数字电路课程设计

信息技术学院信息技术学院 数字电路技术数字电路技术 课程设计报告书课程设计报告书 姓姓 名 名 班班 级 级 学学 号 号 时时 间 间 指导教师 指导教师 设设 计计 题题 目目 广告装饰灯设计广告装饰灯设计 一 设计任务及要求 一 设计任务及要求 1 1 设计任务 设计任务 设计一个彩灯控制器 2 要要 求 求 接通电源后 彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁 设置的彩灯花型由三个节拍组成 第一 彩灯从上到下逐次渐亮 第二 彩灯依次变亮 第三 彩灯熄 指导教师签名 2012 年月 日 设计设计 题目题目 广告装饰灯设计广告装饰灯设计 设设 计计 过过 程程 1 功能的实现 本课程设计采用 74LS194 四位双向移位寄存器实现彩灯从上 到下的移动 利用与非门等门电路配合移位寄存器控制灯的 熄灭和点亮 信号发生部分提供的是彩灯得 3 种花样 信号 选择部分负责对花样信号进行选择 显示部分则把灯光信号 显示出来 本次设计所实现的是三种花样自动切换的彩灯 采用的方法可用于各种装饰灯的设计中 2 设计分析 使 74LS194 的输出端的初始状态为零 移位控制端 S0 S1 的 状态被确定下来 即 Y0Y1Y2 100 时 S0S2 10 左移串行数 据输入端 SR 经脉冲信号经非门 与门和或门组成电路 使 彩灯从上到下依次点亮 当输出均为 1 时 通过四输入与非 门实现循环 3 设计实现 下图是七路彩灯显示的一种简易实现电路 该电路用门电路 控制信号的高低 用四位双向移位寄存器 74194 实现彩灯的 渐亮 渐灭功能 设设 计计 过过 程程 下图是四位双向移位寄存器 74LS194 引脚图及功能表 设设 计计 过过 程程 1 置 0 功能 当 CR 1 时 双向移位寄存器置 0 Q0 到 Q3 都为 0 状 态 2 保持功能 当 CR 0 CP 1 S1S0 00 时 双向移位寄存器保持原 状态不变 3 并行送数功能 当 CR 0 S1S0 11 时 相似 CP 上升沿作用下 使 D0 到 D3 端输入的数码 d0 到 d3 并行送入寄存器 显然是同步并行 送数 4 右移串行送数功能 当 CR 0 S1S0 01 时 在 CP 上升沿作用下 执行右移功能 DSR 端输入的数码依次送入寄存器 5 左移串行送数功能 当 CR 0 S1S0 10 时 在 CP 上升沿作用下 执行左移功能 DSL 端输入的数码依次送入寄存器 通过 74LS20 与非门 控制电路的不断循环 设设 计计 过过 程程 通过与门与非门的作用 控制发光二级管的亮与灭 达到闪烁的功能 设设 计计 过过 程程 总电路图总电路图 U1 74LS194N A 3 B 4 C 5 D 6 SL 7 QA 15 QB 14 QC 13 QD 12 SR 2 CLR 1 S0 9 S1 10 CLK 11 VCC 5V VCC 5V LED1 LED2 LED3 LED4 R1 500 R2 500 R3 500 R4 500 U2 74LS194N A 3 B 4 C 5 D 6 SL 7 QA 15 QB 14 QC 13 QD 12 SR 2 CLR 1 S0 9 S1 10 CLK 11 V2 50 Hz 5 V LED5 LED6 LED7 R5 500 R6 500 R7 500 U5 NOT U3 NAND4 U4 NAND4 0 20 19 VCC VCC 9 8 7 0 0 0 5 4 3 2 U6 AND2 U7 AND2 U8 AND2 U9 AND2 U10 NOT U11 NOT U12 NOT U13 NOT 25 27 28 29 14 12 11 U14 AND2 U15 AND2 U16 AND2 U18 NOT U19 NOTU20 NOT 35 36 37 17 16 18 6 22 1 U17 OR2 U21 OR2 U22 OR2 U23 OR2 U24 OR2 U25 OR2 13 21 24 26 30 31 32 33 34 38 39 40 42 0 10 4 所需器件 74LS194 两个 74LS20 一个 74LS04 八个 74LS08 七 个 74LS32 七个 5 调试过程 在仿真过程中 由于对发光二极管理论基础知识的欠缺 在链接电 路图的时候 没有接电阻 没出来预想的效果 在经过查阅资料以后 重新改进电路 达到了预想的效果 仿真成功 在本次实验过程中 当焊完电路板进行调试的时候 遇到了很多的 问题 刚开始调试的过程中 由于之前焊电路板的疏忽 电路板短路 了 我们两个对电路板进行了检查 纠正了错误 但是再进行调试的 时候 出不来仿真的效果 我们又对电路进行了研究 发现了电路板 有未焊好的地方 又进行了改进 一遍又一遍 最后功夫不负有心人 在我俩的一次又一次的探讨与改进过后 最后的结果与理论仿真出的 一样 很高兴自己付出的汗水没有白费 为自己以后无论做任何事情 都增加了自信 6 心得体会 本次试验给了我很多感触 刚开始做试验的时候对数字电路进行 了一遍复习 研究自己所做电路需要的一些器件 掌握器件的工作原 理 经过两人的研究 画出电路图 对电路图进行改进 又用仿真软 件对自己的电路图进行理论检测 当我们两人第一次开始焊电路板的时候 内心很激动 自己所设 计的东西可以自己亲手做出来 这次试验让我明白做事必须有耐心 而且对事情要考虑周全 一步一步慢慢走 才会成功 在我俩的共同 努力下 终于做出来效果 给我俩很大的肯定 汗水与收获总是成正 比的 为自己以后的做任何事情奠定了基础 器件表器件表 序 号 名称规格 单 位 估 算 单 价 数量 估算总 价 实验项目 174LS194DIPDIP 个个 2 2 2电阻电阻 1k 1 4W1 4W 个个 1414 374LS20DIPDIP 块块 1 1 474LS04DIPDIP 个个 8 8 574LS08DIPDIP 个个 7 7 674LS32DIPDIP 个个 7 7 7发光二极管发光二极管 红红 3 3 8发光二极管发光二极管黄黄 2 2 9发光二极管发光二极管 绿绿 2 2 10 备注 备注 报告包括设计过程 逻辑电路原理图 调试说明 心得体会等内容报告包括设计过程 逻辑电路原理图 调试说明 心得体会等内容 1 2 3 答辩答辩 情况情况 30