电子工艺实验报告四路彩灯.docx
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电子工艺实验报告四路彩灯.docx
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电子工艺实验报告四路彩灯
电子工艺与数字逻辑
课程设计报告
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
撰写日期:
目录
目录2
第一章课程设计内容与要求分析5
1.1课程设计内容5
第二章单元电路6
2.1系统单元电路组成6
第三章实现7
3.1零件清单7
3.2实物电路图7
3.3结果9
第四章74LS194功能表10
第五章实验总结12
第六章参考文献13
第七章评语及成绩14
、
一、课程设计任务书
1.课程题目
四路彩灯显示系统设计
2.设计内容
设计一个四路彩灯控制器,要求系统启动后自动从初始状态按照规定程序完成3个节拍的循环演示。
第一节拍:
四路彩灯从左向右逐次渐亮,灯亮时间1S,共用4S;第二节拍:
四路彩灯从右向左逐次渐灭,也需4S;第三节拍:
四路彩灯同时亮0.5S,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4S。
第一章课程设计内容与要求分析
1.1课程设计内容
设计要求
设计用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统,要求如下:
1.开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环显示;
2.程序由三个节拍组成:
第一节拍时,四路输出Q1~Q4依次为1,使第一路彩灯先点亮,接着第二,第三,第四路彩灯点亮。
第二节拍时,Q4~Q1依次为0,使第四路彩灯先灭,然后使第三,第二,第一路彩灯灭。
第三节拍时,Q1~Q4输出同时为1态0.5秒,然后同时为0态0.5秒,使四路彩灯同时点亮0.5秒然后同时灭0.5秒,共进行4次。
每个节拍耗时都为4秒,执行一次程序共需12秒;
3.用发光二极管模拟显示彩灯系统的各节拍。
第二章单元电路
2.1系统单元电路组成
模12计数器74LS163起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s后反复循环。
大致电路图如下:
四路彩灯8.doc四路彩灯8.doc
由一个74LS163、一个与门和一个与非门组成,这图用的是反馈置数法,当输出端QD,QC,QB,QA为1011时,LOAD’端接收到低电平0,此时74LS163输出端就重新回到了0000状态。
当然还可以用反馈清零法,既是将与非门的输出端接在CLR’端口,输出端QD,QC,QB,QA为1011时,将CLR置零,输出端为0000。
这样一次循环就完成。
可用与非门检测N,当N出现时,与非门输出为低,用它控制清零端CR’,将计数器清零。
此处工作状态从0000~1011,检测1100(异步清零)。
EWB仿真电路图
第三章实现
3.1零件清单
HD74LS161AP1个,CD74HC194E1个,HD74LS32P2个,HD74LS04P1个,HD74LS00P1个,HD74LS08P1个,导线若干。
3.2实物电路图
第一个节拍(部分图片):
第二个节拍(部分图片):
第三个节拍(部分图片):
3.3结果
由于前两个节拍中
,门G关闭,输出为0,因此四路彩灯的输出
。
在第三节拍中,
,74194仍然左移,
一直保持为0000。
此时
,门G打开,时钟脉冲CP同时加到四个输出端
,由于CP是1Hz秒脉冲,在1s时间内高电平和低电平持续时间均为0.5s,因此
实现同时亮0.5s、同时灭0.5s,在4s内共进行4次。
第三节拍结束后返回第一节拍,如此反复,实现四路彩灯循环显示。
第四章74LS194功能表
输入
输出
功能
/CR
S1
S0
CP
SL
SR
D0D1D2D3
Q0Q1Q2Q3
0
×
×
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
清零
1
1
1
↑
×
×
d0
d1
d2
d3
d0
d1
d2
d3
送数
1
0
1
↑
×
1
×
×
×
×
1
Q0n
Q1n
Q2n
右移
1
1
0
↑
0
×
×
×
×
×
Q1n
Q2n
Q3n
0
左移
通过12进制计数器的端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其CLR端真值表
CLK
时间
/S
节拍
QD
QC
S0
S1
SR
SL
74LS194
动作
0
1HZ脉冲
B
1
第一节拍
0
0
1
0
1
*
右移1
1
2
0
0
1
0
2
3
0
0
1
0
3
4
0
0
1
0
4
5
第二节拍
0
1
0
1
*
0
左移0
5
6
0
1
0
1
6
7
0
1
0
1
7
8
0
1
0
1
8
2HZ 脉冲
A
9
第三节拍
1
0
1
1
*
*
送1
清零
9
1
0
1
1
10
10
1
0
1
1
11
1
0
1
1
12
11
1
0
1
1
13
1
0
1
1
14
12
1
0
1
1
15
1
0
1
1
由上表:
S0=QC’
S1=QC+QD
CLR’=(QD*A+QD’)
进一步分析可知74LS194脉冲控制:
CLK=(QD*A+QD)*QD+B
第五章实验总结
通过这学期的努力,终于完成了这次课程设计。
在此次课程设计实验中,我学会了寄存器的使用方法,熟悉了寄存器的一般应用,基本掌握了数字系统设计和调试的方法。
