彩灯控制器课程设计汇本报告

数字电子技术课程设计报告

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目录

一、设计要求 (1)

二、设计的作用、目的 (1)

三、设计的具体实现 (1)

1、系统概述 (1)

2、单元电路设计、分析与仿真 (2)

3、电路的安装与调试 (6)

四、心得体会及建议 (7)

五、附录 (7)

六、参考文献 (8)

设计报告

一、设计要求

说明：1.以十个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。

2.打开电源时可自动清零，每个指示灯被点亮的时间约为0.5S—2S 围。

3.用计算机画出电路设计图，进行仿真分析验证其正确性。

4.写设计说明书一份。

二、设计的作用、目的

1、为了培养学生运用相关课程的基础理论和技能解决实际问题，并进一步提高学生抓也基本技能、创新能力的重要实践教学环节。

2、培养学生正确的设计思想与方法、严谨的科学态度和良好的工作作风。

3、通过课程设计，学生受到设计与写作方法的初步训练，能用文字、图形和现代设计写作方法系统地、正确地表达课程设计。

4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。

5、熟悉各种芯片的功能和应用。

6、完成彩灯控制器的设计，绘出电路原理图。

7、调试电路，是否能正常工作。

理工大学课程设计：彩灯控制器

三、设计的具体实现

1）系统概述

此电路主要由三部分组成，其整体框图如图（一）所示。

振荡电路计数译码驱动电路显示电路

图（一）

2）方案论证与实现

（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，电路如图二所示。

图（二）

（2）计数器/译码分配器

计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。在此电路中采用十进制计数/分频器4017，它是一种用途非常广泛的电路。其部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2….O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。

4017有3个输入端（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时，其输出O0为高电平，其余输出端（O1------O9）均为低电平。CP0和~CP1是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由~CP1端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。

4017有10个输出端（O0—O9）和1 个进位输出端~O5-9。每输入10个计数脉冲，~O5-9就可得到1 个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。

由此可见，当4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。

4017的管脚仿真图如图（三）所示。其测试电路及波形如图（三）所示。

图三

（3）显示电路

主要由发光二极管组成，当4017的输出依次输出高电平时，驱动发光二极管也依次点亮，产生一种流动变化的效果。发光二极管要求驱动电压小一点，一般在1.66V左右，电流在5mA左右。彩灯的循环速度由脉冲源频率决定。R、C构成微分电路，用于上电复位。如有兴趣也可以把发光二极管换成颜色的彩灯，这样循环直民来就更好看了。整机电路如图（四）所示。