数字电路课程设计报告
数字电路课设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摘要本次电路设计利用555定时器、计数器等设计LED彩灯控制电路。
通过按键实现如下循环特性：当按键没有按下时8个彩灯交叉循环点亮：即在前四秒内第1、3、5、7盏灯依次点亮、后四秒内8、6、4、2盏灯依次点亮，而当按键按下一次后（按下两次等效于没有按下），实现8盏灯依次循环点亮（产生灯光追逐音乐、活跃气氛的效果），并设计成同步电路模式。
用555定时器设计的多谐振荡器来提供时序脉冲，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号。
由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。
之后脉冲信号输入到计数器，同时将计数器输出端QC、QB、QA接到译码器的输入端，当译码器输出电平为低电平时，及其相连接的LED 会变亮。
LED采用共阳极连接，并串上500Ω的电阻。
电路由按键SPST_NC_SB控制，使彩灯进入到不同的循环模式。
电路图连接好后，经Multisim软件调试测试，电路可以实现设计要求，即实现从题中要求的交叉循环显示和音乐序列的循环显示。
整体电路采用同步电路模式，采用TTL集成电路，电压V cc均为5V。
运用了所学的555定时器、译码器、计数器及逻辑门电路等相应的电路器件，提高了对于数字电子技术这门专业基础课的认识及理解，在实践中发现不足，努力改正，提高了我自学、创新等能力，同时我们也掌握了相应设计电子电路的能力，有利于今后对于专业课程的学习。
关键词：555定时器计数器译码器彩灯循环控制目录引言01．课程设计目的22．课程设计要求23．电路组成框图44．元器件清单55．各功能块电路图55.1 脉冲信号发生器55.1.1 555定时器55.1.2 多谐振荡器85.2 顺序脉冲发生器105.3 彩灯循环系统156．仿真电路总图177．结果分析178．总结18参考书目19附录20引言数字电子技术实验是一门重要的实践性技术基础课程，开设本课程的目的在于使学生理论联系实际，在老师的指导下完成大纲规定的实验任务。
数字电子技术课程设计报告自动售货机控制电路
数字电子技术课程设计报告班级：物理0502 _____________ ;姓名：李荣________ ;学号40521012 _______________设计题目：自动售货机控制电路同组成员：李荣、许军军、吴郑佳男；组长：李荣功能描述1 •通过按钮，可投入硬币（一元）或纸币（一元、五元、十元），电路自动计数。
2•可以选择购买的物品的种类与数量。
3•输出顾客购买的饮料（通过亮灯实现）并找钱。
4. 60秒到自动结束。
1.总体设计思路（含电路原理框图）：首先，将投的钱转化成四位二进制数，然后产生相应数目脉冲，并进行计数和显示。
然后，对记得的数目进行减三（买一瓶）和减六（买两瓶）。
最后，顾客输入控制电路工作，供顾客选择购买瓶数和饮料类型，确认后显示买的饮料和找钱数。
电路的原理框图如下图所示:产生与投币数相同个数脉冲找钱电路（减三柯减六）吋间到将投入币数找出选择和确认电掘输出饮料并找钱ra F~l F~O- 4 o <zrA 二二Z>EVCCQB A QA CLK< CT£N r RCO - ue MAX/MIN DCLOAE JQD CGNDD74工作情况：① 按1、2、3号开关投入1、5或10元钱，数码管显示投钱数。
② 顾客按K 键选择两种饮料，按A 选择买一瓶还是两瓶（只有当投的钱数够买相应饮料适才显示瓶 数）。
③ 按C 键确认后显示购买方案和找钱数。
④ 若超过60秒没有确认购买方案，则显示时间到，且找钱数显示为0,但是有电路找出所投币数。
2. 个人承担的工作：我承担的工作主要数钱（脉冲发生和计数）电路、以及方案的整体设计和电路连接以及功能完善。
该部分电路由三个开关电路实现投币，一片 74191实现计数脉冲产生和一片 74163芯片实现数钱。