在当完成这次课程设计后,感觉很有成就感,因为从电路设计到电路仿真,接线,测试都是自己独立完成。
第一次真正体会到将所学知识运用到实践中的快乐,最终得到了完美的结果,但是最重要的是经历一次如此难忘的过程。
设计电路最重要的是思路要清晰,一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去,只要坚持自己的观点和判断,就一定能实现,即便最后发现走进了死胡同,但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。
在完成这次设计的过程中,我也有参考相关的设计课题,甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计,以至于后来被束缚住,对自己的设计没有了头绪。
学习吸收别人的长处是应该的,但是不能完全沉浸进去,要有自己的思路和观点,并且努力去实现。
这就是快乐的最大源泉。
在完成设计的过程中自己不断解决了一个个的难题,要通向最后的成功,绝不会一蹴而就,饭要一口一口地吃,路要一步一步地走,做事要踏实,实事求是,不能好高骛远。
在电路接线过程中,也出现了很多问题,问题多并不可怕,可怕的是在反复的受挫中没有革新,不能改进自己的方法和思路。
通过这次课程设计,我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解,也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。
这是一次获益匪浅的实践。
第六章参考文献
[1]史国生主编.电气控制与可编程控制器技术.北京:
化学工业出版社.2004
[2]《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编
[3]《电子技术课程设计指导》彭介华、主编
高等教育出版社
[4]《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编 华中理工出版社。
第七章评语及成绩
考核项目
考核内容
评估标准
等级
完成情况
(50)
方案设计
(15)
优:
设计方案合理,内容正确,有独立见解或创造性;
良:
方案正确,有一定见解;
中:
设计方案及内容基本正确,分析问题基本正确,无原则性错误;
及:
设计方案及内容基本合理,分析问题能力较差,但无原则性错误;
不及:
设计方案不合理,有严重的原则性错误;
□优
□良
□中
□及
□不及
技术指标
(20)
优:
各项指标均完全达到
良:
各项指标基本达到,只有一项指标有微小差距
中:
有一项指标没有达到
及:
有两项指标没有达到
不及:
有三项指标以上没有达到
□优
□良
□中
□及
□不及
设计报告
(15)
优:
设计报告内容正确,完整,规范,图面质量好,且符合国家制图标准;
良:
设计报告内容正确,较完整,规范,图面质量较好,且符合国家制图标准;
中:
设计报告内容有个别错误,较完整,较规范,图面质量一般;
及:
设计报告内容基本正确完整,较规范,有多个错误;
不及:
设计报告内容中不加消化,照搬照抄;
□优
□良
□中
□及
□不及
综合能力
(30)
设计实施能力
(15)
优:
能够自行利用现有设备,对设计方案进行合理检验,接线正确规范,程序设计合理,工具软件使用熟练;
良:
在教师指导下能够利用现有设备,对设计方案进行合理检验,接线正确规范,程序设计合理,工具软件使用熟练;
中:
在教师指导下能够利用现有设备,对设计方案进行检验,接线较正确规范,程序设计较合理,工具软件使用较熟练;
及:
教师指导参与过多,才能够利用现有设备,对设
□优
□良
□中
□及
□不及
考核项目
考核内容
评估标准
等级
综合能力
(30)
设计实施能力
(15)
计方案进行检验,接线较正确规范,程序设计较合理,工具软件使用较熟练;
不及:
不能在教师指导下完成规定的设计方案检验。
故障处理能力
(15)
优:
能够自行对硬件和程序出现的问题,进行合理、高效的解决;
良:
在教师指导下能够较好处理硬件和程序出现的问题,并能够消化吸收;
中:
在教师指导下能够基本处理硬件和程序出现的问题,有一定的分析能力;
及:
教师指导参与过多,才能够完成硬件和程序出现的问题;
不及:
不能在教师指导下完成故障的处理。
□优
□良
□中
□及
□不及
基本素质
(20)
安全文明操作
(10)
优:
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏,使用材料无浪费,设计现场整齐规范;
良:
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏,设计现场较整齐规范;
中:
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏,设计现场欠整齐;
及:
没有发生安全事故,或有元器件损坏,现场长期脏、乱差,或造成材料浪费;
不及:
发生安全事故,或有元器件损坏,或现场长期脏、乱差,或造成材料浪费。
□优
□良
□中
□及
□不及
劳动纪律
(10)
优:
能完全遵守课程设计管理制度和作息制度,无违纪行为;
良:
能遵守课程设计管理制度和无旷工行为,迟到/早退1次;
中:
能遵守课程设计管理制度和无旷工行为,迟到/早退2次;
及:
违反守课程设计管理制度,或有1次旷工、或迟到/早退3次;
不及:
劳动纪律出现重大问题,取消成绩。
□优
□良
□中
□及
□不及
总成绩:
指导教师:
等级评分标准:
优=90上,良=89~80,中=79~70,及=69~60,不及=60下
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