数字电路流水灯设计
数电流水灯的实训报告
本次实训旨在通过实际操作，让学生掌握数电流水灯的制作原理、电路连接方法以及编程技巧。
通过制作数电流水灯，提高学生的电子电路设计能力、编程能力和动手实践能力，同时加深对单片机原理的理解。
二、实训环境1. 实训器材：51单片机开发板、LED灯条、电阻、电位器、连接线、面包板、编程软件等。
2. 实训场地：电子实验室。
三、实训原理数电流水灯是通过单片机控制LED灯条上的LED灯依次点亮，模拟流水灯效果。
具体原理如下：1. 单片机通过编程，控制各个LED灯依次点亮，实现流水灯效果。
2. 通过电位器调节LED灯的亮度，使流水灯效果更加自然。
四、实训过程1. 电路连接（1）将51单片机的I/O口与LED灯条上的LED灯依次连接。
（2）将电阻串联在LED灯两端，起到限流作用。
（3）将电位器连接在LED灯条的正极和地之间，用于调节亮度。
2. 编程（1）使用C语言编写单片机程序，实现LED灯依次点亮的功能。
（2）设置延时函数，控制LED灯点亮的时间间隔。
（3）使用电位器读取亮度值，调整LED灯亮度。
3. 调试（1）将编写好的程序下载到单片机中。
（2）观察LED灯流水灯效果，根据实际情况调整延时时间和亮度。
经过实际操作，成功制作出数电流水灯，实现了流水灯效果。
在调试过程中，根据实际情况调整了延时时间和亮度，使流水灯效果更加自然。
六、实训总结1. 通过本次实训，掌握了数电流水灯的制作原理和电路连接方法，提高了电子电路设计能力。
2. 学会了使用C语言编写单片机程序，提高了编程能力。
3. 增强了动手实践能力，提高了解决问题的能力。
4. 加深了对单片机原理的理解，为今后学习相关课程奠定了基础。
七、改进意见1. 在电路设计方面，可以考虑使用模块化设计，提高电路的稳定性和可维护性。
2. 在编程方面，可以尝试使用更高级的编程技巧，使流水灯效果更加丰富。
3. 在实训过程中，可以增加更多的实验内容，提高学生的综合能力。
通过本次实训，我深刻认识到理论知识与实践操作相结合的重要性。
流水灯的实验原理及步骤
流水灯的实验原理及步骤流水灯是一种用于电子电路实验的简单电路。
它由一组LED灯组成，灯珠逐个点亮，呈现出流水的效果。
以下是流水灯的实验原理及步骤：实验原理：流水灯的实验原理是借助555计时器和数个逻辑门实现的。
555计时器产生的方波信号通过逻辑门的组合，控制LED灯的亮灭顺序，从而实现流水的效果。
实验步骤：1.准备材料和工具：一块实验面板、555计时器、几个逻辑门（如74LS04等）、一组LED灯、几个电阻、导线等。
2.将555计时器、逻辑门、LED灯等器件按照连线图连接在实验面板上。
具体连接方式如下：- 将VCC引脚连接到正电源。
- 将GND引脚连接到地线。
- 连接一个电阻和电容来设置555计时器的频率。
电阻连接到引脚7（DISCHARGE）和引脚8（VCC）之间，电容连接到引脚6（THRESHOLD）和引脚2（TRIGGER）之间。
同时将电容的另一端连接到地线。
- 将555计时器的引脚3（OUTPUT）连接到逻辑门1的一个输入端，再将逻辑门1的输出端连接到一个电阻，电阻的另一端连接到LED灯1的正极。
LED 灯1的负极连接到地线。
- 将LED灯1的负极连接到逻辑门2的一个输入端，再将逻辑门2的输出端连接到一个电阻，电阻的另一端连接到LED灯2的正极。
LED灯2的负极连接到地线。
- 依此类推，将其他LED灯也连接起来，形成流水灯的效果。
3.检查连接是否正确，确保没有短路或接触不良的地方。
4.将正电源接入电路，调整电阻和电容的值，以控制流水灯的速度和亮度。
5.观察LED灯的亮灭顺序，若亮灯顺序与预期不符，可能需要调整逻辑门的输入连接方式。
6.实验完成后，断开电源，注意安全。
以上是流水灯的实验原理及步骤，希望对你有帮助。
数字电路流水灯实验
电子流水灯电路设计与制作报告一 设计目的1熟练掌握电路的设计、制作、测试。
2进一步理解体会各种芯片的使用功能和使用技巧。
二 设计方案1逻辑框图2 整机电路图 布局图(见附录图)三 主要元器件介绍。
1 555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555，555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作。
2 74ls191 计数器二进制同步可逆计数器，同时兼有加和减两种计数的功能。
74ls191 计数器逻辑电路图3 74ls1383-8译码器74ls138逻辑电路图四焊接与调试1焊接步骤（1）清洁烙铁头：要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物。
（2）加热焊接部位：用适当的力将烙铁头压在加热的部位。
烙铁与铜箔之间角度为40度至60 度左右。