具体思路：1. 用三个开关电路实现投币模拟（1开关表示投1块，2开关表示投5块，3开关表示投10块）。
2. 将投入的钱数转化为四位二进制数（用组合逻辑实现）送到74191置数端，如此同时将一低电平 送入LOAD ，向74191置数（此时时钟脉冲被限制），然后使74191下行计数（同时脉冲输入到 74163 芯片），直到数到0,将脉冲封锁。
数字电路课程设计报告 直流稳压电源
数字电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源专业班级：生物科学试点（电信双学位）学生姓名：周莹学号：2005221107100076指导教师：赵柏树设计时间：2009.3.18直流稳压电源一：设计指标:技术要求：额定输出电压：12v，10-14v连续可调；额定输出电流１.５Ａ；。
输出电阻不大于0.5 ；满载纹波峰峰值小于6０ｍｖ；稳压系数Sv≤3×10-3；主要测量内容：最大输出电流，输出电阻，纹波峰峰值，稳压系数，电压调整率。
二：设计图与思路：1.主电路图：2.设计思路：三：单元电路设计原理分析:1：降压模块：由于输入电压为220V交流，而输出而定电压为10V，因此现将电压降压到20V，即采用变比为8：1，最大输出2A以上的变压器降压。
2：整流及斩波模块：由于输入电压为220V交流，而输出为恒流电流，这样我们可以利用整流桥，将降压后的电路整流为直流，再经过LM7812、LM7824和LM7815\LM7915输出+12、+24V和+15V\-15V的直流电，共恒流电路利用。
3.恒流电路原理基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放，组成电流串联负反馈电路，三级管或运放工作在深度负反馈状态下，具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中，Re相当于取样电阻，输出RL上的电流通过Re在运放的输入端形成负反馈，由运放的虚短虚断，忽略三极管的基极电流，则可得到输出电流IL的表达式：图2 模拟反馈压控方案典型电路IL=Vi / Re此方案实质上是由模拟器件作为了控制器，调节速度快，系统的跟随性好，即动态性能优越。
根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。
利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。
由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路，因此电流源具有较好的稳定性。
R3采用8Ω水泥电阻，使其温度影响减至较小。
由虚短和虚断原则可知，流过采样电阻R3的电流ⅠR为：ⅠR=Uo/R3负载电流只与固定参数有关，比较适合我们的设计。
数字电路课程设计---霓虹灯控制电路设计报告
表4 74LS04非门的真值表
4)74LS08与门的引脚图如图10所示，其真值表如表5所示：
图10 74LS08管脚图
表574LS08与门的真值表
3.2 实现控制功能的电路
1） 电路中有有3个74LS194芯片，共有5个状态，可以用74LS161和74LS138来实现，电路如图11所示：
广告彩灯作为广告的一个重要元素，也渐渐成为广告的灵魂，也成为了城市夜景的一道亮丽的风景线。
刚刚学完了数电知识，正好通过这次课程设计，进一步巩固了理论知识，而且全面掌握了课设的基本流程，此外，分析与解决问题的能力也得到了相应的提升。
此次设计我们用到了555定时器构成的秒脉冲发生器，74LS138，74LS161,JK触发器以及各种逻辑门电路来实现我的方案，充分利用了模电和数电的知识来不断地解决实验过程中发现的问题，这也是这次课程设计的目的和意义所在。
1）JK触发器的管脚图和真值分别如图7所示：Q Q
SD J CP K RD
图7 JK触发器管脚图
表2 JK触发器真值表
J
K
Qn+1
逻辑功能
0
0
Qn
保持
0
1
0
置0
1
0
1
置1
1
1
