多路彩灯控制器.

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多路彩灯控制器实验报告

多路彩灯控制器实验报告

多路彩灯控制器目录摘要······················································一课程名称·······························二内容实验·······························三具体要求·······························四方案论证·······························五单元电路·······························六仿真结果·······························七实验小结······························参考文献·······················································一,课程名称多路彩灯控制器二,内容摘要当今时代科技发展日异月新,彩灯作为一种景观应用越来越多。

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

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

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。

四路彩灯控制器电路工作原理

四路彩灯控制器电路工作原理

四路彩灯控制器电路工作原理
四路彩灯控制器电路是一种常见的电路,用于控制四个不同颜色的灯光。

它可以通过控制器来实现对灯光的开关、亮度和颜色的调节。

下面我们来了解一下四路彩灯控制器电路的工作原理。

四路彩灯控制器电路主要由三个部分组成:电源部分、控制部分和输出部分。

其中电源部分提供电源,控制部分控制灯光的开关、亮度和颜色,输出部分将控制信号转换为电流输出到灯光上。

电源部分通常采用交流电源或直流电源,通过整流、滤波和稳压等处理,将电源转换为稳定的直流电源,以供控制部分和输出部分使用。

控制部分是四路彩灯控制器电路的核心部分,它通过控制芯片来实现对灯光的控制。

控制芯片通常采用单片机或专用的控制芯片,它们可以通过编程或设置来实现对灯光的控制。

控制芯片可以控制灯光的开关、亮度和颜色,同时还可以实现多种灯光效果,如闪烁、渐变、呼吸等。

输出部分将控制信号转换为电流输出到灯光上。

输出部分通常采用三极管或场效应管等电子元件,它们可以将控制信号转换为电流输出到灯光上,从而实现对灯光的控制。

输出部分还可以通过电阻、电容等元件来实现对灯光的亮度和颜色的调节。

四路彩灯控制器电路是一种常见的电路,它可以通过控制器来实现对灯光的开关、亮度和颜色的调节。

它的工作原理主要由电源部分、控制部分和输出部分组成,通过这三个部分的协作,实现对灯光的精确控制。

EDA课程设计报告-彩灯控制器

EDA课程设计报告-彩灯控制器

《EDA技术》课程设计报告学院:信息科学技术学院专业:通信工程班级:通信(2)班姓名:肖强学号:20081604B0642011年06月26日目录摘要 (1)一.设计目的 (1)二.设计题目描述及要求 (1)三.设计原理 (2)3.1 方案论证 (4)3.2 模块设计 (4)3.2.1集成分频器模块 (4)3.2.2 32进制计数器模块 (5)3.2.3 彩灯控制模块 (5)3.2.4 4选1选择器模块 (6)3.2.5 4进制计数器模块 (6)3.3 系统结构 (7)四.总结 (7)参考文献 (8)附录一.编译 (9)附录二.时序仿真 (9)附录三.程序 (9)2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。

本次设计的循环彩灯控制器就是用计数器和译码器来实现,本彩灯控制器能实现四种不同的花型,在呈现出不同花型的同时发出四种不同的声音,数码管用以标记当前呈现的是哪种花型。

[关键词]:计数器,二极管, 数码管,分频器一.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus Ⅱ的使用方法,熟悉可编程逻辑器件的使用,通过制作来了解彩灯控制系统。

本次课程设计的主要目的是通过电子设计自动化的设计,掌握FPGA应用系统的开发过程,进一步理解FPGA应用系统的工作原理。

本课程设计设计了一个多路彩灯控制器,四种彩灯能循环变化,有清零开关,可以变化彩灯闪动频率即可以选择不同的节拍。

整个系统有三个输入信号,分别为音频输入脉冲信号clk2,复位清零信号CLR,彩灯输入控制脉冲clk1。

最后按照FPGA的开发流程和VHDL语言建模、仿真、综合、下载、适配,用EDA6000实验箱上的FPGA系统实现了相应的功能。

通过这次课程设计更清楚的理解了VHDL程序的描述语言,能进行简单程序的编写和仿真。

四花样彩灯控制器课程设计

四花样彩灯控制器课程设计

四花样彩灯控制器课程设计1. 项目概述本课程设计旨在设计一个四花样彩灯控制器,用于控制灯光的颜色和模式。

通过该控制器,用户可以选择不同的颜色和模式,实现彩灯的灵活变化,为场景创造出不同的氛围和效果。

2. 项目目标本项目的目标是设计一个能够控制四个灯泡的彩灯控制器,实现以下功能:•控制四个灯泡的开关状态;•控制灯泡的颜色;•控制灯泡的闪烁模式和速度;•控制灯泡的亮度。