对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。
使其受热均匀。
对于，热容量小的焊件，如印制板上较细导线的连接，可以直接省略。
加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部分，更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以免造成损坏或不易觉察的隐患。
（3）供应焊锡：先在铜箔与元件的供有点加微量焊锡，为提高导热性，如有管脚的话，再给管脚的切段面加微量焊锡，覆盖即可，目的防止氧化。
因为焊锡由低温向高温流动的性质，所以离烙铁头较远处慢慢注入焊锡丝，并调整供给的量及速度，注意不要供给烙铁头上。
烙铁头必须放在能对铜箔和元件同时加热的部位，根据铜箔的大小材质，铜箔和元件大的，烙铁头的接触面积大，反之烙铁头接触面积小，这样可使铜箔和元件在同一时间达到同一温度。
（4）抽出焊锡：当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°方向移开焊丝。
2调试方法接上+5v的电源进行调试。
3在调试过程中，发现八盏灯只有一盏是亮的，仔细检查后，发现有一条线路是断开的，修补后，再次调试，一切正常。
五设计总结与体会通过多日的设计修改，，一方面增长了知识，另一方面增强了动手能力，更主要的是学会了做事要细心，总之，感觉收货很多。
哈工大数电自主实验-数字流水灯
Harbin Institute of Technology数字电路自主设计实验院系：航天学院班级：姓名：学号：指导教师：哈尔滨工业大学一、实验目的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的功能和应用，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．数电课程实验为我们提供了动手实践的机会，增强动手实践的能力。
二、实验要求设计流水灯，即一排灯按一定的顺序逐次点亮，且可调频、暂停、步进。
三、实验步骤1．设计电路实现题目要求，电路在功能相当的情况下设计越简单越好；2. 画出电路原理图（或仿真电路图）；3.元器件及参数选择；4.电路仿真与调试；5.到实验时进行电路的连接与功能验证，注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉，注意用电安全，所加电压不能太高，以免烧坏芯片；6.找指导教师进行实验的检查与验收；7.编写设计报告：写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，心得体会。
四、实验原理设计流水灯的方法有很多种，我的设计思路是：利用555定时器产生秒脉冲信号，74LS161组成8进制计数器，74LS138进行译码，点亮电平指示灯。
并通过调节555的电阻，实现频率可调。
通过两与非门，实现暂停、步进功能。
1.秒信号发生器（1）555定时器结构（2）555定时器引脚图（3）555定时器功能表（4）555定时器仿真图2. 74LS161实现8进制加计数74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路，以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。
（1）74LS161同步加法器引脚图管脚图介绍:始终CP和四个数据输入端P0-P3清零CLR使能EP,ET置数PE数据输出端Q0-Q3进位输出TC（2）74LS161功能表（5）74LS161仿真图对74LS161进行八进制计数改组，需要一个与非门，即芯片74LS00,也就是将74LS161的输出端通过与非门，当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74LS161的清零段。
数字电子的课程设计流水灯
数字电子的课程设计流水灯一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数字电路基础，掌握基本逻辑门电路的工作原理及应用。
2. 学生能够掌握流水灯电路的设计原理，理解各部分功能及相互关系。
3. 学生能够了解数字电路在生活中的应用，认识到数字电子技术的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的数字电路，具备实际操作能力。
2. 学生能够使用编程软件编写简单的程序，控制流水灯的显示效果。
3. 学生能够通过实践，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养积极探索的精神。
2. 学生能够认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感和创新意识。
