EDA课程设计报告书.docx
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EDA课程设计报告书
燕山大学
课程设计报告书
题目:
彩灯显示控制一
学院(系):
电气工程学院
年级专业:
09级电力系统2班
学号:
090103030096
学生姓名:
陈娜
指导教师:
吕宏诗张强
教师职称:
实验师实验师
燕山大学课程设计(论文)任务书
院(系):
电气工程学院基层教学单位:
电子实验中心
说明:
此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
学号
0901********
学生姓名
陈娜
专业(班级)
电力系统及其自动化
设计题目
彩灯显示控制一
设
计
技
术
参
数
●有10个LED,L1、L2……L10,显示方式为先奇数灯(L1开始)依次灭,再偶数灯灭,再由L1到L10依次灭,依次循环
●显示间隔为0.5s
●有启动和暂停功能
设
计
要
求
●控制“指示灯L1-L10”
●控制时钟频率以满足显示间隔要求
●用拨码开关实现启动和暂停功能
工
作
量
●学会使用Max+PlusII软件和实验箱;
●独立完成电路设计,编程下载、连接电路和调试;
●参加答辩并书写任务书。
工
作
计
划
1.了解EDA的基本知识,学习使用软件Max+PlusII,下发任务书,开始电路设计;
2.学习使用实验箱,继续电路设计;
3.完成电路设计;
4.编程下载、连接电路、调试和验收;
5.答辩并书写任务书。
参
考
资
料
《数字电子技术基础》.阎石主编.高等教育出版社.
《EDA课程设计指导书》.
指导教师签字
吕宏诗张强
基层教学单位主任签字
金海龙
目录
第一章彩灯显示控制一设计说明.........................................4
1.1设计要求..........................................................4
1.2模块介绍..........................................................4
1.3设计思路..........................................................7
第二章原理图...........................................................8
第三章真值表..........................................................9
第四章波形仿真图......................................................10
第五章管脚锁定及硬件连线.............................................12
第六章总结.............................................................14参考文献................................................................14
评审意见表..............................................................15
设计题目:
彩灯控制一
第一章彩灯显示控制一设计说明
1.1设计要求简述:
1.控制10个LED,L1、L2……L10,显示方式为先奇数灯(L1开始)依次灭,再偶数灯灭,再由L1到L10依次灭,依次循环
2.控制时钟频率以满足显示间隔0.5s
3.用拨码开关实现启动和暂停功能
附加设计简述:
4.控制静态数码管显示循环次数,为0-9一次循环技术
5.数码管显示0-9一次循环后,蜂鸣器蜂鸣
1.2模块介绍
1.模块一:
时钟控制电路
功能简介:
clk是周期为0.25s的时钟信号。
KAIGUAN是暂停控制开关,它可以使彩灯启动和随时暂停在某一状态。
当KAIGUAN拨码开关切换到高电平电平时,与门输出时钟信号,此时彩灯循环启动,当KAIGUAN拨码开关切换到低电平时,ENT和ENP变成了低电平,74160此时工作在保持上一状态的功能,此时彩灯会暂时停在当前状态。
2.模块二:
二十进制计数电路
利用T触发器的倒置功能,其Q端可以进行片选,即控制74154的G1N、G2N何时给予低电平,Q的初始状态为低电平,74154-2的G1N、G2N接了一个非门,所以此时给了高电平,所以先选上74154-1工作,当75154-1的彩灯的十种控制情况结束,74160进位端给了一个上升沿脉冲,这个脉冲触发了T触发器倒置工作,此时Q端输出为高电平,此时74154-2由于非门的作用G1N、G2N为低电平,所以74154-2工作,另十种彩灯控制情况开始。
依次循环,完成彩灯的循环控制。
3.模块三:
译码器输出电路
功能简介:
用两片74154(4-16译码器)扩展为5-32译码器。
74154的4个地址输入端A,B,C,D,与74160的输出端QA、QB、QC、QD相接,则74154工作时各自的N00-N09分别对应各自的十种彩灯控制情况。
把这20种状态通过门电路编制后送给10个彩色信号灯。
这10个信号灯就会按照我们要求的现象发光和熄灭,并且遵循着规定频率循环性的工作。
