多路彩灯控制器的设计
多路彩灯控制器课程设计

物理与电气工程学院课程设计报告多路彩灯控制器姓名 ** ** 学号 *********班级电气工程及其自动化1班年级 2011级指导教师李 ***成绩日期 2013.4.8摘要八路循环彩灯控制器整体电路由三部分组成:脉冲发生电路、移位寄存器、控制电路。
其中用时钟脉冲来启动电路,使其发出不同的频率产生不一样的脉冲,控制发光二极管,使电路更好的工作。
主要采用 74LS194 芯片接成扭环形结构的移位器来实现,最后做到两种花型的彩灯循环控制。
一、实验目的:根据知识掌握情况和兴趣选择题目,给出功能设计方案,插接、调试电路,完成要求的任务,达到巩固和应用“电子技术基础”和“数字电路与逻辑设计”课程基本理论和方法,初步掌握模拟与数字电路系统设计基本方法的目的。
二、实验要求:设计一个4路移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED模拟,具体要求如下:1、能演示三种花型,花型自拟。
2、选作:彩灯明暗变换节拍为1.0s和0.5s,两种节拍交替运行。
三、实验元件:555定时器 1个74194 2个74161 2个7404 2个电阻150kΩ 1个电阻4.7KΩ 1个电阻20Ω 8个电容4.7uF 1个电容0.1 uF 1个四、总体方案的设计:经过分析问题及初步的整体思考,设计方案如下:需要实际时钟产生电路,循环控制电路和彩灯左右移,及全亮全灭输出电路。
时钟脉冲产生电路由脉冲发生器产生连续的脉冲。
循环电路采用74LS161 ,74LS194实现彩灯的循环控制。
具体主要通过两片双向移位寄存器74LS194 来实现彩灯电路控制,通过脉冲发生器来产生连续时钟信号的输入,由74LS161计数器来控制信号的移动方向,实现左移,右移及亮灭的功能。
总体电路原理图如下:五、单元电路的设计:花型演示电路花型控制节拍控制电路花型控制节拍控制电路1、时钟信号一片555加上电容及电阻实现电容:4.7μf 0.01μf电阻:150 kΩ 4.7 kΩ输出高电平时间T=(R1+R2)Cln2输出低电平时间T=R2Cln2振荡周期T=(R1+2R2)Cln2输出方波的占空比为根据本次设计使用的R1,R2(R1=150k,R2=4.7k)值,计算出振荡周期0.5s2 花型控制信号电路由一片74LS161(两种花型每种显示一遍)计数器。
EDA课程设计--多路彩灯控制设计

EDA课程设计--多路彩灯控制设计
项目简介:
本项目基于EDA工具(例如Altium Designer),设计实现了一种多路彩灯控制器。
该控制器可以控制多个LED灯的颜色和亮度,并可以通过外部输入信号进行控制。
项目要求:
- 实现8路彩灯控制,并且可以通过外部控制进行选择控制的灯数量。
- 支持控制彩灯的颜色和亮度。
- 支持外部输入信号,例如红外、蓝牙等。
- 设计具有过压、过流保护电路。
项目实现:
1. 硬件设计
- 选用STM32F030C8T6为控制器,实现外部输入信号检测、灯控制等功能
- 使用MAX7219为LED驱动芯片,支持SPI通信
- 具有功率PWM控制电路,用于调节彩灯的亮度
- 设有保护电路(包括过压、过流保护等)。
2. PCB设计
- 完成原理图设计,并将原理图转化为PCB设计
- 完成DSP设计、电源电路设计、外部输入检测电路设计、LED灯的连接及布局设计
- 设计阻止过压、过流电路,并进行分析和仿真,确保电路设计的可靠性和稳定性。
3. 程序设计
- 根据硬件设计,编写STM32程序,实现控制LED灯的亮度和颜色、接收和处理外部输入信号等功能
- 设计简单友好的用户界面,使得用户可以方便地选择和改变亮度和颜色控制方式。
4. 调试测试
- 在完成硬件设计、PCB设计、程序设计后,进行完整的测试来验证控制器的功能。
- 对控制器进行验证测试,确保它能稳定地运行,并且能够处理外部输入信号、选择和控制指定的彩灯。
课程设计报告—多路彩灯控制器

课程设计报告—多路彩灯控制器一、项目介绍多路彩灯控制器是一款具有多种颜色控制功能的控制器,可以实现多种灯光图案的显示。
它的主要功能是控制多脚灯泡的变化和状态,使其产生不同颜色的灯光,构成不同的图案或者变换模式。
二、主要功能1.控制部件:该控制器采用通用数字微处理器作为控制元件,它可以控制多种灯光,包括白色、红色、绿色和蓝色等,还可以同时控制多个LED,实现不同灯光图案的显示。
2.控制算法:在算法上,多路彩灯控制器采用“时序控制”算法,它可以控制灯泡在某一秒内的时间序列,从而实现不同图案的表现效果。
