數(shù)電課程設(shè)計(jì)彩燈控制器

1、電氣工程學(xué)院數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書目錄一、課程設(shè)計(jì)的題目與要求課程設(shè)計(jì)題目要求2二、所需實(shí)驗(yàn)器材所需實(shí)驗(yàn)器材2三、題目分析與原理設(shè)計(jì)1、總體思路32、各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)33、真值表4四、各個(gè)模塊的制作1、23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)52、5-32譯碼器53、控制電路的實(shí)現(xiàn)64總體電路圖的實(shí)現(xiàn)7五、仿真結(jié)果1、奇數(shù)燈依次滅82、偶數(shù)燈依次滅83、所有燈按照序號(hào)滅8六、心得體會(huì)9七、參考文獻(xiàn)10一、課程設(shè)計(jì)的題目與要求課程設(shè)計(jì)題目：彩燈控制器題目要求：1有十只LED，L0L92顯示方式：先奇數(shù)燈依次滅 再偶數(shù)燈依次滅 再由L0到L9依次滅3顯示間隔可自定。二、所需實(shí)驗(yàn)器材器材名稱所需數(shù)量74161N芯片2

2、個(gè)與非門1個(gè)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1個(gè)+5V電源2個(gè)74LS138芯片5個(gè)與門40個(gè)LED燈10個(gè)非門10個(gè)三、題目分析與原理設(shè)計(jì)1、總體思路按課程設(shè)計(jì)題目來看，要求實(shí)現(xiàn)彩燈的23 種狀態(tài)（開始燈全部亮1種狀態(tài)，奇數(shù)的燈依次滅5種狀態(tài)，然后所有的燈再全部亮1種，偶數(shù)的燈依次滅5種，然后所有的燈全部亮1種，然后所有的燈按照序號(hào)從L0到L9依次滅10種狀態(tài)，總共23種），此處可以用一個(gè)23 進(jìn)制的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，從0 到22 種狀態(tài)來控制這23 種狀態(tài)（0000010110），然后把計(jì)數(shù)器用譯碼器譯成可以實(shí)現(xiàn)的高低電平。 再寫出這23 種狀態(tài)和計(jì)數(shù)器數(shù)字對(duì)應(yīng)的真值表，計(jì)算出邏輯式，便可實(shí)現(xiàn)題目要求的彩燈控制。

3、由上分析可知需要一個(gè)23進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，然后需要一個(gè)5-32譯碼器，然后在由門電路連接LED燈。總體設(shè)計(jì)思路圖如下所示： 10個(gè)LED燈各個(gè)門電路的連接5-32譯碼器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器23進(jìn)制計(jì)數(shù)器2、各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)（1）23 進(jìn)制計(jì)數(shù)器：用2 個(gè)74161N（異步清零，同步置數(shù)的功能）擴(kuò)展成23進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用并行進(jìn)位方式、整體置數(shù)。因?yàn)橛?jì)數(shù)器需要23種狀態(tài)（00000-10110），所以，我先用兩片74161連接成256（16*16）進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后在輸出為10110（22）時(shí)，用與非門來控制兩計(jì)數(shù)器的LDN端清零，同時(shí)清零信號(hào)可以作為進(jìn)位信號(hào)輸出。(2) 5-32 譯碼器：用5 個(gè)74LS1

4、38 實(shí)現(xiàn)5-32 譯碼功能，左邊的一片74LS138芯片用于控制選擇右邊的四個(gè)芯片的打開或者閉合，右邊的四個(gè)芯片中的前三個(gè)每個(gè)都控制八種狀態(tài)，共二十四種狀態(tài)，題目要求為二十三種，所以把最后的兩種狀態(tài)都設(shè)置為燈全部滅，即燈全部滅的時(shí)間是其他狀態(tài)的時(shí)間的兩倍，當(dāng)接通時(shí)，先通過左邊的芯片進(jìn)行右邊芯片的選擇下： 海軍飛機(jī)會(huì)費(fèi)黑乎乎防寒服和防寒服防護(hù)恢復(fù)地方uhufhfdfhf仿佛回到服防護(hù)加防腐劑規(guī)范解放后恢復(fù)地方合法化等方法和分段方法還有東方紅防護(hù)恢復(fù)梵蒂岡 L0L1L2L3L4L5L6L7L8L901111111111110111111112101011111131010111111410101