Qn
翻转
2）74LS00与非门的管脚图如图8所示，真值表如表3所示：
图8 74LS00管脚图
表3 74LS00的真值表
3）74LS04非门的引脚图如图9所示，真值表如表4所示：
图6信号分频及选择
JK触发器下降沿有效，J=K=1时，每来一个脉冲变化一次，因此它的输出是1.6S的信号，当Y3与Y4同时为1，根据电路，可以知道此时为单层灯移动，另外根据分频电路可以知道此时输出的也为0.8s的信号，而当Y3和Y4中有一个0时，电路为全部左移或全部右移的过程。此时电路输出的也为1.6s的信号，实现了分频和信号的选择的过程。
数电课程设计(红绿交通灯的设计)
西安邮电学院数字电路课程设计报告书——交通灯控制器学院名称：电子工程学院学生姓名：XXX（XX号）专业名称：电子信息工程班级：电子XXXX实习时间：2010年12月6日——2010年12月17日红绿灯交通信号系统一、红绿灯交通信号系统功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。
外部硬件电路包括：两组红黄绿灯（配合十字路口的双向指挥控制）、一组手动与自动控制开关（针对交通警察指挥交通控制使用）、倒计时显示器（显示允许通行或禁止通行时间）。
二、红绿灯交通信号系统红绿灯交通信号系统外观示意图如图1所示。
图1 十字路口交通灯模拟图三、任务和要求1．在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。
2．设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上绿灯亮的时间是20s ，另一个方向上绿灯亮的时间是30s ，黄灯亮的的时间都是5s 。
3．选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止。
当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。
4．选做：用两组数码管，实现双向倒计时显示。
四、设计思路在实际情况下，一个十字路有一个主干道和一个支干道。
主干道的车流量较大，即要求主干道绿灯亮的时间长，支干道正好相反。
五、总体方案简单原理如下：由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电路装置计时工作稳定进行。
用两片74LS161作为计数器，将其输出端通过非门与74LS48相连后，把74LS48输出端连到数码管上，实现倒计时；用另外一片74LS161作为状态控制器，控制状态变量Q2Q1的变化，即实现变化：00-01-10-11；用计数器的RCO进位端作为状态控制器的脉冲；利用状态控制器对计数器实现至数操作，从而实现模30，模20，模5的转换；六个灯与由状态控制器控制的74LS74的输出端通过门电路直接相连。
数字电路课程设计的报告
数字电路课程设计的报告电⼦技术课程设计报告题⽬：数字计步器院系：物理与电⽓信息⼯程学院专业：电⽓⼯程及其⾃动化组长：郭天朋学号： 20120604046 组员 1 ：吕殿鹏学号： 20120604047 组员 2 ：马奔腾学号： 20120604048 组员 3 ：马冲学号： 20120601007 组员 4 ：刘晓坦学号： 20121401045 指导教师：蔡⽂霞2014年6⽉25⽇电⼦技术课程设计报告⼀、选题⽬的和意义：⼈们越来越注重⾃⼰的健康,跑步成为⼀种⽅便⽽⼜有效的锻炼⽅式。
但是如何知道⾃⼰跑了多少步,多远的路程?计步器可以帮助⼈们实时掌握锻炼情况。
它的主要功能是检测步数,通过步数和步幅可计算⾏⾛的路程。
步幅信息可通过⾏⾛固定的距离如20m来计算或是直接输⼊,⾼级的计步器还可以计算⼈体消耗的热量。
本课题的设计有深远意义，尤其是对那些⽼年⼈以及⼀些待复健康的病⼈来说是⼀个⾮常好的辅助医疗设备。
要实现检测步数⾸先要对⼈⾛路的姿态有⼀定了解。
⾏⾛时,脚、腿、腰部,⼿臂都在运动,它们的运动都会产⽣相应的加速度,并且会在某点有⼀个峰值。