3.连接部件:它还具有外界输入部件,可以连接电脑,便于使用者设计和控制灯光图案,也可以更改和重置控制器,以设计新的灯光图案。
三、困难点1.多灯光多变显示:多路灯光的多变显示要求控制器具有良好的时序管理能力,以及良好的判断力,能够实时根据外部特征环境、光源特性等,控制灯泡成某种特定的灯光图案。
2.多模式控制:多模式控制要求控制器具有嵌入式内部控制算法,以实现不同的相关控制功能。
3.可视化编程:多模式控制还要求可视化编程,使用者可以通过可视化编程界面来设计灯光图案。
四、实现方案1.硬件系统:由数字微处理器、多路输出控制器、LED灯光、外界输入部件(如按键、鼠标、USB 等)等组成。
2.控制软件:控制程序和用户界面设计,将硬件设计和实现,以及灯光显示软件结合起来,实现灯光图案的控制。
五、总结多路彩灯控制器的主要功能是控制灯泡在某一秒内的时序变化,以及实现多种灯光图案的显示。
它的实现方案主要由硬件系统、控制软件和外界输入组成,它的主要困难点包括多灯光多变显示、多模式控制和可视化编程等。
多路彩灯控制器课程设计FPGA CPLD

专业班级学号姓名成绩多路彩灯控制器一、实验目的1.通过实验初步了解EDA的作用。
2..熟悉ISdesign EXPERT System软件的使用方法,使自己能更加熟练的操作. 增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力.二、实验仪器计算机,EDA试验箱,ISdesign EXPERT System软件,下载线。
三、设计要求设计一个彩灯控制器,使彩灯(LED管)能连续发出6种以上不同的显示型式;具有六种花型循环变化,整个系统共有3个输入信号;控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK-IN,系统清零信号CLK,彩灯节奏快慢选择开关CHOSE_KEY;共有16个输出信号LED[15,0]分别用于控制十六路彩灯。
四、设计方案我们用VHDL语言设计了一个十六路彩灯控制器,六种花型循环变化,有清零开关,并且可以选择快慢两种节拍。
工作原理:整个系统共有三个输入信号CP、S和K,十六路输出信号。
时钟信号CP由外部输入到节拍发生器,节拍选择信号S先输入到控制器,再由控制器输出选择控制信号Y到节拍发生器,随时控制快慢节拍的转换。
节拍发生器产生的节拍信号分别输出到控制器、编码电路和驱动电路。
编码电路输出反馈信号给控制器,控制器输出信号控制编码电路的各个子模块交替工作,产生六种花型,再由驱动电路将信号输出到彩灯。
K为清零信号,由外部输入到控制器,K=0时,系统回到等待状态,彩灯全灭;K=1时,系统工作。
结构框图如图8-5所示。
五、源程序library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;---- Uncomment the following library declaration if instantiating---- any Xilinx primitives in this code.--library UNISIM;--use UNISIM.VComponents.all;entity caideng is port( clk: in std_logic;clr: in std_logic;led: out std_logic_vector( 7 downto 0)); end caideng;architecture Behave of caideng is signal cnt: std_logic_vector( 3 downto 0);begin process(clr,clk) begin if clr='0' thencnt<="0000"; elsif clk'event and clk='1' thencnt<=cnt+1;end if;end process; process(cnt) begin case cnt iswhen "0000" => led<="11111111";when "0001" => led<="10101010"; when "0010" => led<="11001100"; when "0011" => led<="11110000"; when "0100" => led<="00110011"; when "0101" => led<="00001111"; when "0110" => led<="00000011";when "0111" => led<="00000000"; when "1000" => led<="01010101";when "1001" => led<="11111100"; when "1010" => led<="11110000";when "1011" => led<="11001100"; when "1100" => led<="00001111"; when "1101" => led<="00110011"; when "1110" => led<="01010101"; when "1111" => led<="00000000";when others => led<="11111111"; end case; end process; end Behave;六、仿真图1、综合图2、波形图波形分析从仿真波形图中可以看出,低电平为亮,高电平为灭。
多路彩灯控制器的设计(精选五篇)

多路彩灯控制器的设计(精选五篇)第一篇:多路彩灯控制器的设计多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)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,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.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
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,要求:1.彩灯实现快慢两种节拍的变换;2.8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3.彩灯用发光二极管LED模拟;4.选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(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。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
多路彩灯控制器课程设计

物理与电气工程学院课程设计报告多路彩灯控制器姓名 ** ** 学号 *********班级电气工程及其自动化1班年级 2011级指导教师李 ***成绩日期 2013.4.8摘要八路循环彩灯控制器整体电路由三部分组成:脉冲发生电路、移位寄存器、控制电路。
其中用时钟脉冲来启动电路,使其发出不同的频率产生不一样的脉冲,控制发光二极管,使电路更好的工作。
主要采用 74LS194 芯片接成扭环形结构的移位器来实现,最后做到两种花型的彩灯循环控制。
一、实验目的:根据知识掌握情况和兴趣选择题目,给出功能设计方案,插接、调试电路,完成要求的任务,达到巩固和应用“电子技术基础”和“数字电路与逻辑设计”课程基本理论和方法,初步掌握模拟与数字电路系统设计基本方法的目的。
二、实验要求:设计一个4路移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED模拟,具体要求如下:1、能演示三种花型,花型自拟。
2、选作:彩灯明暗变换节拍为1.0s和0.5s,两种节拍交替运行。
三、实验元件:555定时器 1个74194 2个74161 2个7404 2个电阻150kΩ 1个电阻4.7KΩ 1个电阻20Ω 8个电容4.7uF 1个电容0.1 uF 1个四、总体方案的设计:经过分析问题及初步的整体思考,设计方案如下:需要实际时钟产生电路,循环控制电路和彩灯左右移,及全亮全灭输出电路。
时钟脉冲产生电路由脉冲发生器产生连续的脉冲。
循环电路采用74LS161 ,74LS194实现彩灯的循环控制。
具体主要通过两片双向移位寄存器74LS194 来实现彩灯电路控制,通过脉冲发生器来产生连续时钟信号的输入,由74LS161计数器来控制信号的移动方向,实现左移,右移及亮灭的功能。
总体电路原理图如下:五、单元电路的设计:1、时钟信号一片555加上电容及电阻实现电容:4.7μf 0.01μf电阻:150 kΩ 4.7 kΩ输出高电平时间T=(R1+R2)Cln2输出低电平时间T=R2Cln2振荡周期T=(R1+2R2)Cln2输出方波的占空比为根据本次设计使用的R1,R2(R1=150k,R2=4.7k)值,计算出振荡周期0.5s2 花型控制信号电路由一片74LS161(两种花型每种显示一遍)计数器。
数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器.