5、01111510101010116101010101071111111111801111111119010111111110010101111111010101011112010101010113111111111114011111111150011111111160001111111170000111111180000011111190000001111200000000111210000000001220000000000四、各個(gè)模塊的制作1、23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)23進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由兩個(gè)16進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成，并且將23進(jìn)制計(jì)數(shù)器的每個(gè)狀態(tài)輸出，令其對(duì)應(yīng)LED的每一種狀態(tài)，計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)如下圖（下圖

6、中左側(cè)的5個(gè)輸出從左到右電位依次升降低）:2、5-32譯碼器5-32譯碼器是由5個(gè)74LS138實(shí)現(xiàn)，它的實(shí)現(xiàn)原理同用2個(gè)74LS138實(shí)現(xiàn)4-16譯碼器的原理，設(shè)計(jì)圖如下圖：3、控制電路的實(shí)現(xiàn)由真值表可得到各個(gè)LED燈的邏輯表達(dá)式如下：L0M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M12；L1=M0+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13；L2= M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M12+M13+M14；L3=M0+M1+ M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15；L4=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M12+

7、M13+M14+M15+M16；L5=M0+M1+M2+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15+M16+M17；L6=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M12+M13+M14+M15+M16+M1L8=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M10+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18+M19+M20；L9=M0+M1+M2+M3+M4+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18 +M19+M20+M21。LED燈和譯碼器連接如下圖：4總體電路圖的

8、連接：五、仿真結(jié)果1、 奇數(shù)燈依次滅2、 偶數(shù)燈依次滅3、 燈依次全部滅六、心得與體會(huì)該電路的設(shè)計(jì)基本上完成了課程設(shè)計(jì)題目所要求的功能，但是仍然存在一定的不足之處，例如，在燈按照序號(hào)從L0到L9依次滅的時(shí)候，在燈L2、L3、L4滅的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)短暫的閃爍。同時(shí)，在設(shè)計(jì)這個(gè)電路的時(shí)候遇到了許許多多的問題，例如：怎樣能使10路彩燈能夠自動(dòng)循環(huán)點(diǎn)亮，又怎樣控制，怎樣把這些模塊電路連接起來等等問題。這些問題都是要經(jīng)過上網(wǎng)查找資料，了解芯片的功能，在草稿紙上一遍又一遍的畫出電路圖，經(jīng)過化簡(jiǎn)后再在軟件multisim10上做出相應(yīng)的電路圖。在這次的課程設(shè)計(jì)中，我收獲很大，具體有以下幾方面：1. 學(xué)以致用。在

9、學(xué)習(xí)數(shù)字電路的過程中，上課我們都是些理論上的東西，并且在做實(shí)驗(yàn)的過程中也是照著書本上給出設(shè)計(jì)好的電路連線，不需要自己設(shè)計(jì)，一直都沒有運(yùn)用到自己所學(xué)的知識(shí)來設(shè)計(jì)一個(gè)電路。而這次的課程設(shè)計(jì)真正讓我們通過自己的知識(shí)和努力，通過自己查閱資料、分析來解決問題。這不但能鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)，又能提高我們的實(shí)踐能力。2. 學(xué)會(huì)分析解決設(shè)計(jì)上的問題。在設(shè)計(jì)電路的過程中，每一步都要自己去思考分析，遇到問題時(shí)，經(jīng)常都要經(jīng)過多次的嘗試來解決改善問題，有時(shí)一點(diǎn)微小的錯(cuò)誤都會(huì)影響到結(jié)果的正確以否，而這些微小的錯(cuò)誤經(jīng)常都是很難發(fā)現(xiàn)，這就需要我們學(xué)會(huì)仔細(xì)分析問題。3. 懂得了如何去安裝調(diào)試電路。設(shè)計(jì)電路，關(guān)鍵步驟還在于解決實(shí)際遇到的問題，安裝調(diào)試出正確的結(jié)果，這一步是至關(guān)重要也是最為困難的。很多時(shí)候，理論分析正確，調(diào)試卻不一定正確，這關(guān)鍵也在于調(diào)試過程是否正確。我們必須遵循一些安裝調(diào)試步驟，先單個(gè)調(diào)試，然后再整體調(diào)試，先局部再整體，切不可一次安裝后調(diào)試，因?yàn)檫@樣是很難查出錯(cuò)誤來?？傊@次的課程設(shè)計(jì)的收獲是很大的，通過這幾天的努力，終于設(shè)計(jì)出“彩燈控制器”的電路。從開始的無從下手到熟悉各種芯片的功能，到嘗試著設(shè)計(jì)各個(gè)單元電路，再到每個(gè)細(xì)節(jié)問題錯(cuò)誤的改進(jìn)和矯正，這里的每一步都是