4.模块四:
附加功能电路
静态数码管显示循环次数:
实现二十计数功能的74160的进位端连接上图74160-1(左侧)的CLK端,实现二十计数功能的74160到十进一,则给CLK输入了脉冲信号,脉冲周期为5s。
74160-1利用与门和非门组合出二进制计数器,满二清零重新计数,再接入74160-2(右侧),给74160-2的CLK输入了一个时钟周期为10s的脉冲信号,而且彩灯控制的循环周期也为10s,所以74160计数就为彩灯循环的次数。
再将74160-2的输出端接数码管,则也将循环计数显示出来,但由于74160为十进制计数器,满十清零重新计数,所以数码管为0-9循环。
数码管显示0-9一次循环后,蜂鸣器蜂鸣的设计:
将蜂鸣器接74160-2的高位输出端,所以数码管每次为8,9时蜂鸣器都是蜂鸣的,即为蜂鸣器隔80s蜂鸣20s时间。
1.3设计思路:
1.CLK时钟信号与开关相与后接入74160的CLK的输入端,实现用拨码开关实现启动和暂停功能
2.用一片74160十进制计数器和一个T触发器实现彩灯控制的二十种循环计数。
3.分别用两片74154译码器和10个与门编制后将20种工作状态送给10个彩色信号灯。
这10个信号灯就会按照我们要求的现象发光和熄灭,并且遵循着规定频率循环性的工作。
第二章原理图
第三章真值表
T触发器真值表
74160十进制计数器真值表
74154的真值表
第四章波形仿真图
简介:
如图所示从0s开始拨码开关为高电平彩灯循环启动,0-3.0s时间彩灯按奇数灯依次灭,3.0s-5.5s时间按偶数灯依次灭,5.5s-13.0s时间从L1到L10依次灭,间隔为0.5秒,由于1.25-2.0s和8.0-10.5s时拨码开关KAIGUAN切换为低电平,彩灯就停在当前状态。
以此往后当拨码开关KAIGUAN为高电平时,彩灯就以0.5s秒间隔时间循环工作,当拨码开关KAIGUAN切换到低电平时,彩灯显示暂停。
增加附加功能后的波形仿真图
如图所示从0s开始拨码开关为高电平彩灯循环启动,0-10s时间彩灯完成一次循环工作后,输出ID0-ID4为0001,二次循环工作后,输出ID0-ID4为0010,三次循环工作后,输出ID0-ID4为0011,依此类推,第八次循环工作后,输出ID0-ID4为1000,此时蜂鸣器为高电平蜂鸣,第九次循环工作后,输出ID0-ID4为1001,此时蜂鸣器为高电平持续蜂鸣。
即为第九次和第十次循环工作期间蜂鸣器蜂鸣。
下一个十次循环工作依然如此,依次类推。
第五章管脚锁定及硬件连线
管脚锁定:
锁定部件
管脚名称
CLK
Pin197
KAIGUANG
Pin39
L1
Pin177
L2
Pin179
L3
Pin187
L4
Pin189
L5
Pin190
L6
Pin191
L7
Pin192
L8
Pin193
L9
Pin195
L10
Pin196
ID0
Pin127
ID1
Pin128
ID2
Pin131
ID3
Pin132
IODS1
Pin94
硬件连线:
组别
引脚名称
连接管脚名称
低频率组B
19(4HZ)
Pin174
彩
灯
信
号
指
示
灯
组
L9
Pin39
L10
Pin75
L11
Pin83
L12
Pin85
L13
Pin86
L14
Pin87
L16
Pin88
L17
Pin89
L18
Pin90
L19
Pin92
第六章总结
本次课程设计我做的项目是彩灯控制一,其本质是十进制计数器、T触发器和译码器的使用,同时要求计数器要有保持功能,74160是10进制计数器,可以很容易来达到彩灯控制的循环工作。
附加功能是利用两片74160达到计数功能,再利用数码管显示。
虽然这次EDA课程设计短短历时五天,但我学到了很多东西,也巩固了之前所学的理论知识,收获了宝贵的经验,体验到将理论知识赋予实践的快乐。
特别是附加功能的实现让我体会到创新的快乐印象最深刻的是当把编译好的文件下载到实验箱的时候,因为忘记推上开关导致实验现象不出现,造成了幼稚而不必要的错误。
这次EDA课程设计培养了我们严谨的科学态度,一个小小的错误就会导致整个电路无法正常运行,不能有一丝的马虎。
总的来说,通过一周的课程设计,我受益颇多。
不仅在老师的指导下学会立刻软件MAX+plusII10.2BASELINE的基础使用方法,锻炼了我们动手动脑能力,也使我懂得了理论和实践相结合的重要性。
最后我要对指导老师不耐其烦的悉心指导表示衷心的感谢!
参考文献
1.阎石.数字电子技术基础.(第五版).高等教育出版社,2005
2.张强周莲莲郑兆兆.EDA课程设计B指导书,2011年
燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语:
①该生学习态度(认真较认真不认真)
②该生迟到、早退现象(有无)
③该生依赖他人进行设计情况(有无)
平时成绩:
指导教师签字:
2010年12月17日
图面及其它成绩:
答辩小组评语:
①设计巧妙,实现设计要求,并有所创新。
②设计合理,实现设计要求。
③实现了大部分设计要求。
④没有完成设计要求,或者只实现了一小部分的设计要求。
答辩成绩:
组长签字:
2010年12月17日
课程设计综合成绩:
答辩小组成员签字:
2010年12月17日
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- EDA 课程设计 报告书