数字逻辑课程设计报告——多路彩灯控制器学院名称:通信与信息工程学院学生姓名:专业名称:通信工程班级:通工1102实习时间:2013年6月17日——2013年6月28日多路彩灯控制电路的设计Design of Lights Control Circuit作者姓名:李倩颖作者单位:西安邮电大学摘要:这次课程设计任务要求设计多路彩灯控制器。
我用NE555芯片多谐振荡产生1S的方波时钟信号,经过74LS74的一路D触发器,可分频至2S方波时钟信号。
利通74LS151数据选择器,实现定时选频。
利用以上时钟信号,驱动74LS161芯片计数,产生的状态决定74LS194的控制端输入,来实现既定的花型输出。
利用最后一个计数状态,实现反馈功能,控制变换频率。
本设计一共有4种花型变化,交替用两种时钟信号来实现。
关键词:多路彩灯控制器、多花型、变频、数据选择器、计数器、双向移位寄存器1. 引言彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型,彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。
实现彩灯控制可以采用EPROM 编程、RAM编程、可编程逻辑器件、单片机等实现。
在彩灯路数较少,花型变换比较简单时,也可以移位寄存器实现。
在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件,需要加以一定的驱动电路。
本课题用发光二极管LED模拟彩灯。
2. 系统设计2.1 设计要求(1)彩灯控制器设计要求1、设计一个8路移存型彩灯控制器,彩灯用发光二极管LED模拟。
2、路彩灯能演示至少三种花型(花型自拟);3、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。
2.2 数学建模所实现的任务是设计一个彩灯控制器,要求实现三种或三种以上花型。
对工作时钟的要求是,能在两种时钟(1S和2S)下交替循环工作。
彩灯控制器设计:多路彩灯控制器的课程设计---技术篇

多路彩灯控制器内容摘要:彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种灯光变换花型,可以以两种不同的频率分别显示几种不同的花型。
一、多路彩灯控制器的实际意义:本文介绍的这种彩灯控制器, 具有动感性能, 非常有趣。
由于采用集成电路制作, 工作稳定可靠, 制作容易, 具有实用价值, 可用于广告灯箱等二、设计内容及要求:1. 设计内容:本课题要求设计一台以两种不同的频率分别显示几种不同的花型的多路彩灯控制器。
2. 设计要求:彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮与灭。
如果以某种节拍按一定规律改变彩灯的输入电平值,控制才等的亮与灭,即可以按预定规律显示一定的花型。
因此彩灯控制电路需要一个能够按一定规律输出不同高低电平编码信号的编码发生器,同时还需要编码发生器所要求的时序信号和控制信号。
综上所述,彩灯控制器应该由定时电路、控制电路、编码发生器电路以及驱动电路组成。
三、电路工作原理:定时电路产生两种不同的快慢节拍,用来以两种不同频率的节拍显示彩灯的花型,其中振荡器采用简单易行的555振荡器来实现,555所产生的信号经过两片161级联之后进行分频,其中第一次产生快慢节拍的分频由D触发器实现。
信号经过分频之后经过控制电路来实现花型的变化,编码发生器产生编码后控制灯的亮与灭来实现多路彩灯的花型。
该控制器共控制8路彩灯,花型要求不多,故采用移位寄存器来组成彩灯控制电路。
四、系统需要的元器件7400 1片7404 1片7408 1片7420 1片7232 1片7474 1片74139 1片74161 2片74194 2片555定时器 1片发光二极管绿色和红色4个电容0.01uf和4.7uf各一电阻5.1K和150K各一,220欧姆1个五、选定系统设计方案,画出系统框图多路彩灯控制器系统框图如下所示:其中定时器由555振荡器及少量电阻、电容构成,产生的脉冲经过D触发器及门电路组成的快慢节拍分频电路,产生在不同的时间段频率不相同的两种脉冲。
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多路彩灯控制器的设计一课程设计题目(与实习目的)(1)题目:多路彩灯控制器(2)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,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的工作态度。
5.作为课程实验与毕业设计的过度,课程设计为两者提供了一个桥梁。
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,要求:1. 彩灯实现快慢两种节拍的变换;2. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);3. 彩灯用发光二极管LED模拟;4. 选做:用EPROM实现8路彩灯控制器,要求同上面的三点。
