数电课设模板1.doc

1 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 电子技术实践课程设计报告电子技术实践课程设计报告 课设题目 课设题目 循环彩灯控制电路 所属系部 所属系部 电子工程系 指导老师 指导老师 马宁丽 作者 作者 赵飞 郑棋丹 姚远 专专 业 业 电子信息工程技术 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 2 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 课程设计任务书课程设计任务书 题目 题目 循环彩灯控制电路 任务与要求 任务与要求 1 掌握移位寄存器的左移控制和右移控制 2 安装调试循环彩灯控制电路 时间 时间 2010 年 11 月 29 日 至 2008 年 12 月 13 日 共 2 周 所属系部 所属系部 电子工程系 指导单位或教研室 指导单位或教研室 电子信息教研室 西安航空职业技术学院制西安航空职业技术学院制 摘要 摘要 本论文主要阐述了方案论证 总体框架设计 分步电路设计 软件设计 3 硬件设计仿真 元器件选择 焊接电路 以及出现的问题和解决的方法 附录 七个部分 关键词 关键词 Abstract The caption Main of this thesis project argument total frame design cent step electric circuit design software design hardware the design imitate true dollar 4 piece choice weld the electric circuit and the emergence s problem with the solution s method appendix to is seven part Project argument the part include with the standard arithmetic figure the integrated circuit is a realizing of core project regarding MCU as the realizing of core project regarding CPLD as the realizing of core project The part of total frame design includes the electric circuit principle the diagram electric circuit the flow chart total electric circuit diagram Cent step design for electric circuit design part including the figures tube the manifestation the electric circuit time controling the electric circuit controling electric circuit Software design the part include to control the electric circuit count the electric circuit pulser The appendix part includes the total electric circuit diagram that establish of this lesson Key words 目目 录录 1 1 设计方案的选择设计方案的选择 1 1 1 以标准数字集成电路为核心的实现方案 1 5 1 2 以 MCU 为核心的实现方案 2 1 3 以 CPLD 为核心的实现方案 2 2 2 总体框架设计 总体框架设计 2 2 1 电路原理框图 2 2 2 电路流程图 3 2 3 总体电路图 3 3 3 分步电路设计分步电路设计 5 3 1 控制电路的设计 5 3 2 时间控制电路 6 3 3 数码管显示电路 7 4 4 软件设计软件设计 8 4 1 控制电路 8 4 1 1 状态控制器 8 4 1 2 状态译码器 9 4 2 计数电路 9 4 3 脉冲发生器 9 4 4调试中的问题 9 5 5 硬件设计 硬件设计 10 6 6 元器件的选择元器件的选择 10 结束语结束语 11 参考文献参考文献 12 交通灯设计 1 1 1 设设计方案的选择计方案的选择 1 11 1 以标准数字集成电路为核心的实现方案以标准数字集成电路为核心的实现方案 用标准数字集成电路实现交通灯控制系统的设计比较简单简易 虽然电路 比较复杂但不难找到已有的设计方案做参考 图中的倒计时可以用十进制减法 计数器构成 1 21 2 以以 MCUMCU 为核心的实现方案为核心的实现方案 用单片机实现交通灯的控制系统也是较容易的 因为交通灯控制系统是要 根据计时情况实现对交通信号的控制 并要用十进制数字显示器显示时间而单 片机实现这方面的功能很方便简单 只需进行简单的编程即可控制时间等现象 但是单片是单片机系统的抗干扰性差 而交通灯对系统的稳定性要求是非常高的 所 以必须采取有效措施 提高单片机应用系统的可靠性 1 31 3 以以 CPLDCPLD 为核心的实现方案为核心的实现方案 运用 EDA 技术实现电子系统的设计特别是数字电子系统的设计 使现代电 子技术发展的趋势 CPLD 芯片内部的迪斯尼路功能可以通过标准硬件描述语言 控制器控制器 南北绿黄红灯南北绿黄红灯 交通灯设计 2 2 2 总体框架设计总体框架设计 2 12 1 电路原理电路原理框图框图 2 22 2 电路流程图电路流程图 2 32 3 总体电路图总体电路图 交通灯设计 3 3 3 分步电路设计分步电路设计 3 13 1 