从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的不⽅便以及实验室⽔银开关的诸多不便，我们⽤⼀个逻辑开关或者脉冲信号来来代替脚的每⼀次⾛步所引起的振动。
本课设主要是运⽤了逻辑元件74LS161的计数功能，把四个74LS161逻辑元件逐次相联起来，已达到⽤4个数码管显⽰4位有效数字的计步器，并且可以按照⼗进制向⾼位进位。
通过逻辑开关的功能控制整个计步器的计数与暂停。
第⼀个74LS161元件的CP接⼊逻辑开关，输出接⼊第⼆元件的脉冲信号接⼊⼝，依次将四个元件级联。
本设计数字计步器就是按照这个程序来达到进位计数的功能，和计数器的功能相似。
数字计步器在⽇常⽣活中主要运⽤在医疗健⾝等电⼦产品中，如数字跑步器、计步器等诸多相关电⼦设备。
该设计可以合理运⽤到⼤范围的产品设计中，提⾼现代电⼦产品⽔平，更好的服务于社会，有着很⼴⼤的发展前景和⽤途。
数电课程设计实验报告
目录1. 课程设计任务书 (1)2. 课程设计方案论证 (2)3. 课程设计电路原理图 (5)4. 课程设计电路原理图的调试 (8)5. 课程设计的心得体会 (8)6. 参考文献 (9)附录1原件清单 (9)《数字电子技术》课程设计任务书一、设计题目：多功能数字钟的设计二、设计任务与要求：1. 时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”。
其中时为24进制，分为60进制。
三、设计内容与步骤：1. 查阅相关资料；2. 完成设计方案；3. 芯片选定及各单元功能电路分析；4. 画出整体电路原理图（实验）；5. 调试电路确认电路可行性后方可焊接电路；6. 完成设计报告。
四、设计计划与进度安排：1. 查阅相关资料；2. 完成设计方案及单元电路；3. 完成整体电路原理图（实验）；4. 并完成设计报告。
五、设计材料与成果要求：1.完成整体电路设计；2. 提交设计报告。
六、设计考核要求：课程成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格。
由设计报告结合实验考核。
七、设计参考书目：《数字电子技术基础》第五版阎石编著高等教育出版社 2006年成绩评定表课程设计方案论证一.振动器电路方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源，如图①所示为555构成的多谐振荡器。
图①方案二：选用石英晶体构成振荡器电路，产生时间标准信号，如图②所示为石英晶体构成的振荡器电路。
图②方案三：由集成逻辑门与RC 组成的时钟源振荡器。
如图③所示为逻辑门与RC 构成的振动器。
图③本课程设计采用的是方案一，由555与RC 组成多谐振荡器。
二．分频器电路通常，数字钟的振荡器输出频率较高，为了得到1Hz 信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
方案一：可选用14级二进制串行计数/分频器CD4060得到精确频率。
CD4060计数为1４级２进制计数器，可以将32768Ｈz 的信号分频为２Ｈz 。
欲得到1Hz 信号，还需要加入分频电路。
方案二：利用计数器级联，选用74LS90，每片为1/10分频器，三片级联正好能够得到1Hz 信号脉冲。
《数字电路》实验报告
《数字电路》实验报告项目一逻辑状态测试笔的制作一、项目描述本项目制作的逻辑状态测试笔，由集成门电路芯片74HC00、发光二极管、电阻等元器件组成，项目相关知识点有：基本逻辑运算、基本门电路、集成逻辑门电路等；技能训练有：集成逻辑二、项目要求用集成门电路74HC00制作简易逻辑状态测试笔。
要求测试逻辑高电平时，红色发光二极管亮，测试逻辑低电平时绿色发光二极管亮。
三、原理框图四、主要部分的实现方案当测试探针A测得高电平时，VD1导通，三级管V发射级输出高电平，经G1反相后，输出低电平，发光二级管LED1导通发红光。
又因VD2截止，相当于G1输入端开路，呈高电平，输出低电平，G3输出高电平，绿色发光二级管LED2截止而不发光。
