循环彩灯控制器985957 3582.doc

《电子技术课程设计报告》
题目: 循环彩灯控制器
学院: 咸阳职业技术
专业: 应用电子技术
班级: 0701班
姓名: 李丹
指导教师: 付安英
2011年 10月 15日
1 、实验目的
(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。
2 、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).分别用快慢两种节拍实现花型变换。
(4).选择:用可编辑逻辑器件实现。
3、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。
主体框图如下:
花型演示电路
花型控制
节拍控制电路
时钟信号电路
图 1
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。
花型演示电路
主体框图如下:
花型控制电路
节拍控制电路
时钟信号电路
图 2
(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:节拍控制电路采用可编辑逻辑电路,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。
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。
4、单元电路的设计
(1).花型演示电路
由二片移位寄存器194级联实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管,用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
电路图如下:
图3
(2).花型控制信号电路
由二片161级联的模22(三种花型节拍总数)计数器加D触发器实现。将其几个输出信号加上适当门电路产生三种花型所需的输入信号,并将计数器的重置(计数器用置数法设计)信号通过D触发器(确保每个状态保持22拍)反馈到节拍控制电路。
电路图如下:
图 4
(3).交替节拍控制电路
由一片74139和一片74194级联实现。将上一单元电路的反馈信号作为139的地址端,从而改变194的工作状态,整体上实现脉冲频率的变换,即交替产生快慢节拍。
电路图如下:
图 5
(4).时钟信号电路
由一片555