3. 学生在实践过程中，培养良好的学习习惯，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为数字电子技术实践课程，以理论为基础，实践为主，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：初三学生，具备一定的物理基础和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、逻辑函数及其表达式、真值表等。
教材章节：第一章“数字电路基础”2. 流水灯电路设计原理：流水灯工作原理、电路组成、编程控制方法等。
教材章节：第三章“组合逻辑电路”及第五章“数字电路应用”3. 实践操作：流水灯电路搭建、编程控制、调试与优化。
教材章节：第六章“数字电路实践”教学安排与进度：第一课时：回顾数字电路基础知识，介绍流水灯工作原理。
第二课时：学习流水灯电路设计，分析电路各部分功能及相互关系。
第三课时：实践操作，学生分组进行流水灯电路搭建和编程控制。
第四课时：调试与优化，学生展示作品，交流心得，教师点评。
教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，使学生能够在实践中掌握数字电子技术的基本知识和应用能力。
数字设计课程设计-流水灯
数字设计课程设计课题：流水灯的设计姓名：学号：老师：一、课程任务流水灯的设计二、任务要求设计一个可以循环移动的流水灯，灯总数为8盏。
具体要求如下：1、5亮，其余灭，右移三次后全灭；4、8亮，其余灭，左移三次后全灭；4、5亮，其余灭，各向两边移三次后全灭；1、8亮，其余灭，各向中间移三次后全灭。
要求彩灯电路在某电路板上完成，该电路板能够提供48MHz标准时钟信号，附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。
要实现的电路的框图如图所示：要实现的电路848MHz8个LED灯图1 要实现的电路框图三、设计思路8盏灯可以分为两组，每组只有一盏灯点亮或者全灭，每盏灯有左移和右移两种移动方式，所以原理框图如下:四、电路设计1.48MHz时钟信号的产生2.分频电路模块通过1/48M分频器将48MHz信号分频为1Hz信号3.周期和方向控制每一组的四盏灯都是依次点亮后再熄灭，第一组的四个灯是先右移三次后全灭再左移三次后全灭，第二组则是先右移三次后全灭再左移三次后全灭然后从第四灯再左移三次后全灭再右移三次后全灭，所以可见第一组的控制信号的周期应为1Hz的5分频，第二组的控制信号的周期应为1Hz的10分频.第一组的5分频通过74LS169的Q A与Q b相与后经T触发器获得（T触发器通过74LS74的D触发器改得），再将获得的5分频信号接到74LS169的U/D引脚用以控制信号灯的移动方向。
再通过译码器74LS139 的1A,2A，g分别与169Q A，Q b和Q c相连，经过译码后接反相器后接上LED灯，用以控制灯的明灭。
在Multisim中的仿真电路图如下（输入信号为1HzTTL信号）：得到的输出结果为：1→2→3→4→0→4→3→2→1→0→1→2→3→4→0→4→3→2→1的循环（数字0表示全灭，1到4表示亮着的灯的位置）。
第二组的10分频信号通过同第一组一样的5分频信号再经过一次T触发器获得。
通过另一片74LS169得到一个信号使第片74LS169每过1个5分频置位一次。
数字电路流水灯
流水灯设计专业班级学生指导教师日期2011年7 月7日一．名称：流水灯设计方法：1.利用555定时器制作一个秒信号发生器。
（1）.555定时器的结构图图1.555定时器结构图（2）.555定时器功能表（3）.秒信号产生计算参数：图.3. 用555做的多谐振荡器因为R1=R2，所有取2搞47KΩ和一个2KΩ的电阻串联。
就得到如图3的设计图。
2．控制电路（1）.用分配器控制彩灯的流水式.74HC4017中1-7,9-11为输出管脚，输出为1000000000—010*******—0010000000—0001000000——0000100000——0000010000——00000001000——0000000100——00000000010——0000000001——1000000000.符号如下图。
逻辑图封装图14管脚是时钟输入端。
13是低电平有效。
15清零端端。
12管脚为进位端。
这个设计中我们只用1个芯片，所有不用12端。
（2）.时序波形图3.仿真过程通过一个星期的课程设计，我们了解到此次设计主要是完成LED循环闪烁电路的设计，当我把准备好关于此次课程设计的资料分析后，我没有到学校的实验室进行本次课程设计，而是天天在寝室或者图书馆来回跑，进过这些天的努力，终于完成了12V直流稳压电源和LED循环闪烁次得任务。
当我把电路连接好后，做了最后的检查，在检查过后，就是进行电路仿真过程。
