数电课程设计-彩灯
课程设计报告
( 2009 -- 2010 年度第二学期)
名称：数字电子技术课程设计
题目：彩灯控制系统
学号：
学生姓名：
成绩：
日期：2010 年5 月21 日
目录
一、电子技术课程设计的目的与要求 (3)
二、课程设计名称及设计要求 (3)
三、系统框图及简要说明 (3)
四、方案选择与论证 (4)
五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4)
六、总体电路 (6)
七、实验过程 (6)
八、心得体会 (7)
附录I：总原理图 (7)
附录II：multisim仿真图 (8)
附录III：元器件清单 (9)
附录IV：参考文献 (9)
一、电子技术课程设计的目的与要求
设计目的：
课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课数字电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型数字系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
设计要求：
1.教学基本要求
要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。
2.能力培养要求
（1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
（2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
（3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。
（4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。
（5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、课程设计名称及设计要求
彩灯控制电路：
1．设计任务
本课题要求设计一个具有一定变幻功能的四路彩灯显示系统。
2．技术指标及要求：
（1）四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。
（2）四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。
（3）四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒, 反复4次。
3. （选做）多种图形方案选择显示。
三、系统框图及简要说明
图一简化设计框图
说明：
用555电路产生1Hz的时钟信号。根据设计要求需要进行12种状态间的循环转换，所以采用74161的计数功能实现上述状态间的转换。将74161的输出给74151进行选择输出。将74151的输出给74194，根据74151输出的不同结果使得74191选择左移和右移以实现前8种状态的变换。后4种状态（闪烁），根据电路的设计，此时的74151不工作，状态转换是由555电路输出的时钟信号变换以及之间的逻辑门的运算实现的。在以上芯片的共同作用下实现彩灯的左移、右移和闪烁。
四、方案选择与论证
我选择的方案是用555电路提供1Hz的时钟脉冲信号，利用十六进制计数器74161、8选1数据选择器74151和双向移位寄存器74194共同实现。
因为题目要求的时间间隔为1秒，所以先用555电路设计产生1Hz的时钟脉冲信号。分析题目可以将彩灯系统分为12种状态，前4个状态彩灯依次点亮，中间4个状态彩灯逐个熄灭，后4个状态彩灯闪四下，利用74161的计数功能可以实现12种工作状态的循环（输出端从0000到1011依次循环变换）。
由题目可得彩灯要先从左向右逐个点亮，再从右向左逐个熄灭，这里可以用移位寄存器74194实现。通过将74161的Q0、Q1、Q3输入到74151，再通过8选1分别将输出的D0~D7（11110000）输入到74194来，通过控制S0、S1（通过非门使得S0和S1的取值相反，S0=1，S1=0时右移，S0=0，S1=1时左移）的取值，从而实现前四个状态进行右移，后四个状态进行左移。同时向右移动时右移移入信号应接高电平；向左移动时左移移入信号应接低电平。至此可以完成前8个状态。
最后4个闪烁状态，是通过555输出的时钟脉冲和门电路实现的。因为一个时钟周期时间为1秒，所以每个周期都有0.5秒的高电平，0.5秒的低电平，我的设计就是利用这一点，通过门电路实现了彩灯的0.5秒亮0.5秒灭，从而实现闪烁效果。
根据我的设计方案，我用Multsim进行了仿真，验证了我的设计方案切实可行。
五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等）
1.555定时器
图二 555引脚图
R1=51K；
R2=47K；
端口TRIGGER连接的是10uf电容；
端口CONTROL连接的是0.1uf电容；
由此产生的输出脉冲信号频率为1Hz。
（f = 1.43/[(R1 + 2R2)* C1]
图三 555时钟脉冲信号（1Hz）图
2.计数器74161
图四 74161引脚图
计数器要把整个电路的工作状态控制在十二
个状态的循环里，因此Q3Q2Q1Q0应在0000～
1011之间循环，因此置数端接到Q3Q1Q0上，
D0、D1、D2、D3都接0。
图五 74161计数功能实现图3.8选1数据选择器74151
图六 74151引脚图
通过74161的输出控制74151的输入（CBA），
使得74151依次输出D0~D7（D0~D3均等于
1,D4~ D7均等于0）。当计数器74161计数到
9时，即QD=1,此时74151的使能端=1,74151
停止工作，直至74161输出的QD=0（到下一
轮循环）。
图七 74151选择功能实现图
4.双向移位寄存器74194
图八 74194引脚图
前4个状态（输出D0~D3）S0=1，S1=0，SR=1，
实现右移高电平；后4个状态（输出D4~D7）
S0=0，S1=1，SL=0，实现左移低电平。计数
器第9个状态后，151停止工作，此时194
的输出为0000。
图九 74194移位寄存功能实现图
六、总体电路