(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。
三总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。
主体框图如下:方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:(2)总体方案的选择方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。
这样设计,其优点在于: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。
缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。
且可能出现线与关系。
要避免这些,则势必造成门电路使用过多。
导致电路不稳定,抗干扰能力下降。
而后者则将以上两种功能分开设计,各单元电路只实现一种功能。
其优点在于: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带来方便。
缺点则是:节拍控制电路采用可编辑逻辑电路,原理相对复杂,不易理解。
花型控制电路简单,花型也比较简单。
基于以上原因,加上为了确保短时间完成课程设计,我选择了连线少,易于组装和调试的方案二。
四单元电路的设计1.设计所使用的元件及工具:74LS161(四位二进制同步计数器)---------------------- 2个;74LS194(移位寄存器)------------------------------ 2个;74LS151(八选一数据选择器)--------------------------- 1个;74LS74(双D 触发器)---------------------------------- 1个;74LS20(双四输入与非门)---------------------------- 3个;74LS04(六非门)------------------------------------ 2个;发光二极管--------------------------------------------- 8个;555 ----------------------------------------------- 1个;电容:4.7μf ----------------------------------------------1个;0.01μf ---------------------------------------------1个;电阻:150kΩ------------------------------------------------------------ 1个;100Ω----------------------------------------------1个;4.7kΩ -----------------------------------------1个;实验板一个;万用表一个;钳子一个;导线若干。
2.各个单元电路(1)花型演示电路由二片移位寄存器194级联实现。
其八个输出信号端连接八个发光二极管,用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
三种花型变换样式花型1:8路灯分两半。
从左至右渐亮,全亮后,再分两半从左至右渐灭。
循环两次;花型2:从中间到两边对称地逐次渐亮,全亮后仍由中间到两边逐次渐灭。
循环两次;花型3:从左至右顺次渐亮。
全亮后逆序渐灭。
循环两次。
移存器输出状态编码表我的设计是每种花型完整显示两遍,所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为64,即1~16显示第一个花型,17~32显示第二个花型,33~64显示第三个花型。
要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变。
现将两片194分为低位片1和高位片2,再将其输出端从低位到高位记为L1~L8。
列出各花型和其对应的194的S1、S0、SL、SR 的输入信号及节拍控制信号列表如下:(用^Li表示Li的取非)经过分析可以得到控制194高低位片的左移右移变化的控制量。
用QA~QH表示161从低位到高位的个输出端。
控制结果表达式如下:电路图如下:(2)花型控制信号电路由二片161级联的模128(三种花型节拍每种显示两遍,再总体重复一遍的总节拍数)计数器。
161的级联用的是同步,并用^QH清零。
当三种花型全新显示一遍后(总共64拍)161的输出变为00000100所以将161高位片的Q2(即QG)信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。