五、实验过程中遇到的问题及解决方法（1）LED灯不能亮：检查硬件电路有无接错；LED有无接反；LED有无烧坏。
（2）不能产生中断或中断效果：检查硬件电路有无接错；程序中有无中断入口或中断子程序。
（3）输入电压没有反应：数据原理图有没有连接正确，检查显示部分电路有无接错；4011逻辑门的输入端有无浮空。
六、心得体会第一次做的数字逻辑试验是逻辑状态测试笔，那时什么都还不太了解，听老师讲解完了之后也还不知道从何下手，看到前面的人都起先着手做了，心里很焦急可就是毫无头绪。
老师说要复制一些文件协助我们做试验（例如：试验报告模板、试验操作步骤、引脚等与试验有关的文件），还让我们先画原理图。
这时，关于试验要做什么心里才有了一个模糊的框架。
看到别人在拷贝文件自己又没有U盘只好等着借别人的用，当然在等的时候我也画完了逻辑测试笔的实操图。
后面几次都没有过，但最后真的发觉试验的次数多了，娴熟了，知道自己要做的是什么，明确了目标，了解了方向，其实也没有想象中那么困难。
七、元器件一逻辑状态测试笔电路八、附实物图项目二多数表决器电路设计与制作一、项目描述本项目是以组合逻辑电路的设计方法，用基本门电路的组合来完成具有多数表决功能的电路。
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摘要
数字电路八路花样灯控制电路是利用数字逻辑电子元件连接而成，具有8个受控制的输出端，通过输出8个有规律的信号以达到控制8个LED灯的目的。
选择不同的芯片和不同的连接方式都会产生不同的控制信号并产生不同的花样灯。
本次课题设计要求8个LED灯最少要实现16种具有一定规律的花样灯。
其实现方法有两种：第一种是最常见的，即由数字逻辑电路元件组成控制电路；第二种则是利用51单片机，通过编程控制输出电路。
由于实验室不能提供单片机并且本学期数电课程与单片机关系不大，因此本次设计决定弃用第二种方法，使用第一种方法。
最终实现方案是：利用555时钟芯片产时钟脉冲，一片74LS161产生分频脉冲，两片74LS161用于计数，最后用两片74LS194寄存器实现右移。
一、课题要求
1、设计目的
⑴巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知
识的能力。
⑵培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的
自学能力。
⑶通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组
装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设
计方法。
⑷学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力
和进行数字电子电路实验的基本技能。
2、设计课题及其技术要求
⑴基本功能
●有一个时钟电路。
●有八个LED发光二极管输出电路。
●至少16种变化的花样控制。
⑵增加功能：
●64种以上变化的花样控制。
3、给定条件及元器件
●要求电路主要选用中规模TTL集成电路74系列。
（不能用专用集成
电路）。
●本设计要求在数字电路实验箱上完成。
●电源电压为5V。
二、方案论证
经过分析，要实现以上功能并符合课题设计的要求一共有两种方案可供选择，其主要差别是使用的芯片不同，以下是两种方案的简要介绍。
方案一：
电路使用的芯片有：555时钟芯片1个、74LS161芯片3个、74LS194芯片2个、74LS32芯片1个。
为测试其是否能正常工作，我们使用Proteus模拟软件画出了模拟电路图，经软件测试，电路能正常工作，并实现256种花样灯。
以下是方案一模拟电路图。
方案一模拟电路图：
方案二：
电路使用的芯片有：555时钟芯片1个、74LS161芯片3个、74LS194芯片2个、74LS165芯片1个。
方案二与方案一在芯片使用上的差别是把方案一中的74LS32芯片换成了74LS165芯片，但其工作原理有较大的差别。