见附录II Multsim仿真图
七、实验过程
1.构思
根据题目要求，并参照数字电子技术课本和实验指导书，依据相应芯片的功能，我有了基本的设计框架，就是用74161实现12种状态的计数；用74151通过8选1的选择输出，实现对左移右移的控制；用74194的移位寄存功能实现彩灯的前8个状态。后4个闪烁状态则利用555时钟脉冲信号和门电路实现。
2.仿真
根据自己的设计构造出相应的电路，并在Multisim中进行仿真，验证是否正确。
3.实现
1）选择题目后，通过阅读《数字电子技术课程设计指导书》和《数字电子技术基础》等相关资料，确定设计思路，并熟悉自己实验所需芯片管脚图和真值表；
2）构造555时钟脉冲。进行参数计算，可得用47K和51K电阻以及0.1uF和10uF的电容恰能产生1Hz的脉冲；
3）在Multisim中建立彩灯系统的原理图，通过仿真，查看结果，验证自己的电路结构。
4）画芯片各器件间的管脚图，将芯片在面包板上的排布方式以及各个引脚之间的接法都画出来，形成清晰的思路；
5）在面包板上连接电路，根据之前排好的方式将芯片插好，然后接线。
6）在数字实验箱上完成第一步测试，利用实验箱上的时钟信号和电源，观察结果7）上一步没有错误可以进行下一步，如果没有得到预想的通过在实验箱上的检查，更改错误。
8）给电路5v直流电压，观察结果和修改电路。
9）提交结果，完成答辩
八、心得体会
本次的课程设计我选择了彩灯控制系统的设计。在开始的电路设计和仿真过程中我做的是比较顺利的，当时我觉得实现它是一件很容易的事情，只要照着自己的仿真图结合管脚图连接就行，但在实践中我却遇到了不少的困难。开始时我花费了几个小时的时间将电路连好，满怀信心的进行测试，结果却让我很难过，因为一个灯都不亮。于是我又拿着面包板对照着电路图进行了检查，检查了2、3遍后我发现自己有几跟导线接错了，改正之后再次进行测试，这回灯虽然亮了，但是和设计要求不符。于是我开始用万用表检查芯片，看芯片是否可是实现相应的功能，在检查的过程中我发现74161输出端的电压没有变化，因此猜测可能是芯片有损坏，于是我有更换了新的芯片，在换了芯片之后再次检测，我的电路基本实现了功能，唯一和设计不相吻合的就是在左移回来时，最左边的灯不灭就开始闪烁，于是我又开始了新一轮的查错，经过一点一点的排查，我发现是我在美化线路时误将一个非门的输出接到了其输入口，在改正错误后，我的电路终于实现了全部功能。
通过本次的课程设计，我不仅学会了彩灯控制系统的设计，还学会了排查电路的基本方法，在检查错误的过程中，我曾经以为是电路板的问题导致结果出不来，但老师说一般都不会是电路板的问题，建议我再检查一下电路的连接或者检查一下是不是芯片的问题，在老师的指导过后，我对芯片进行了进一步的检查，终于找到了错误，实现了设计功能。
经过这几天的“奋战”，我感受到了实现设计过程的艰辛，但是我的收获也是不少的，在今后的课程设计或者是实验中我应该学会去找自己电路中的问题，而不是将问题丢给老师去解决，同时我也应该更加的细心以减少不必要的错误。总结这次课程设计，我更加深入的明白了“一分耕耘，一分收获”的道理，在今后的学习道路上，我会更加的努力学习理论知识，并将它们很好的用在实践当中。
附录I：总原理图
附录II：multisim仿真图
附录III：元器件清单
附录IV：参考文献
《数字电子技术基础》
《数字电子技术实验指导书》
基于multisim的LED循环彩灯课程设计
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：1414020205 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
彩灯控制器课程设计数电
电子技术课程设计 ---彩灯控制器 学院：电子信息工程学院 班级： 学号： 指导教师：
彩灯控制器 一、设计任务与要求： 设计一个彩灯控制器，要求： 1.四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。 2.四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。 3.四路彩灯同时点亮，时间间隔为1秒，然后同时变暗，时间为1秒，反复4 次。 二、总体框图 图（1）总体框图 根据设计要求，电路设计大体思路如下： 由脉冲发生器发出频率脉冲信号，利用计数器加法计数功能输出0000~1111的脉冲信号，经过数据选择器分别在0000~0011，0100~0111，1000~1111三个时段输出不同的高低电平，控制移位寄存器实现右移→左移→置数功能，从而控制
彩灯按照设计要现亮灭。 三、选择器件 本次课程设计所用器件如表一： 表一本次课程设计所用器件 1.同步二进制计数器74LS163
表二7-3 74LS163功能表 根据逻辑图、波形图、功能表分析，74LS163具有如下功能： 管脚图逻辑符号 1)1是同步4位二进制加法计数器，M=16，CP上升沿触发 2)2既可同步清除，也可异步清除。同步清除时，清除信号的低电平将在下一 个CP上升沿配合下把四个触发器的输出置为低电平。异步清除时，直接用 清除信号的低电平把四个触发器的输出置为低电平。 3)3同步预置方式：当LD = 0时，在CP作用下，计数器可并行打入预置数据. 当LD = 1时，使能输入PT同时为高电平，在CP作用下，进行正常计数。 4)PT任一为低时，计数器处于保持状态。 5) 5 CO为进位输出，可用来级联成n位同步计数器。 2．四位双向移位寄存器74LS194
数电课程设计题目汇总..