3. 硬件设计3.1 芯片选择本设计选用Arduino UNO作为主控芯片。

Arduino UNO是一款开源的基于ATmega328P芯片的单板微控制器,广泛用于原型制作和教育领域。

3.2 电路设计根据设计要求,我们需要四个LED灯泡,分别代表四个彩灯。

每个LED灯泡需要一个数字口进行控制,一个模拟口进行亮度调节。

可以通过以下电路连接方式实现控制:四个LED分别通过220欧姆的电阻连接电源的正极,共地接到Arduino UNO的GND 引脚上。

每个LED的控制引脚分别连接到Arduino UNO的数字口2、3、4和5上。

另外,每个LED的亮度控制引脚连接到Arduino UNO的模拟口A0上。

4. 软件设计4.1 软件框架本设计将使用Arduino IDE进行编程。

Arduino IDE是一款简单易用的开发环境,适用于Arduino开发板。

4.2 程序流程下面是程序的主要流程:1.初始化四个灯泡的控制引脚,将其设置为输出模式;2.进入主循环;3.读取用户的输入,包括开关状态、颜色、模式和亮度;4.根据用户输入,控制四个灯泡的状态、颜色和亮度;5.延时一段时间后回到步骤3。

4.3 程序代码以下是程序的示例代码:// 定义LED灯泡的引脚const int ledPins[] = {2, 3, 4, 5};// 定义LED灯泡的亮度控制引脚const int brightnessPin = A0;void setup() {// 初始化LED灯泡的引脚for (int i = 0; i < 4; i++) {pinMode(ledPins[i], OUTPUT);}}void loop() {// 读取用户的输入,包括开关状态、颜色、模式和亮度int switchStatus = digitalRead(SWITCH_PIN);int color = analogRead(COLOR_PIN);int mode = analogRead(MODE_PIN);int brightness = analogRead(brightnessPin);// 控制LED灯泡的状态、颜色和亮度for (int i = 0; i < 4; i++) {digitalWrite(ledPins[i], switchStatus);}analogWrite(brightnessPin, brightness);// 延时一段时间delay(100);}5. 测试与验证为了验证设计的正确性和可行性,需要进行以下测试:•测试开关功能:分别观察每个LED灯泡的状态,在不同的开关输入下进行验证;•测试颜色功能:通过改变颜色输入的模拟值,观察LED灯泡的颜色是否变化,验证颜色控制的正确性;•测试闪烁模式和速度:通过改变模式输入的模拟值,观察LED灯泡的闪烁效果,验证闪烁模式和速度的控制是否正常;•测试亮度功能:通过改变亮度输入的模拟值,观察LED灯泡的亮度变化,验证亮度控制的正确性。

多路彩灯控制器

多路彩灯控制器

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,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。

二设计题目与思路本次数字电路课程设计我选择的题目是“多路彩灯控制器”。

这个系统的主要功能是:1.自动控制多路彩灯按预设的花型进行变换;2.花型种类不少于三种,花型自拟;3.彩灯用发光二极管LED模拟。

三使用元件1.设计所需的元件:74LS161(四位二进制同步计数器) ---------------------- 2个;74LS194(双向移位寄存器) ------------------------------ 2个;74LS151(数据选择器)------------------------------------2个;74LS04(六非门) ------------------------------------ 1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;4.7kΩ --------------------------------------------- 1个;1KΩ ------------------------------------------------3个;实验板一个;万用表一个;导线若干;2.工具:镊子,钳子各一个。

实验十四 多路彩灯控制器

实验十四  多路彩灯控制器

实验十四多路彩灯控制器一、实验任务及要求设计一个十六路彩灯控制器,6种花型循环变化,有清零开关,并且可以选择快慢两种节拍。

二、设计说明与提示1、设计说明根据系统设计要求可知,整个系统共有三个输入信号:控制彩灯节奏快慢的基准时钟信号CLK_IN,系统清零信号CLR,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。