控制电路的设计控制电路的设计 出六个红绿灯共有四种状态 其状态表如下 6 盏灯控函数真值表 控制转换器东西南北 QbQaR 红 Y 黄 G 绿 r 红 y 黄 g 绿 00100001 01100010 10001100 11010100 通过对真值表的研究 经化简获得 6 盏灯控制函数 R QB r QB Y QB QA y QB QA G QB QA g QB QA 由关系表达式可以看出四种状态可以由两个管脚控制实现 因此可选用十 进制加法计数器 74LS160 实现 由表达式可连出如图 1 所示 3 23 2 时间控制电路时间控制电路 在有了红绿灯的状态转换之后就是时间控制的问题 有上面的状态表可知 红绿灯四种状态的转换共需要 90 秒的时间 其中第一次状态转换是在 40 秒 的时候 第二次转换是在 45 秒的时候 第三次是在 85 秒的时候 第四次是 在 90 秒的时候 时间同样可以用 十进制加法计数器 74LS160 来实现 由这些 数据可以连出图 2 图 2 交通灯设计 4 电路图中上面的为高位片 下面的为低位片 将高位片的 QC 和低位片 的 QC QA 经过与非门后送至清零端实现 00 秒到 90 秒的时间循环 该时间为 红绿灯状态的转换总时间 将 QC 接至与门 除 QC 外的端子都接至或门和 QC 相与后接至状态控制 160 的脉冲输入端 其功能是当时间控制器加到四十秒 后可输出一个脉冲使红绿灯实现状态转换 同理可实现在四十秒 四十五秒 八十五秒 九十秒时的四次状态转换 同时也实现了红灯亮 45 秒 绿灯亮 40 秒 黄灯亮 5 秒的时间控制 3 33 3 数码管显示电路数码管显示电路 实现了灯的控制后任务基本上完成了一半 数码管可 由计数器 74LS160 来实现计数 由 74LS47 译码器译码 其电路图如 图 3 所示 交通灯设计 5 4 4 软件设计软件设计 4 14 1 控制电路控制电路 交通灯设计 6 5 5 硬件设计硬件设计 根据在 EWB 软件的成功访真 十字路口交通灯的各个功能已经实现 为了 使我们的结论得到进一步论证 我们进行了硬件搭接实验 在这次实验中我们 更熟悉掌握了电路连接 也使我们学到了在连线过程中应注意些什么 为我们 下一步的焊接打下了良好的基础 在此实验过程中也遇到大大小小的问题 1 由于电路图比较复杂 线路烦 多 有一片子电源忘接 2 有的连接线路接口过松不小心被撞开 正是由于一 些粗心的问题而使实验未能一次性成功 但在组员们的认真检查下把所有的问 题找出来了 使实验成功完成 我们详细记下了在实验过程中遇到的问题以此提醒自己以后不要在犯同样 的错误 交通灯设计 7 6 6 元器件的选择元器件的选择 序号 名称 型号及规格 数量 1 十进制加法计数器 74LS160 13 个 2 七段显示译码器 74LS48 4 个 3 TTL 三态输出门 74LS244 6 个 4 七段字符显示器 4 个 5 三输入三与非门 74LS10 1 个 6 二输入四与门 74LS08 4 个 7 二输入四或门 74LS32 5 个 8 二输入四与非门 74LS00 4 个 9 555 定时器 1 个 10 47K 电阻 1 个 11 39K 电阻 1 个 12 300 电阻 5 个 交通灯设计 8 结束语结束语 1 1 对本课程的学习体会 对本课程的学习体会 通过本次实训 使我们学到了好多东西 例如 对课本知识的进一步掌握 把理论知识应用到实际需要中 一个队的团结力量等 实训不仅可以培养我们 的设计能力 还使我们在设计中得到了创新 这样又培养了我们的创新能力 我们六个人齐心合力 在规定的时间内完成了课设的要求 值得高兴的是我们 的创新很成功 也很实用 但在我们设计过程中也遇到了不少困难 如 对书 中某些知识还没掌握清楚 由于条件原因我们设计的几次电路所需要的特殊元 器件都没有找到 这也使我们不得不一次又一次的更换电路 最终我们还是克 服了种种困难 完成了本次课设 2 2 学习本课程后 希望增加哪些内容 学习本课程后 希望增加哪些内容 希望老师能给我们讲解更多的电路知识 对各种片子的功能做更广泛的讲 解不要只讲它的少部分功能 在平时的课堂练习中对片子的功能测试应多样化 不该只测试单一的片子管脚接法 在课堂上更多的涉及当今社会中的知识 3 3 对代课老师的教学有何评价 并提出教学建议 对代课老师的教学有何评价 并提出教学建议 评价 在平时的课堂上马老师给了我们一堂又一堂的精彩讲解 不仅教给 了我们许多书本上的知识 同时也教会了我们如何做人做事 在我们枯燥无味 的学习生活中增添了不少乐趣 马老师的耐心也令人感动 一次不会讲两次 两次不会讲三次 从没有厌烦的表情 同学们眼中的马老师就像我们的大姐姐一样 遇到困难她总是愿意帮我们 解决 不论是学习上的还是其他方面的 她总是说老师就是排除学生成才路上 绊脚石的工具 我们都笑着说你是有灵魂的工具 教学建议 建议老师不要太过相信我们的能力 毕竟我们都是刚接触这些实物性的东 西 有很多问题都不太了解 希望老师应多指导一下课设类的题目 避免我们陷入一筹莫 展的窘态 另外课设的元器件缺得很多 在很大程度上影响了我们的进程 希望在这方面 能有所改进 交通灯设计 9 参考文献参考文献 1 刘淑英 数字电子技术及应用 北京 机械工业出版社 2007 2 陆应华 电子系统设计教程 北京 国防工业出版社 2005 3 邱寄帆 唐程山 数字电子技术实验与综合实训 北京 人民邮电出版 社出版发行 2005 4 姚福安 电子电路设计与实践 济南 山东科学技术出版社 2005 5 付家才 电子实验与实践 北京 高等教育出版社 2004 西安航空职业技术学院西安航空职业技术学院 课课 程程 设设 计计 答答 辩辩 结结 果果 课程设计答辩委员会对学生所完成的题目为课程设计答辩委员会对学生所完成的题目为 的课程设计及答辩评语为 的课程设计及答辩评语为 经答辩委员会研究 确定成绩为 经答辩委员会研究 确定成绩为 课程设计答辩委员会主任 课程设计答辩委员会主任 答辩委员会委员 答辩委