数电课程设计题目选 一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED 数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。 〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM 查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制 〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下： 〖主要参考元器件〗 MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通 精密电位器代替。 二、十二小时电子钟 〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。 〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能 〖参考原理框图〗： 〖主要参考元器件〗：CD4060，74LS74，74LS161，74LS248 电桥电路 供电电路 时钟电路 放大电路 A/D 转换 显示电路 时校 分校 秒校 24进制时计数器 单次或连续的脉冲 60进制分计数器 分频器 60进制秒计数器 译码电路 晶体振荡器 显示电路 译码电路 显示电路 显示电路 译码电路
三、电平感觉检测仪 〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟 〖提高要求〗 〖参考原理、框图〗： 〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74 四、便携式快速心律计 基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED 显示。 〖提高要求〗1）提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S 内心跳的电路 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526 五、数字式定时开关 〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD 拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED 数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控 制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。 〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2）延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法 〖参考原理框图〗 外部操作开关 〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060 传感器 基准时间产生电路 倍频器 放大与整形 控制电路 计数译码 显 示电 路 秒脉冲发生器 计时器 译码显示 控制电路 报警电路
八路彩灯课程设计八路彩灯控制器的设计
课程设计报告 课程: 数字电路 题目:八路彩灯控制器的设计 院系: 物理与电子信息学院 专业: 2011级电子信息科学与技术 学号: 20111302031 姓名: 李俊 完成日期: 2008 年 6 月 22 日
摘要：本次八路彩灯电路的制作主要采用74LS194芯片接成扭环形结构的移位寄存器来实现，通过555定时电路组成多谢振荡电路。整个电路主要由移位寄存器、控制电路、脉冲发生器构成8个彩灯的循环控制，并且可以组成多种花型。关键词：控制、循环、555定时电路 一、设计内容与设计要求 1.设计目的 ⑴学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。 ⑵掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。 ⑶掌握实际输出电路不同要求的实现方法。 2.设计任务 八路彩示系统，该系统实现以下功能： ⑴八路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。 ⑵八路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。 ⑶八路彩灯同时亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒，反复4次。 3.设计要求 ⑴确定总体设计方案画出总方框图，确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。 ⑵选择元器件型号。 ⑶画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。 ⑷进行电路调试，使其达到设计要求。 ⑸写出总结报告。 4.参考器件 555定时器、计数器、双向移位寄存器、显示译码管、数码显示管、发光二极管及一些门电路等。 二、总体设计思路 根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS163分频实现，循环控制电路由74LS163和74LS10实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。 三、总体设计原理 1.基本原理 由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现，通过控制S0和
课程设计循环彩灯
课程设计说明书 课程名称：数字电子技术 设计题目：循环彩灯 院系：电子信息与电气工程学院 学生姓名：听风 学号：2010020200XX 专业班级：10级电子信息工程(1)班 指导教师： 2012 年5 月25日
