

在Multisim中,我们可以使用LED模型、电源模型和其他电子元件来构建这个电路。

首先,我们需要选择适合的LED模型。

在Multisim的元件库中,可以找到各种不同类型和颜色的LED模型。

选择合适的LED模型后,将其拖放到电路板上。

接下来,我们需要添加电源。

在Multisim中,可以选择直流电源模型,它可以为电路提供所需的电压和电流。

将电源模型拖放到电路板上,并将其连接到LED灯的正极。

然后,我们需要设计一个控制电路来控制LED的亮灭和闪烁。

一个简单的控制电路可以使用555定时器芯片。

在Multisim中,可以找到555定时器芯片模型,并将其添加到电路板上。

连接LED灯的负极到555定时器芯片的引脚,以使之能够接收来自555定时器的控制信号。

然后,根据需要设计555定时器的工作模式和参数,例如频率和占空比,以实现灯光的闪烁效果。

最后,我们可以添加其他电子元件,如电阻、电容等,以改变LED灯
的亮度和闪烁效果。

完成电路设计后,我们可以使用Multisim的仿真功能来验证电路的工作。

通过仿真,我们可以观察LED灯的亮灭和闪烁效果,并调整电路参数以实现理想的效果。

总的来说,使用Multisim软件进行生日彩灯电路设计非常有趣和创造性。

通过设计、仿真和调整电路参数,我们可以实现各种各样的彩灯效果,为生日派对或其他庆祝活动增添更多的乐趣和氛围。

基于multisim的彩灯循环闪烁电路设计与仿真

基于multisim的彩灯循环闪烁电路设计与仿真

图2 时钟脉冲产生电路的仿真图
图4 8进制计数器仿真图
确认电路图 连接无误后,单击 RUN按钮 ,开始仿 真。 结果如图 4所 示,通过 7段 数码管可 以清楚的 看 到74LSl 60N的计数 过程,从0—7,共8个有效状态。 双击逻辑分析仪的 图标得到如图5所 示的结果,从图 5中可以看到计数的整 个过程,实际过程与 理论分析 完全一致。
路的 工作, 将设计 错误尽可 能地消 灭在制 作样机 之 前,而且还可以在“电路基础”、“模拟电子技术”、 “数 字电子技 术”等电 子实验 课中充当 模拟实验 平 台" 引,将电子实验搬到计算机屏幕 上来做。本文以 彩灯循环闪烁电路 的设计为例,介绍基于Muhi s i m的 彩灯循环闪烁电路的设计与仿真。
进制计数过程中,只要设法使之跳越过肘一Ⅳ状态,就 可以得到Ⅳ进制计数器了。当M<N时,必须用多片 的M进制计数器级联起来才能构成Ⅳ进制计数器。 级联的方式可以分为串行进位级联、并行进位级联、整 体置零方式和整体置数方式等。本文的彩灯循环闪烁 电路选用了比较典型的芯片74LSl 60N一集成10进制 同步加法计数器。74LSl 60N具有异步清零和同步置 数的功能。 为了实现8盏灯循环闪烁,本文 采用异步 反馈清零法获得8 进制计数器。如图4 所示,当Q。Q。 Q。Q.输出为 l 000时,u。.输出1个低电平到CLR,将 计数 器清 零, 回到 0000 状态 。
Abs t r act :Adopt i ng an ex cel l en t s of t war e-- Muhi s i m as t h e de s i gn pl a t f or m,t h i s ar t i cl e i nt roduc ed t h e de s i gn pr i nc i pl e

数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真

数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真

数电课程设计-灯光显示电路-multisim仿真
本次电路设计的主要内容是使用MultiSIM仿真软件对灯光显示电路进行设计、仿真和分析。

MultiSIM是一款专为电子工程师量身定制的仿真软件,设计师可以创建、仿真和分析复杂的电路,可以根据用户的具体要求来设计仿真和分析不同形式的电路。

在本次电路仿真中,将设计一个用于灯光显示的电路,主要由一个四位元灯阵列和一个控制回路组成。

其中,四位元灯阵列有四个段,各段分别由一个红光LED、一个绿光LED和一个蓝光LED组成,可以实现256种颜色的混合。

控制回路在运行过程中可以使这4个段同时变亮,也可以每一段分别控制亮度,达到显示颜色的效果。

为了实现上述电路仿真,在MultiSIM中,首先确定电路原理图,并实现其组成电路件;然后,根据设计要求,设计具有四段控制和显示功能的4位元灯阵列;最后,仿真该电路,调整电路参数,调试该电路,观察模拟输出的结果,以确保各段的显示功能正确无误。