当电路仿真成功后，就是进行LED循环闪烁电路部分的观察，当通电后，LED 循环闪烁，在通电后，看LED灯是否按照我们本次课程设计的要求进进行闪烁，如果不按照要求闪烁的话，再进行电路的检查，直到结果正确才成功。
检查电路设计的原理图即导线的链接，并确定导线的链接与电路原理图一致。
检查导线的链接，并检查导线是否断路，根据电路原理图，检查各导线对应的按点是否接好。
检查完线路，确定电路完全连好。
点击运行仿真，这是可以看到电路发光情况。
EDA课程设计流水灯设计
EDA课程设计流水灯设计教学目标：通过设计流水灯的项目，让学生熟悉EDA工具的使用，了解数字电路的基本原理和设计思想。
教学内容：1. 数字电路基础知识复习：- 二进制和十进制的转换- 逻辑门的基本原理和真值表- Karnaugh图的绘制与简化逻辑表达式2. EDA工具的介绍：- 常见的EDA工具有哪些- EDA工具的安装与配置3. 流水灯的基本原理和设计思路：- 利用时钟信号控制LED灯的亮灭- 利用触发器实现流水灯效果- 设计时钟频率、LED灯数量等参数4. EDA工具的使用：- 创建新项目- 绘制电路图- 设置时钟频率和参数- 仿真电路并观察波形5. 流水灯设计：- 使用逻辑门和时序电路设计流水灯- 绘制电路图并进行仿真- 优化电路设计，减少逻辑门的使用6. 实验报告撰写：- 记录实验设计和过程- 分析实验结果教学步骤：1. 复习数字电路基础知识，包括二进制和十进制的转换、逻辑门的基本原理和真值表、Karnaugh图的绘制与简化逻辑表达式等。
2. 介绍常见的EDA工具并进行安装与配置。
3. 分析流水灯的基本原理和设计思路，包括利用时钟信号控制LED灯的亮灭、利用触发器实现流水灯效果、设计时钟频率、LED灯数量等参数。
4. 演示EDA工具的使用，创建新项目，绘制电路图，设置时钟频率和参数，进行电路仿真并观察波形。
5. 根据教学步骤4中演示的方法，引导学生设计流水灯电路，并进行仿真。
6. 分析仿真结果，讨论实际电路与理论设计的差异。
7. 优化电路设计，减少逻辑门的使用，提高电路的性能。
8. 学生根据实验过程和结果撰写实验报告。
教学评估：1. 在设计流水灯电路时，学生的思路清晰，能够正确设置时钟频率和参数。
2. 在电路仿真中，学生能够正确绘制电路图并观察波形。
3. 在优化电路设计时，学生能减少逻辑门的使用，提高电路的性能。
4. 学生能够撰写清晰、准确的实验报告，对实验过程和结果进行分析。
扩展练习：1. 设计多种流水灯效果，如交替闪烁、循环移动等。
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数字电路流水灯设计
一：方案论证与比较
1：工作时钟源设计
（1）采用555定时器接成的多谐振荡器。
555定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。
555定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。
（2）采用三极管多谐振荡器
三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。
由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。
多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。
（3）方案比较
555定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用555定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。
2流水灯驱动电路设计
本次项目中使用1片4位同步二进制计数器74LS161，其Q0,Q1,Q2脚输出三位二进制顺序脉冲000-001-010-011-100-101-110-111，时钟源为555定时器的输出方波。
与Q0,Q1,Q2相连接的是一片38译码器74LS138的A0，A1，A2引脚，Y0—Y7依次输出负脉冲。
其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲，其74LS138真值表如下：
8个LED以共阳接法分别接于Y0—Y7，依次点亮，其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。
二参数计算
555定时器外接电阻计算
设输出占空比为50% q=R1/R1+R2 取 R1=R2,,则q=50%。
T=（R1+R2）CLn2
令T=2，取周期为两秒
C=10UF，可知R1=R2=70k欧
三电路结构图
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