数电实训-循环彩灯.doc

江苏师范大学 课 程 设 计 课程名称 数字电路课程设计 题目名称 彩灯变换控制器设计 学生学院 专业班级 10自动化 学 号 1083191** 学生姓名 ** 指导教师 ?? 课 程 设 计 任 务 书 设计题目 循环彩灯 学生姓名 所在院系 专业、年级、班 设计要求： 1、设计制作一个循环彩灯电路。 2、彩灯数量为8个，8个彩灯依次闪烁，彩灯亮灯时间为1秒。 学生应完成的工作： 设计循环彩灯的工作原理，并利用Multisim软件进行电路仿真。根据设计原理对电路进行安装、调试，完成课程设计工作，并提交课程设计报告。 参考文献阅读： [1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005. [2]臧春华.电子线路设计与应用[M].北京:高等教育出版社,2005. [3]邱关源 罗先觉.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [4]阎 石.数字电子技术（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005. [5]张阳天 韩异凡Protel DXP电路设计[M].北京：高等教育出版社，2005. 工作计划：12月17号—21号完成原理图的设计，进行仿真；12月24号—26号制作、焊接；12月27号电路板安装与调试，提交课程设计报告。 任务下达日期： 2012 年 12月 16 日 任务完成日期： 2012 年 12 月 28日 目 录 1.设计背景 ……………………………………………………………………4 1.1了解数字电路系统……………………………………4 1.2掌握时钟电路的作用及基本构成…………………………………………4 2.设计方案……………………………………………………………………4 2.1总体设计路…………………………………………………………………5 2.2电路框图……………………………………………………………………5 3.方案实施 …………………………………………………………………5 3.1 555定时电路产生始终脉冲………………………………………………5 3.2 74LS194功能……………………………………………………8 3.3 电路仿真 …………………………………………………………………9 4.结果与结论…………………………………………………………………10 4.1电路调试………………………………………………………………10 4.2 理论值与实际值…………………………………………………………11 5.收获与感悟…………………………………………………………………11 6.附件 ………………………………………………………………………12 循环彩灯 本次循环彩灯的设计制作由555定时器、两片74LS194构成的中规模集成电路来实现，其中555定时器组成的多谐振荡电路震荡周期为1秒，74LS194实现八进制加法计数。而这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求进行全亮，全灭，循环左移，循环右移，送入置数。 1. 设计背景 1.1了解数字电路系统的定义及组成 数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的 555 多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。2.1 基本原理 将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译码器控制各路彩灯依次发亮。用框图表示如下。 2.2设计框图 3 方案实施 3.1 555定时电路产生时钟脉冲 555定时电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谐振荡电路，产生单位脉冲，用于触发计数器。在延时操作中，脉冲由一个电阻和一个电容控制。用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。NE555会在下降延触发和清零，此时输出端产生