同样的，为测试其是否能正常工作，我们也使用Proteus模拟软件画出了模拟电路图，经软件测试，电路能正常工作，并实现256种花样灯。
以下是方案二模拟电路图：（见下页）
方案二模拟电路图：
经摸拟得出的结果是两种方案都可实现课题要求的功能，但后来在实验室寻找芯片时发现，实验室并未提供方案二中的74LS165芯片，而方案一中所使用的芯片都有提供，所以我们不得不放弃方案二。
最终我们采用的是方案一。
三、单元电路设计
1、时钟发生电路
时钟发生电路如右图所示：由一片555时钟芯片、两个电阻和两个电组成。
通过调整电阻和电容的大小可以改变时钟发生的频率，时钟输出引脚为第3引脚。
此处设定的时钟频率为1Hz，即一秒钟发出一个高电平脉冲。
2、时钟分频电路
时钟分频电路如右图所示：
本方案采用一片74LS164计数芯
片做分时钟分频电路，实现时钟
脉冲8分频。
由于从555时钟芯片发出的
时钟频率为1Hz，所以右移电路每
8秒为一个右移周期。
也就是说，
每经过8秒钟必须给移位寄存器
74LS194芯片的移位控制引脚S1一个高电平脉冲（S0引脚已接地）。
此时钟分频电路中74LS161计数器的11和15引脚每隔8秒钟交替输出一个高电平脉冲。
3、8位二进制计数器电路
计数电路由两片74LS161计数器组成，每一片74LS161可实现4位二进制的计数，两片刚好可组成一个8位二进制计数器，可实现从0-255的计数，并最终经右移电路实现256种花样灯。
8位二进制计数器电路图：
4、右移电路
右移电路由两片74LS194组成。
每一片74LS194可以实现4位的左移或右移。
只要把两片74LS194之间的RS引脚与Q3引脚互相连接即可把它们组成一个8位的移位器，并可实现左移和右移功能。
以下是74LS194功能表和右移电路。
74LS194功能表
RD S1 S0 工作状态
0 X X 置零
1 0 0 保持1 0 1 右移1 1 0 左移1 1 1 并行输入
右移电路
5、八路LED灯
八路LED灯电路图如右图所示：
每个LED灯右端接一个180欧的电阻并接地。
只要输入端为高电平即可点亮LED灯。
6、总电路图
四、电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法
1、由于实验室的设备已经老化，在组装电路过程中，经常会有部分电路是断路
的而导致调试失败。
解决方法：用万用表测定每一根电线，确认电线正常才用于实验。
2、面包板上经常有一些坏格子，导致线接进去或者芯片插上后接触不良。
解决方法：改变布线，使整个电路都接触良好。
3、在时钟信号发生电路和161计数部分组装完成后就已经进行了调试，没有问
题；到完全组装完成后，加上电源，却没有成功。
解决方法：检查时钟信号发生电路。
用万用表测量各个芯片的电源电压和地，发现很多管脚都出现了2.2V左右的电压，后来发现原来面包板地和电
源不是完全导通的，用导线从中间接上后，发光二极管开始有花形变
化。
4、前几种花形是完全正确的，但是后面的花形逐渐变得混乱。
解决方法：仔细检查电路，查出连接错误。
五、心得体会
本次课程设计难度相对较大，本来我对于51单片机和单片机编程比较熟悉，用51单片机可以实现多个课题的设计，但实验要求里并不准许使用单片机，只好放弃。
在领到课题后开始查阅设计相关的芯片资料，关开始用Proteus模拟软件设计电路。
花了三天后总算设计出了一个可以实现256种花样灯的电路，即方案二。
可是第二天去实验室做实验时却发现实验室里并没有我设计的方案里要用到的74LS165芯片，无奈只好放弃已做好的设计方案。
过后再次重新设计，用了不同的芯片，其中的电路逻辑也改变了，虽然花了大量的时间，最终设计出了一种新的方案，即方案一。
在设计过程中，要不断的翻阅《数字电子技术基础》，不但更加熟悉书本内容，也掌握了设计中所用芯片的实际运用。
总体来说，对本次课程设计很满意，既掌握了理论知识，又学会了实际操作。
六、考文献
<<数字电路逻辑设计>> 第五版。