课程设计任务书设计题目循环彩灯 学生姓名XX 所在院系电子信 息与电 气工程 学院 专业、年级、班 10级电子信息 工程(1)班 设计要求： 1、设计制作一个循环彩灯电路。 2、彩灯数量为8个，8个彩灯依次闪烁，彩灯亮灯时间为1秒。 3、器件：74LS192、74LS138、74LS00、555定时器各一片，48kΩ ,300 Ω，51kΩ,10uf,0.01uf各一个。 学生应完成的工作： 根据原理进行设计，方案论证，完成循环彩灯的原理图设计及PCB板的制作，手动布线完成PCB板图。然后将修改无误的PCB板图复制，转印，做板。再按照自己设计的电路原理图把电子元器件焊接到电路板上。经调试能正常工作，老师考查合格后，写好设计报告。 参考文献阅读： [1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005. [2] 郑君里、杨为理信号与系统[M]北京：高等教育出版社，2011 [3] 谷树忠、刘文洲、姜航Altium Designer 教程北京：电子工业出版社，2006 [4]邱关源,罗先觉.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [5]阎石.数字电子技术（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005. 工作计划： 2012年5月14日上午：课程设计说明、软件培训。下午：Multism电路仿真。 2012年5月15日：电路设计与仿真。 2012年5月16日上午：电路设计与仿真。下午：指导教师单独指导。 2012年5月17日：用Altium Designer 10设计原理图。 2012年5月18日：用Altium Designer 10设计PCB。 2012年5月21日上午：循环彩灯制版。下午：循环彩灯安装。 2012年5月22日：指导课程设计报告书写。 2012年5月23日：指导课程设计报告书写。 2012年5月24日：电路调试。 2012年5月25日：设计验收设计报告收交。 任务下达日期：2012 年 5 月14 日 任务完成日期：2012 年 5 月25 日 指导教师（签名）：学生（签名）：
八路彩灯控制器 课程设计
目录 第一章总体设计 (5) 1.1设计目的 (5) 1.2设计任务与要求 (5) 1.3基本工作原理 (5) 1.4设计方案 (5) 第二章单片机简介 (6) 2.1单片机结构 (6) 2.2单片机的封装形式、引脚定义及功能 (7) 2.3单片机的工作原理 (8) 2.4 CPU的工作原理 (8) 2.5存储器结构 (9) 2.6 CPU时序及时钟电路 (10) 2.7复位操作 (12) 第三章硬件设计 (14) 3.1整体硬件接结构 (14) 3.2功能模块电路 (14) 3.3系统硬件原理电路图 (16) 第四章软件设计 (17) 4.1软件总体结构设计 (17) 4.2各功能模块设计 (18) 总结与心得 (25) 参考文献： (26)
第一章总体设计 1.1设计目的 1)了解单片机的基本原理及相关的简单应用。 2)掌握用单片机设计系统的一般步骤。 3)了解LED数码管的基本知识和驱动方法。 4)掌握单片机系统各个组成部分的作用以及分布位置。 5)学会运用单片机的硬件资源。 1.2设计任务与要求 8个彩灯的控制电路的任务为：用AT89S51单片机设计设计一个8个彩灯控制电路。要求：完成以下花形变化： 1) 从左到右依次点亮，8个灯全亮；从右到左依次熄灭，8个灯全灭。时间节拍为1秒。 2)从两边向中间依次点亮，8个灯全亮；从中间向两边依次熄灭，8个灯全灭。时间节拍为1秒。 3)循环往复，用LED管模拟彩灯。 4)用汇编语言编程，用proteus仿真。 1.3基本工作原理 此次使设计一个能控制八路彩灯的控制器，其中彩灯用发光二极管模拟。由P1.6和P1.7口控制电路启动与停止，根据彩灯的亮灭要求，利用数据指针查表，将查到的内容送给P2口进行显示，然后调用1s延时程。若查到的内容为跳出代码就重新开始循环。 1.4设计方案 软件方面：通过汇编语言编程实现不同要求的状态，由延时程序实现1秒的延时时间。硬件方面：彩灯启动与停止由P1.6和P1.7口进行控制，彩灯的显示状态由AT89C51的P2口输出显示。芯片的控制由AT89C51的外接晶振和复位电路进行控制。
数字逻辑课设-循环彩灯系统设计
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
四路彩灯显示系统设计
课程名称：数字电路逻辑设计 设计项目：四路彩灯显示系统设计专业班级：通信学号： 学生姓名： 同组人姓名： 指导教师：
设计课题：四路彩灯显示系统设计 一、 设计目的 1、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2、 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 3、 熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、 设计任务与要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下： （1） 接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 （2） 设置的彩灯花型由三个节拍组成： 第一节拍：四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s ，共用4s ； 第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s ； 第三节拍：四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s 。 （3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 三、设计原理 图(a)四路彩灯控制流程图 四路彩灯即有四路发光二极管输出，设依次为d Q 、c Q 、b Q 、a Q ，若用高电平“1”表示灯亮，低电平“0”表示灯灭，由课程设计要求可知四路彩灯显示系统有如下表所示的输出
显示。 四路彩灯输出显示 说明 输出 所用时间d Q c Q b Q a Q 开机初态0 0 0 0 第一节拍逐次渐亮1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍逆序渐灭1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 分析可知，要实现上表所示功能，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
六路彩灯循环控制器数电课程设计报告书