据此,我们可将整个彩灯控制器CDKZQ分为两大部分:时序控制电路SXKZ和显示控制电路XSKZ,整个系统的组成原理图如图2-4所示。

2、提示(1) 在时序控制电路SXKZ的设计中,利用计数器计数达到分频值时,对计数器进行清零,同时将输出信号反向,这就非常简洁地实现了对输入基准时钟信号的分频,并且分频信号的占空比为0.5。

(2) 在显示控制电路XSKZ的设计中,利用状态机可以非常简洁地实现了六种花型的循环变化,同时利用六个十六位常数的设计,可非常方便地设置和修改六种花型。

(3) 对于顶层程序的设计,因本系统模块较少,既可使用文本的程序设计方式,也可使用原理图的设计方式。

但对于模块较多的系统,最好使用文本的程序设计方式。

图2-4彩灯控制器组成原理图三、实验报告要求1.画出顶层原理图。

2.系统通过仿真后,根据EDA实验开发系统进行编程下载和硬件验证。

3.写出各功能模块的VHDL语言源文件。

4.书写实验报告时应结构合理,层次分明,注意语言的流畅。

四、主要VHDL源程序1、时序控制电路的VHDL源程序--SXKZ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SXKZ ISPORT(CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK:OUT STD_LOGIC);END ENTITY SXKZ;ARCHITECTURE ART OF SXKZ ISSIGNAL CLLK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK_IN,CLR,CHOSE_KEY) ISVARIABLE TEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THEN --当CLR='1'时清零,否则正常工作CLLK<='0';TEMP:="000";ELSIF RISING_EDGE(CLK_IN) THENIF CHOSE_KEY='1' THENIF TEMP="011" THENTEMP:="000";CLLK<=NOT CLLK ;ELSETEMP:=TEMP+'1';END IF;-- 当CHOSE_KEY='1'时产生基准时钟频率的1/4的时钟信号,否则产生基准时钟 --频率的1/8的时钟信号ELSEIF TEMP="111" THENTEMP:="000";CLLK<=NOT CLLK ;ELSETEMP:=TEMP+’1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;CLK<=CLLK;END ARCHITECTURE ART;2、显示控制电路的VHDL源程序--XSKZ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY XSKZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END ENTITY XSKZ;ARCHITECTURE ART OF XSKZ ISTYPE STATE IS(S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6);SIGNAL CURRENT_STATE:STATE;SIGNAL FLOWER:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(CLR,CLK) ISCONSTANT F1:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0001000100010001"; CONSTANT F2:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1010101010101010"; CONSTANT F3:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0011001100110011"; CONSTANT F4:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="0100100100100100"; CONSTANT F5:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1001010010100101"; CONSTANT F6:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):="1101101101100110"; --六种花型的定义BEGINIF CLR='1' THENCURRENT_STATE<=S0;ELSIF RISING_EDGE(CLK) THENCASE CURRENT_STATE ISWHEN S0=>FLOWER<="ZZZZZZZZZZZZZZZZ";CURRENT_STATE<=S1;WHEN S1=>FLOWER<=F1;CURRENT_STATE<=S2;WHEN S2=>FLOWER<=F2;CURRENT_STATE<=S3;WHEN S3=>FLOWER<=F3;CURRENT_STATE<=S4;WHEN S4=>FLOWER<=F4;CURRENT_STATE<=S5;WHEN S5=>FLOWER<=F5;CURRENT_STATE<=S6;WHEN S6=>FLOWER<=F6;CURRENT_STATE<=S1;END CASE;END IF;END PROCESS;LED<=FLOWER;END ARCHITECTURE ART;3、整个电路系统的VHDL源程序--CDKZQ.VHDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY CDKZQ ISPORT(CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END ENTITY CDKZQ;ARCHITECTURE ART OF CDKZQ ISCOMPONENT SXKZ ISPORT(CHOSE_KEY:IN STD_LOGIC;CLK_IN:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;CLK:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT SXKZ;COMPONENT XSKZ ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0));END COMPONENT XSKZ;SIGNAL S1:STD_LOGIC;BEGINU1:SXKZ PORT MAP(CHOSE_KEY,CLK_IN,CLR,S1);U2:XSKZ PORT MAP(S1,CLR,LED);END ARCHITECTURE ART;五、系统仿真/硬件验证1、系统的有关仿真时序控制电路SXKZ、显示控制电路XSKZ及整个电路系统CDKZQ的仿真图分别如图2-5、图2-6和图2-7所示。

