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彩灯控制器
设计时间
2011.
11.28-12.09
课程名称
电子技术课程设计
课程编号
121202306
设计地点
电工电子实验室、创新实验室
一、课程设计(论文)目的
通过课程设计,使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解,学会查寻资料、方案设计、方案比较,以及单元电路设计计算等环节,进一步提高学生综合运用所学知识的能力,提高分析解决实际问题的能力。
锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领,通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。
二、已知技术参数和条件
采用模拟电子技术,数字电子技术课程上学习的集成电路来设计有一定应用性的电路。
不允许采用单片机。
用集成电路设计一个彩灯控制电路,设计一个循环彩灯控制器。
控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律是:
全灭→红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→全亮→黄→黄绿→绿→红绿→红→全灭,如此往复循环。
在此基础上可以任意发挥
三、任务和要求
1.按学校规定的格式编写设计论文。
2.论文主要内容有:
①课题名称。
②设计任务和要求。
③方案选择与论证。
④方案的原理框图,总体电路图、布线图,以及它们的说明;
单元电路设计与计算说明;
元器件选择和电路参数计算的说明等。
⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。
对调试中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;
测试、记录、整理与结果分析。
⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。
注:
1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;
2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等)
主编张克农.数字电子技术.高教出版社出版.第一版.2006年
彭介华主编.电子技术课程设计指导》.高教出版社出版.第一版.2002年
曾建唐主编.《电工电子基础实践教程》.机械工业出版社.2002年
康光华主编.《电子技术基础》.高教出版社出版.第四版.1999年
电子电工实验室可以提供的主要仪器设备:
示波器 型号规格VP-5220、电子学习机 型号规格WL-V、万用表 MF10;
以及分立元件、或中规模集成芯片。
五、进度安排
2011年11月28日-29日:
收集和课程设计有关的资料,熟悉课题任务何要求;
2011年11月30日-12月1日:
总体方案设计,方案比较,选定方案的论证及电路的工作原理;
2011年12月2日-7日:
单元电路设计,参数计算,元器件选择,电路图;
2011年12月8日;
整理书写设计说明书
2011年12月9日:
答辩
六、教研室审批意见
教研室主任(签字):
年月日
七|、主管教学主任意见
主管主任(签字):
年月日
八、备注
指导教师(签字):
学生(签字):
邵阳学院课程设计(论文)评阅表
学生姓名刘标学号**********
系电气工程系专业班级09级电力一班
题目名称彩灯控制器课程名称电子技术课程设计
一、学生自我总结
经过紧张而有辛苦的三周的课程设计结束了.当我快要完成老师下达给我的任务的时候,我仿佛经过一次翻山越岭,登上了高山之颠,顿感心旷神意,眼前豁然开朗.
这次课程设计让我懂得了许多,只有通过不断地尝试,不断地努力才能达到目的,虽然说实验过程很辛苦,但是很值得,相信以后的我会有更强大的信念去完成任务,不仅仅完成,而为会完成的很好。
只有付出,才会有回报。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.