一．设计目的及要求 1.1 课程设计的目的 1、巩固和加强《数字电子技术》课程的理论知识。 2、掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程。 3、掌握电子电路安装和调试的方法及其故障排除方法，学会用ewb 软件或multisim软件对电路仿真。 4、通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能力。 5、培养创新能力和创新思维。 1.2 要求 用中规模集成电路实现6路彩灯控制电路，主要用计数器、译码器、移位寄存器等芯片集成，实现以下5种演示花型： 花型1：6路彩灯同时亮； 花型2：6路彩灯同时灭； 花型3：6路彩灯从左至右逐路点亮； 花型4：6路彩灯左侧三个全亮，同时右侧三个全灭； 花型5; 6路彩灯右侧三个全亮，同时左侧三个全灭；
要求彩灯亮、灭一次的时间可调，花型转换的顺序为：花型1、花型2、花型3、花型4，花型5、花型1······且电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，按钮断开彩灯熄灭。 二、设计方案的选择和电路框图 2.1 题目分析 我们设计的流水灯实际上是主要使用一个555定时器、一个74LS160，一个74LS42和两个74HC194，这四个芯片对,6个彩灯进行控制，产生循环控制的效果。 2.2题目设计 花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。用74HC194移位寄存器来实现。用74LS42译码器来实现对194的控制，实现194的清零，并行输入，以及右移。用74LS160十进制计数器控制42译码器的输出，555定时器根据滑动电阻的调节来实现输出时钟脉冲周期的不同从而控制160计数的快慢，也就实现了彩灯闪烁时间的可调。 2.3 结构框图
数电课程设计 双色三循环彩灯控制器电路
四川航天职业技术学院 电子工程系课程设计专业名称：电子工程系 课程名称：模电课程设计 课题名称：双色三循环彩灯控制器 设计人员： 指导教师：
年月日 《数字电子技术课程设计》任务书 一、课题名称：双色三循环方式彩灯控制器设计 二、技术指标： 1、电源VDD=12v 2、相邻两灯点亮的时间约在0.3-0.7s间可调，延时时间约在 1-6s间可调 3、计数器和译码器分别采用CMOS中规模集成电路CC4516 和CC4514 4、译码器4145共16个输出。 5、CMOS非门构成的振荡器的振荡周期T=1.4RC，555构成的振 荡器的振荡周期T=0.7（R1+2R2）C 三、要求： 1、控制器有3种方式： 方式A：单绿左移—单绿右移—单红左移—单红右移； 方式B: 单绿左移—全熄延时伴声音； 方式C：单红右移—四灯红闪、四灯绿闪延时。 2、控制器有8路输出，每路用双色发光二极管指示。 3、由单刀三掷开关控制3种方式，每种方式用单色发光二极 管指示 4、论文格式按系下发的《课程设计格式要求》统一执行。 5、要求原理图、印制板图、装配图三图齐全（印制板图和装 配可合二为一）。 指导教师：
学生： 电子工程系 年月日 课程设计报告书评阅页 课题名称：双色三循环彩灯控制器 班级： 姓名： 年月日指导教师评语：
考核成绩：指导教师签名： 年月日 摘要 循环彩灯的电路很多，循环方式更是五花八门，而且有专门的可编程彩灯集成电路。绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。本次设计的双色循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现，其特点用双色发光二极管，能发红色和绿色两色光。 关键词：计数器，译码器，集成，双色发光二极管
数电课程设计-四花样彩灯控制器
课程设计说明书 课程设计名称：数字电路课程设计 课程设计题目：四花样彩灯控制器 学院名称：信息工程学院 专业：通信工程班级：110422 学号：姓名：陈粤龙 评分：教师： 20 13 年9 月23 日 数字电路课程设计任务书20 12 －20 13 学年第 1 学期第19 周－20周 题目四花样彩灯控制 内容及要求 (1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动 (2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动 (3) 四亮四灭，从左向右移动 (4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭 (5) 四种花样自动变换。 进度安排 1.?布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备：2天 2.?仿真、画PCB线路图：2天 3.?领元器件、制作、焊接：3天 4.?调试：2天 5.?验收：1天 6.?提交报告：2013-2014学年第一学期?2-3周 学生姓名：陈粤龙
注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 前 言 彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED 彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等，现简单介绍如下： 随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用 彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED 彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一 指导时间:2周 指导地点： E610 任务下达 2013年 9月 22日 任务完成 2013 年 9 月 25日 考核方式 1.评阅 □ 2.答辩 □ 3.实际操作□ 4.其它 □ 指导教师 系（部）主任 摘 要 彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理。本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的，但这是进行复杂设计的基础。 