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电子技术课程设计------多路彩灯控制器学院:电子信息工程学院学号:****************:***2008-12-17多路彩灯控制器目录一、设计目的二、设计任务与要求三、总体方案的设计与选择1、总体方案的设计2、总体方案的选择四、使用元件及元件说明五、单元电路的设计1、花型演示电路2、花型控制信号电路3、快慢节奏控制电路4、时钟信号控制电路六、总体电路图七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法八、分析与心得一、设计目的:1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2、了解数字电路设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。

3、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。

4. 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

二、设计任务与要求本次数字电路课程设计我选择的题目是“多路彩灯控制器”。

这个系统的主要功能是:1、自动控制多路彩灯按预设的花型进行变换;2、花型种类不少于三种,花型自拟;3、分别用快慢两种节拍实现花型变换。

三、总体方案的设计与选择1、总体方案的设计经过分析问题及初步的整体思考,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。

结构框图如下: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。

如此设计,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,且可能出现线与线关系。

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:节拍控制采用了没有学过的器件,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,过度过程可能会出现乱码。

基于以上原因,加上为了成功的实现课程设计,我选择了连线少,易于组装和调试的方案二。

四、使用元件1.设计所需的元件:74LS161十六进制同步计数器 2 LM555CM555定时器 2 发光二极管 20 电容10nf 2 电容1μf 2 滑动变阻器 1 kΩ 1 滑动变阻器20 kΩ 1 电阻47.5 kΩ 2 电阻499 kΩ 2 实验板 1 万用表 1 导线若干2、器件的逻辑结构、逻辑框图、逻辑功能表及逻辑功能说明(1)74LS164(串入并出的8位移位寄存器)芯片结构:内部原理图:逻辑功能说明:74LS164是8位边沿触发移位寄存器,串行输入数据然后并行输出。

数据通过两个输入端(A 或 B)之一串行输入;任一输入端可以用作高电平使能端,控制另一输入端的数据输入。

CLEAR为同步清除端,当其为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。

两个输入端或者连接在一起,或者把不用的输入端接高电平,一定不要悬空。

时钟 (CP) 每次由低变高时,数据右移一位,输入到 Q0, Q0是两个数据输入端(A 和 B)的逻辑与,它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。

(2)74LS15374ls153是常用的双4选1数据选择器/多路选择器,所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。

芯片结构:内部原理图:逻辑功能表:逻辑功能说明:S 1、S 2为两个独立的使能端;A 1、A 0为公用的地址输入端;1D 0~1D 3和2D 0~2D 3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端;Q 1、Q 2为两个输出端。

1)当使能端S 1(S 2)=1时,多路开关被禁止,无输出,Q =0。

2)当使能端S1(S 2)=0时,多路开关正常工作,根据地址码A 1、A 0的状态,将相应的数据D 0~D 3送到输出端Q 。

如:A 1A 0=00 则选择D O 数据到输出端,即Q =D 0。

A 1A 0=01 则选择D 1数据到输出端,即Q =D 1,其余类推。

3)74LS7474ls74是一个边沿触发器数字电路器件,每个器件中包含两个相同的、相输 入输 出 SA 1 A 0Q 1 × × 0 0 0 0 D 0 0 0 1 D 1 0 1 0 D 2 0 11D 3互独立的边沿触发D触发器电路。