经过MultiSIM进行仿真后,灯光显示电路四段控制和显示功能通过确认,符合设计需求,该灯光显示电路的设计成功实现。

经过本次的电路设计及仿真,验证了MultiSIM仿真软件的可行性,为今后电路设计及仿真提供了参考和指导,也为下一步更加复杂电路仿真及设计奠定了基础。

数电课程设计彩灯循环控制电路设计

数电课程设计彩灯循环控制电路设计

数电课程设计--彩灯循环控制电路设计《数字电子技术课程设计》报告——彩灯循环控制电路设计1.课程设计目的1.1巩固和加强“数字电子技术”课程的理论知识的理解和应用。

1.2独立设计出比较复杂的实用数字电子线路。

1.3提高电子电路实验技能及Multisim10仿真软件的使用能力。

1.4通过数字电子线路的设计、安装和调试,初步掌握数字电子线路单元电路的分析与设计方法。

1.5巩固所学理论,提高动手能力、创新能力和综合设计能力2.课程设计要求2.1所设计彩灯要能够自动循环点亮。

2.2彩灯循环显示且频率快慢可调。

3.3控制电路具有8路以上输出。

3.电路组成框图电源接入↓555定时电路↓计数器电路↓译码器电路↓彩灯演示电路4.元器件清单器材数量555 time rated 174HC163D_6V 174HC154DW_6V 1彩色发光二极管 8100Ω电阻 1800k电阻 25V电压源 1100nF可变电容 110nF电容 15.各功能块电路图5.1时钟信号产生电路通过调节C1来调节555定时器输出频率。

VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RSTTHR CONTRI R41mΩR51mΩC210nF 14C1100nF Key=A45%1620VCC5.2计数电路使74HC163D 计数器实现000至111的计数循环。

U174HC163D_6VQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274HC154DW_6VO23O34O56O45O67O12O78O01O89O910O1011O1113O1214O1315O1416O1517A 23B 22C 21D20~G118~G219VCCOUTU3555_TIMER_RATEDGNDDIS RST THR CONTRI 13910115.3译码显示电路用100Ω连接在5V 电源与LED 灯之间,来保证LED 灯上通过的电流处于最大电流内,用74HC154来实现计数器输出数字的译码,从而使对应灯亮起。

基于Multisim的灯光循环显示电路

基于Multisim的灯光循环显示电路

基于M u l t i s i m的灯光循环显示电路Prepared on 22 November 2020电子课程设计报告题目:基于Multisim的灯光循环显示电路课程:学生姓名: xxxx学生学号: xxxxxxxxxx年级: 20xx专业:自动化班级: 1 班指导教师: xxxxxxx机械与电气工程学院制2015年3月基于Multisim的灯光循环显示电路学生:xxx指导教师:xxx机械与电气工程学院自动化专业1 课程设计的任务与要求1. 掌握计数、译码[1]、显示驱动电路[2]的设计与调试方法。

2. 根据不同的要求实现不同的输出。

2 设计的原理及方案制定课程设计的原理根据灯光显示状态转化为数字信号,可表示为000→001→010→100→111→100→010→001→000这样一个七进制循环。

将74LS160计数器改造成000→001→010→011→100→101→110→111→000的七进制循环计数器,再将计数器的输出状态用74LS138译码器转换成八个输出状态,将该输出状态通过逻辑运算转化成具有三个输出状态的且与灯光显示状态一一对应的状态信号。

三个彩灯红、绿、黄循环显示[3]。

彩灯显示的状态表如表所示。

表1 彩灯显示状态表根据彩灯显示的状态表分析,该电路由计数器、显示译码模块、显示驱动电路构成。

计数器实现000~111状态的输出,显示译码模块把计数器的输出转换成彩灯显示状态,由发光二极管显示输出。

彩灯显示电路框图如图1所示。

集成555定时器多谐振荡器555定时器[4] [5]多谐振荡器[6] 是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。

多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换。

多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。

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课程设计报告
题目:基于Multisim的LED
循环彩灯设计与仿真课程名称:电子技术课程设计
学生姓名:程娅
学生学号:**********
年级:2014级
专业:电子信息工程
班级:2班
指导教师:王丽
电子工程学院制
2016年5月
基于Multisim的LED循环彩灯设计与仿真
学生:程娅
指导教师:王丽
电子工程学院电子信息工程专业
1 课程设计的任务与要求
1.1 课程设计的任务
(1)综合应用数字电路知识设计一个交通灯控制器。