本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器74LS164实现八个彩灯的向右移动，从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器74LS161的输出端接与门74LS08和非门74LS04产生。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS153的四个输入端，它的地址输入端接双D 触发器74LS74的两个输出端，74LS74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个555产生，一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LS161和八位右移寄存器74LS164,另一个产生周期为14.01秒的脉冲控制双D 触发器。当彩灯完成一种花样时，双D 触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出，彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化。 经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。 关键字：时钟脉冲 分频 自动转换 控制器 数据选择器
EDA课程设计八路彩灯控制器样本
EDA课程设计 设计题目: 基于VHDL的8路彩灯控制器设计 一、课程设计的目的 1．熟悉QuartusⅡ软件的使用方法,使用VHDL 文本输入设计法进行任务设计。 2．增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力。 3．经过课程设计对所学的知识进行更新及巩固. 二、课程设计的基本要求 本次课程设计是设计一个8路彩灯控制器, 能够控制8路彩灯按照两种节拍, 三种花型循环变化。设计完成后, 经过仿真验证与设计要求进行对比, 检验设计是否正确。 三、课程设计的内容 编写硬件描述语言VHDL程序, 设计一个两种节拍、三种花型循环变化的8路彩灯控制器, 两种节拍分别为0.25s和0.5s。三种花型分别是: ( 1) 8路彩灯分成两半, 从左至右顺次渐渐点亮, 全亮后则全灭。 （2）从中间到两边对称地渐渐点亮, 全亮后仍由中间向两边逐次熄灭。 （3）8路彩灯从左至右按次序依次点亮, 全亮后逆次序依次熄灭。 四、实验环境
PC机一台; 软件QuartusⅡ6.0 五、课程设计具体步骤及仿真结果 1、系统总体设计框架结构 分频模块: 把时钟脉冲二分频, 得到另一个时钟脉冲, 让这两种时钟脉冲来交替控制花型的速度。 二选一模块: 选择两种频率中的一个控制彩灯的花型。 8路彩灯的三种花型控制模块: 整个系统的枢纽, 显示彩灯亮的情况。 2、系统硬件单元电路设计 1.分频模块设计 实验程序: library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity fenpin2 is port( clk:in std_logic; clkk:out std_logic); end fenpin2; architecture behav of fenpin2 is begin
模电课程设计参考题目
; 课程设计题目 一．多功能信号发生器的设计（三选一） 设计要求： 1．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－三角波。 正弦波峰-峰值U P-P≥6V 方波的峰-峰值U P-P≥10V 三角波的峰-峰值U P-P≥5V 要求用集成运算放大器μA741，LM324或其他型号的运算放大器实现。 2．> 3．能输出1~10KHz连续可调的正弦波－方波－锯齿波。要求同上。 4．能输出1~10KHz连续可调的方波－三角波－正弦波函数转换器。要求同上。 二．带前置放大的音频功率放大器(二选一) 设计要求： 1．前置放大器的放大倍数为10倍，使用双/单路低噪声集成运放NE5532/NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。 2．用集成功放TDA1521、TDA2030A或LM1875等 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源（查功放最低的直流电压）。 三．设计一OCL音频功率放大器 ? 设计任务和要求 1．OCL前面要有推动级。输入信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz; 2．额定输出功率Po≥2W； 3．负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 四．设计一OTL音频功率放大器 设计任务和要求 1．OTL前面要有推动级。设音频信号为ui=10mV, 频率f＝1KHz； 2．！ 3．额定输出功率Po≥2W；负载阻抗R L=8Ω；失真度γ≤3%； 4．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源。 五．多级低频电压放大器 设计要求：
欧姆龙循环彩灯课程设计(自编)
题目4：循环彩灯PLC控制系统设计 专业：自动化年级：2009级班级：09自动化一班姓名：XXX 摘要 随着人们生活水平的提高，环境的不断改善和美化，PLC对人类的影响越来越广。在许多场合可以看到很多彩色的霓虹灯。特别是当今充满竞争的时代，各地政府为吸引游客和投资者，在城市的沿街、沿道、沿河、沿线等地用霓虹灯造景，实施“亮化工程”，以美化环境、树立城市形象。 由于LED彩灯克服了传统霓虹灯投资大，制作工艺复杂，使用玻璃管、高压电源及惰性气体等诸多不便，同时解决了耗电高、造价高，使用寿命短的不足，因此得到了广泛的应用。越来越多的商家开始关注这块商机无限的市场，竞相制作生产。 但是目前市场上各种式样的LED彩灯多半是采用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制成成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮度时间、模式、闪烁频率等动态参数。同时这种彩灯控制器结构往往有芯片过多、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能上来看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性，影响亮灯效果。因此有必要对现有的彩灯控制器进行改进。 关键字：PLC LED彩灯控制器 一、设计要求及任务 系统功能和控制要求:
1、流水型彩灯控制： 按下流水型彩灯启动按钮A，彩灯从前往后流水型控制，各灯点亮时间为1s,5s后从后往前流水型控制，循环10次后自动停止，各灯点亮。 按下流水型彩灯启动按钮B，彩灯从前往后隔位点亮流水型控制，并无限循环，各灯点亮时间自行设定；按下停止按钮系统停止工作。 2、发射与聚集型彩灯控制： 按下发射型彩灯启动按钮：彩灯以L5—L6，L4—L7，L3—L8，L2—L9，L1—L10顺序发射型依次点亮，各灯亮2s循环5次自动停止； 按下聚集型彩灯启动按钮：彩灯以L1—L10，L2—L9，L3—L8，L4—L7，L5—L6顺序聚集型依次点亮，各灯亮2s循环5次自动停止； 3、四灯同亮型彩灯控制： 自行设计一种四灯同亮控制规律，要求有5种四灯同亮模式，各模式依次点亮，点亮时间为2s，要求一次循环每个灯均被点亮2次。循环5次后自动停止。 按下四灯同亮彩灯启动按钮，彩灯按设计的四灯同亮控制规律运行。 4、综合彩灯控制： 将上述各种彩灯控制功能综合，自行设计控制规律，要求在按下综合彩灯启动按钮时彩灯按设计的控制规律循环运行，直至按下系统停止按钮时停止工作。要求一次循环中必须要有上述各种彩灯控制功能，每种功能在一次循环中出现不超过两次。 二、系统分析 近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生
数电课程设计-彩灯
课程设计报告 ( 2009 -- 2010 年度第二学期) 名称：数字电子技术课程设计 题目：彩灯控制系统 学号： 学生姓名： 成绩： 日期：2010 年5 月21 日
目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、系统框图及简要说明 (3) 四、方案选择与论证 (4) 五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (4) 六、总体电路 (6) 七、实验过程 (6) 八、心得体会 (7) 附录I：总原理图 (7) 附录II：multisim仿真图 (8) 附录III：元器件清单 (9) 附录IV：参考文献 (9)
一、电子技术课程设计的目的与要求 设计目的： 课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求，在学完专业基础课数字电子技术课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计小型数字系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 设计要求： 1.教学基本要求 要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 2.能力培养要求 （1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 （2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 （3）掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 （4）综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 （5）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 彩灯控制电路： 1．设计任务 本课题要求设计一个具有一定变幻功能的四路彩灯显示系统。 2．技术指标及要求： （1）四路彩灯从左向右逐次渐亮，间隔为1秒。 （2）四路彩灯从右向左逐次渐灭，间隔为1秒。 （3）四路彩灯同时点亮，时间为0.5秒，然后同时变暗，时间为0.5秒, 反复4次。 3. （选做）多种图形方案选择显示。 三、系统框图及简要说明 图一简化设计框图
八路彩灯课程设计
课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：2014年 3 月12 日完成日期：2012 年12 月26 日 题目八路彩灯 一、设计的目的 （1）根据原理图分析各单元电路的功能； （2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； （3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求； （4）写出完整、详细的课程设计报告。 二、设计的内容及要求 设计任务 设计一个八路彩灯逻辑控制电路。 设计要求及器件 （1）共有八个彩灯，分别实现三个过程，构成一个循环共25秒。 （2）第一个过程要求八个灯从左到右依次点亮，各一秒，共八秒。 （3）第二个过程要求八个灯从右到左依次熄灭，各一秒，共八秒。 （4）最后八个灯同时闪烁八次，共8秒。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