(4)LM555CM555定时器功能表见表1,其中4脚RD,为复位端,当RD为低电平时,不管其他输人端的状态如何,输出 Uo为低电平。

只有当RD为高电平时,输出的状态将由2脚低电平触发端和6脚高电平触发端电压的大小来决定,因此,在正常工作时,应将4脚接高电平。

当uil<(2/3)Vcc,u2<(1/3)Vcc时,放电晶体管VT截止,输出端仍。

为高电平。

当uil>(2/3)Vcc,ui2>(1/3)Vcc时,放电晶体管VT导通,输出端uo为低电平。

当uil<(2/3)Vcc,ui2>(1/3)Vcc时,电路亦保持原状态不变。

如果在电压控制端(5脚)施加一个外加电压(其值在0~Vcc之间),比较器的参考电压将发生变化,电路相应的阈值、触发电平也将随之变化,进而影响电路的工作状态。

内部原理图及逻辑符号:(5)74LS161芯片结构:1、由电路写出驱动方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+⋅==⋅+⋅⋅⋅=+⋅⋅⋅=⋅⋅==)()()(3122431223121ET EP LD A LD Q Q K ET EP LD A LD LD Q LD A LD LD Q Q LD Q Q J A A2、功能分析(1)当EP=ET=1、LD=1时,J A =1,K A =1,即为T 触发器,具有计数功能。

例:J D =K D =Q C Q B Q A 当Q C =Q B =Q A =1时,计数。

(2)当EP=ET=1、LD=0时,DJ Q AJ Q K J A K A J Dn DA n A A A ====≠⎭⎬⎫==++11,时当 此时计数器为置数功能。

(3)当EP(或ET)=0,LD=1时000=⎭⎬⎫==T K J A A 即 此时计数器为保持功能。

(4)当图中R D =0时,1=⎪⎭⎪⎬⎫⨯=⨯=⨯=+n Q ET EP LD 总有不论 此时计数器为清零功能。

CP 的作用时刻:CP 为低电平时,C1为高电平;由于JK 触发器的>符号知,要求C1为后沿,而对CP来说恰为前沿内部原理图:五、单元电路的设计1、花型演示电路由两片74lS164级联实现,其输出端共计接十六个小灯泡,用其输出信号控制花型的变换,通过仿真可以看出由十六只小灯泡构成的“心”可以实现由不同的角度变换而成,使人感觉赏心悦目。

其控制电路如下:2、花型信号控制电路:通过74LS153外加两片D触发器来控制74LS164构成,将级联两D触发器的输出端的高电位接74LS153的B,低电位接A,来控制74LS153产生2、4、8、16的分频信号,来控制74LS164产生一亮一灭、两亮两灭、四亮四灭、逐次点亮逐次熄灭四种不同的花型,从而从不同角度形成“心”。

其电路图如下:3.快慢节拍控制电路由一片555定时器加适当的电阻和电容构成。

通过改变电阻或电容的大小来改变555定时器的输出端产生信号的频率,改变它送给双D触发器的脉冲,改变双D 触发器输出端5和9输出高低点平的快慢,从而实现快慢节拍控制电路。

其电路图如下: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: 1uf、 10nf电阻取:47.5 kΩ、47.5kΩ时钟信号频率为: f=1/T=1/0.7(R1+R2)C=14.8HZ六、总体电路图(见附页)七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法在电路组装过程中,遇到的最大问题是,当时设计时考虑不周全,芯片分布不够合理,出现了许多“特长线”。

不但影响布线速度,而且也会给后来的调试带来不必要的麻烦。

当时已经布线不少,不可能重新开始,再三权衡,最后只移动了一个芯片,问题就得到了很大改善。

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。

八、分析与心得课程设计刚开始,拿着选定的题目不知如何入手。

毕竟课程设计不同于实验课,电路图都要自己设计。

静下心来,仔细分析题目,再加上指导老师的说明与提示,心中才有了谱。

将整个系统根据不同的功能化分成模块,再分别进行设计,逐个攻破,最后再将其整合即可。

在设计过程中,既有用过的芯片,又有没用过的,只能自己查表,分析功能。

即学即用。

最后调试阶段,哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。

只好一条线一条线地查,一个孔一个孔地测。

结果终于出来了,又发现有的地方还应改进。

如快慢节拍不是很明显,花型比较简单,且555产生的时钟信号频率太小等等。

通过这次课程设计,使我受益颇多。

既巩固了课堂上学到的理论知识,又掌握了常用集成电路芯片的使用。

在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法,学会了科学地分析实际问题,通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径,独立解决问题。

同时,也培养了我认真严谨的工作作风。

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