学生签名:
刘标2011年12月9日
二、指导教师评定
评分项目
平时成绩
论文
综合成绩
权重
30
40
单项成绩
指导教师评语:
指导教师(签名):
年月日
1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要……………………………………………………………………………………………1
1.选题背景……………………………………………………………………………………2
1.1设计要求……………………………………………………………………………2
1.2指导思想……………………………………………………………………………2
2.方案论证……………………………………………………………………………………3
2.1方案说明……………………………………………………………………………3
2.2方案原理……………………………………………………………………………3
3.电路的设计与分析………………………………………………………………………4
3.1电路的总体设计……………………………………………………………………4
3.2电路的原理框图……………………………………………………………………4
3.3单元电路的设计与分析……………………………………………………………5
3.3.1多谐震荡电路的设计与分析………………………………………………5
3.3.2计数器电路的设计与分析…………………………………………………6
3.3.3组合逻辑电路的设计与分析………………………………………………7
3.3.4重要的元件的分析…………………………………………………………7
4.电路的安装与调试…………………………………………………………………………10
5.设计的总结与体会…………………………………………………………………………11
附录:
元器件清单……………………………………………………………………………12
参考文献………………………………………………………………………………………13
摘要
数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动控制,电子测量仪表,电视,雷达,通信等各个领域。
例如在现代测量技术中,数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高,功能高,而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展,尤其是中,大规模和超大规模集成电路的发展,数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门,并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展,要求我们要理论联系实际,数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
每逢节日晚上都能看到街道旁都挂起五彩缤纷彩灯,给人一种节日的气氛。
然而,彩灯作为我们生活中的一部分,我们既要知道其然,还要知其之所以然。
因此,我们有必要去研究彩灯的工作原理。
数字电子技术课程设计也是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
关键字:
彩灯控制器、循环控制、电子电路仿真
1选题背景
1.1设计要求
1.2指导思想
本设计将采用几个基本的数字集成的74系列(74163,74LS135,555、与非门)芯片来完成所需要的数字逻辑显示功能(在七段数码管上按依次显示特定的数字),依次循环的点亮红、绿、黄三个彩灯,通过他们不同组合的点亮、熄灭,从而组成有规律的变化的彩灯循环。
本设计具有逻辑清晰、设计巧妙的特点,能很好的符合课程设计的要求。
2.方案论证
2.1方案说明
由于灯之亮灭规律是钟摆样的往复式,其变化规律是:
全灭→红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→全亮→黄→黄绿→绿→红绿→红。
变化过程中含有14个状态,故该控制电路可按常规设计一般时序逻辑电路的方法设计起控制器,即利用同步二进制计数器74LS163进行驱动,用两片74LS138译码器接成的4线——16线译码器通过与非门和或门逻辑电路的选通来实现这一控制功能,并且使红、黄、绿三盏灯发生如上往复循环的变化。
2.2方案原理
首先可以看输出端的部分,输出端是控制三种灯的亮和灭,我们可以采用74LS138译码器然后和与非门共同控制输出。
电路主要由记数部分、译码部分、输出逻辑电路部分和记数器加减控制部分组成。
彩灯控制器有14个状态,但因为后半部分是前面部分的逆循环,所以可以由一个由带有加减控制的八进制记数电路来控制。
所以可以利用74LS192和74LS74组成一个带加减控制的八进制记数器。
.然后利用74LS138译码器将74LS192所输出的二进制代码转化成Y0~Y7八个高电平的输出.并控制后面的逻辑电路。
最后利用74LS10和74LS20两种门非组成的逻辑电路,按照要求的亮灯顺序点亮红、绿、黄三种不同颜色的灯。
从而实现设计要求。
3.电路的设计与分析
3.1电路的原理框图
基本原理是主根据上面的分析彩灯的14个状态,可以一个带加减控制的八进制来控制。
74LS192是一个可实现加减的10进制计数芯片。
把74LS192的输出送到译码芯片74LS138。
而74LS138的Y0和Y7则作为74LS74的CP控制触发器的翻转。
再由触发器控制74LS192是加计数还是减速记数。
总的输出由一根据彩灯的亮灯顺序而设计的逻辑电路来实现。
框图1
图1彩灯控制器原理框图
3.2电路的protues总体仿真图
3.3单元电路的设计与分析
3.3.1多谐震荡电路
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,用CMOS工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。
555定时器的电源电压范围宽,可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS触发器,一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3
时钟信号的产生方式很多,本电路设计使用555定时器,555定种双极型中规模集成电路,只要在外部配上几个适当的阻容。
元件和适当的电路连接,就可构成多谐振荡器。
该器件的电源电压为4.5V---18V,驱动电流也较大,并能提供与ttl,MOS电路相兼容的逻辑电平。
555定时器可以构成多谐振荡器。
自激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号图3-1所示为自
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- 关 键 词:
- 彩灯 循环 控制电路