目录 第1章概述 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.1.设计任务及要求 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1.1设计任务 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1.2设计要求及器件-------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1.3设计任务及目标：----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 第2章.总体设计思路模块--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.1系统逻辑框图 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.2设计的方法 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 第3章．各单元电路图及功能说明模块---------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.1器件选择 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.1.1：计数器S163芯片的介绍 ------------------------------------------------------------------------------------ 4 3.1.2：计数器LS190芯片的介绍----------------------------------------------------------------------------------- 5 3.1.3双向寄存器74LS194 -------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3.2各功能电路实现原理及电路分析模块------------------------------------------------------------------------------- 7 3.2.1 彩灯演示电路 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 3.2.2彩灯控制电路----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 第4章.电路总体图设计图--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 第5章.心得体会： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 第6章.参考文献： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9
EDA课程设计之八路彩灯控制系统
~ 1 ~ 目 录 1前言................................................................................................................... 2 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较.......................................................................................................... 3 2.2方案论述.......................................................................................................... 4 2.3方案选择.......................................................................................................... 4 3单元模块设计 . (5) 3.1时钟信号模块.................................................................................................. 5 3.2节拍快慢控制模块.......................................................................................... 6 3.3彩灯控花型控制模块...................................................................................... 7 4软件设计 .. (9) 4.1 Quartus Ⅱ简介............................................................................................. 9 4.2 Qartus Ⅱ设计开发流程............................................................................. 10 5系统调试 .......................................................................................................... 11 6系统功能及指标参数 ....................................................................................... 12 7设计总结与体会 ............................................................................................... 13 8参考文献 .......................................................................................................... 14 附录1总设计图及仿真图 ................................................................................... 15 附录2 Verilog HDL 源程序 . (16)