了解各种元器件的原理及其应用。

(2)深入了解交通灯的工作原理。

(3)锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

(4)掌握multisim软件的操作并对设计进行仿真。

(5)通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法,掌握彩灯循环控制器的设计方法。

1.2 课程设计的要求
(1)有十只LED,L0 (9)
(2)显示方式:
①先奇数灯依次亮;
②再偶数灯依次亮;
③依次循环变化。

(3)显示间隔0.5s,1s可调。

2 LED循环彩灯系统方案制定
2.1 LED循环彩灯电路设计的原理
多谐振荡器是产生矩形脉冲的典型电路,常用来做脉冲信号源。

多谢振荡器没有输入端,接通电源便自激振荡。

多谢振荡器起振之后,电路没有稳态,只有两个暂稳态,他们交替变化,输出连续的矩形脉冲信号。

用555定时器构成的多谢振荡器,先用555定时器构成施密特触发器,然后将施密特触发器的输出端经RC积分电路接到施密特触发器的输入端。

可以通过调节RC的大小来产生所需周期大小的脉冲信号。

2.2 LED循环彩灯电路的设计方案
根据设计要求,可画出此电路的整体框架图,如图1所示。

图1 系统实现流程
3 单元电路设计与分析
3.1 各功能模块的电路设计
(1)振荡电路
主要用来产生时间基准信号(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,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号,电路如图2所示。

图2 振荡电路
(2)分频电路
用D触发器设置分频电路控制彩灯实现彩灯的显示时间。

电路如图3所示。

图3 分频电路
其中开关C和B用来控制显示方式。

(3)计数器控制电路
用74LS161计数器转换脉冲信号用来控制彩灯的偶显示方式。

电路如图4所示。

图4 计数器控制电路
(4)计数译码驱动电路
用74154译码74LS161计数器产生的信号驱动彩灯的显示。

电路如图5所示。

图5 计数译码驱动电路(5)显示电路
用74154驱动彩灯的显示,电路如图6所示。

图6 显示电路
3.2 总体电路设计
总体电路设计如图7所示。

图7 总体电路
4 系统的仿真与结果分析
4.1 Multisim软件介绍
Multisim以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

所以可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。

通Multisim和虚拟仪器技术,工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计。

4.2 仿真实现与结果分析
根据原理,用Multism软件绘制相应的逻辑电路图,并进行仿真。

在各单元电路设计的基础上,按照总体电路图在仿真软件Multisim上选择芯片并进行连接,然后启动开关观察。

将电路在Multisim上连接好后,为各个电阻和电容选取适当值,通过555定时器构成多谐振荡器产生周期为1s的矩形脉冲,然后打开Multisim的开关,观察现象。

通过仿真结果可以得到预想的结果,先奇数灯依次亮,再偶数灯依次亮,依次循环变化;如图8所示。

图8 仿真结果图
5 总结及体会
通过这次课程设计,我们真正认识到理论与实践结合的重要性。

仅仅依靠上课所学的知识难以完成稍微复杂的电路设计,需要在今后的学习当中进一步获取相关的知识来完善自我。

这次课程设计我们受益匪浅,进一步掌握了multisim仿真软件及与其相关的电路知识。

在处理课程设计中的一系列问题的同时理解了整体与局部的关系、理论与应用的关系、团队协作精神的重要性。

从中得出以下基本结论:数字电路课程设计中必须处理好主体与局部之间的协调完整,才能实现设计的理想效果。

(1)在设计之前必须要有一个缜密的全局构思,根据设计要求拟定设计流程分析各个阶段的具体问题及相应解决方法。

(2)画出设计流程图,根据流程图选用相应的方法完成设计。

(3)结合设计要求和原理绘制电路,运行仿真。

(4)根据仿真结果对设计中存在的问题进一步优化校正。

一定要完成理论到实践的跨越才能更好的运用所学的知识解决实际问题,才能提升自己的实际操作能力,才能结合实际条件来创新设计拓展思维。

遇到的最主要问题就是彩灯显示方式与时间控制的问题。

解决方案:
(1)实际555定时器产生的脉冲信号与彩灯显示的有一定的误差,根据具体的要求调解相关参数达到设计要求。

(2)在彩灯显示方式与显示间隔时间上存在比较大的问题,采用了D触发器结合按键开关构造了分频电路来满足设计的要求。

此次课程设计总体来讲还是达到了可观的效果,基本完成了LED彩灯循环显示的设计要去求,但是在一些附加功能的设计上还存在很大的欠缺。

由于在知识的掌握方面还不够到位未能更好的完成设计的扩展功能,感到非常遗憾。

我对这个课程设计很感兴趣,因此我很努力,做好每一个步骤。

在这次课程设计中进一步深入学习了multisim仿真软件的应用及其数电模电电路的知识,深刻理解了设计思想的重要性。

通过对设计中出现问题的解决,学习到很多平时在没有学习到的知识。

在今后的学习中一定要从各方面深入学习理论知识并加以实际应用,更认真,更努力,做到学以致用。

参考文献
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]臧春华.电子线路设计与应用[M].北京:高等教育出版社,2005.
[3]邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]阎石.数字电子技术(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2005.
[5]张阳天,韩异凡Protel DXP电路设计[M].北京:高等教育出版社,2005.
[6]康华光.电子技术基础•数字部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[7]李晔.数字基础[M].北京:清华大学出版社,2005.
[8]欧阳星明.数字逻辑[M].武汉:华中科技大学出版社,2000.
10。

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