161的CP脉冲来自节拍控制电路中74的输出端Y。
电路图如下:(3)节拍控制电路由一片151和一片74级联实现。
整体上实现脉冲频率的变换,即交替产生快慢节拍。
令74的Vcc,CLR,PR都接高电平,将^Q的输出接到D端,Q端的输出接到151的D1端。
令151的D0,D2,D3,D4,D5,D6,D7,B,C,G’,GND接低电平,Vcc接高电平,D0接时钟信号的CP脉冲,A端接由花型控制电路的QG输出。
所以Y端的输出就为:Y=CP·^A+Q·A(Q是74D触发器的输出端)由D触发器具有记忆功能,记录上一个状态,所以在每一个CP脉冲的上升沿,Q输出为上一次的记录(即一个脉冲)。
也就比时钟信号电路的CP脉冲慢了一拍。
所以通过A为0或1选择Y端输出的脉冲的频率。
A端接的是161的高位片的QG即当到达第64拍时QG为1接下来的65~128拍为变慢后的脉冲输出。
电路图如下:(4)时钟信号电路由一片555加上适当电容及电阻实现。
电容取:4.7μf 0.01μf电阻取:150 kΩ 4.7 kΩ电路图如下:五总体电路图(见附页)六电路组装完成后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形1.基本CP脉冲产生电路波形图与分频电路波形图2. 测试波形: (列依次为CP脉冲,低位片194A,B,C,D,高位片194A,B,C,D)花型一:花型二:花型三:七电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法。
我的数字电路课程设计总共用了4天完成的,这4天每一天都有所收获,都有所进步。
起初想预习但不知道都该看些什么也不知道从何看起,因为对自己要设计的东西一点思路都没有。
所以第一天去了只知道要用到CP脉冲产生电路,因为书上有完好的电路图直接照着连就OK。
可是问题并不是想的那么简单,因为我一开始操作就不知道怎样布线才合理,常出现看着电路图不知道这条线该走哪儿连过去,看过老师的示后,对老师的布线法真是无限敬佩,聪明呀。
所以当然要学习了,于是自己也那样连了。
连完时钟电路后,满以为会很成功,因为我的电路连得很简洁。
结果是加电后LED二极管居然常亮,检查电路没什么问题,我开始不知所措,于是去咨询其他同学,发现好多同学都有和我一样的问题,有同学说那可能是线的而问题,也可能是板子的问题,也可能是电容的正负极插反了…不管是什么问题,一个个排除吧。
最终其实也没很确切的知道问题的所在,因为不同的方法都在试具体是哪个也不确定了。
我觉得最可能是电容的正负极和LED的插稳与否的问题。
第二天去我拿了个数码管来测试,结果连好了的电路加电测试结果却完全是错误的显示,我检测了电路测试了电位,都正确。
老师过来看时让我加电他看看,结果居然是我给的电压太高了,我在加电是不小心把电压调的很高,自己还没在意,幸好没把芯片很板子烧坏。
在接下来的几天中我看了一些参考书籍,大概有了自己的思路,于是开始一一试验,我用了<<数字系统设计——数字电路课程设计指南>> (邮电学院高书莉编)所提供的三种花型,所以刚开始的几天就一直在想怎样将三种花型衔接起来,前两天是一直都没相处具体的解决方法。
后来我就不停地分析花型的变化与161加法器数值的增加两者之间的规律。
我发现自己好像有点太急于求成首先就把问题带到了最不容易解决的地方,于是我改变了思路开始不复杂的先简单化,三个花型的演示先不管,一个花型弄好再说。
说行动立马行动,先连好了时钟信号电路再连了161的级联电路,先用清零端制1同步CP脉冲,还连了194的级联电路直接给低位片和高位片都加右移信号。
先测试了161的工作状态是否正常,正常后又测试了194 的移位寄存功能,都正常。
说明芯片和板子都很正常。
将下来的一天我又通过分析找到了前两种花型通过节拍控制其变化的方式,于是按照自己的设计连了电路图,测试过电压后,加电测试。
结果完全正确,那一刻真挺欣慰,觉得这也是一件挺开心的事情。
接下来的问题就是如何把第三种花型也加进去。
因为我选的第三种花型稍有点复杂,因为两个194是同步级联的但在花型显示中看到是似乎是第一个先工作等到前4个灯都亮后高位片的194才开始工作,所以考虑将它怎样加入费了我好长时间。
问题的关键还是在如何用最少的门电路将其加入。
最后的设计我用了12个芯片,应该是很多了,可是依据我设计的花型,也只能得到这样的设计,到目前为止我也只找到这样的最简连接方案。
其实在电路组装过程中,遇到的最大问题是,芯片分布不够合理,无法很好的布线。
于是在分析了我的设计后计算了要用芯片的个数和个芯片之间的关系,按照各个控制电路的走向较合理的插好了芯片。
其次就是布线,因为要求不准交叉,且横平竖直,所以在保证连通的情况下,在布线上也下了不少工夫,虽然布线的成绩不高只得到B+,但我想我是用心考虑过的,而且尽力做到我认为很合理的布线,也就是用线的颜色有点混乱,因为用了很多从之前面包板上拆下来的旧线,所以整个板子看起来有点杂乱。