彩灯控制器课设

1、辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 数字电子技术基础课程设计数字电子技术基础课程设计（论文）（论文）题目：题目： 彩灯控制器彩灯控制器 院（系）：院（系）： 电子与信息工程学院电子与信息工程学院专业班级：专业班级： 电子电子 101 学学 号：号： 100404014 学生姓名：学生姓名： 徐浩徐浩 指导教师：指导教师： 李光林李光林 教师职称：教师职称： 副教授副教授 起止时间：起止时间： 2012.12.17-2012.12.28 数字电子技术基础课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息工程学 号100404014学

2、生姓名徐浩专业班级电子 101课程设计（论文）题目彩灯控制器课程设计（论文）任务设计参数：1有十只 LED，L0L9 2显示方式 先奇数灯依次灭 再偶数灯依次灭 再由 L0到 L9依次灭 3显示间隔 0.5S，1S 可调。设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。4.组成系统。在一定

3、幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 数字电子技术基础课程设计（论文）指导教师评语及成绩平时成绩（20%）： 论文成绩（60%）： 答辩成绩（20%）： 总成绩 ： 成绩： 指导教师签字： 年 月 日数字电子技术基础课程设计（论文）摘 要彩灯作为一种景观,安装在建筑物的适当地方一是作为装饰增添节日气氛,二是有一种广告宣传的作用,也可用在舞台上增强晚会灯光效果。广泛应用到节日彩灯，舞厅灯，卡拉 OK 厅，酒吧，橱窗，家庭的装饰灯等等 。对于彩灯控制器的设计，本设计先利用 74LS161 设计出一个 11 进制的计数器来控制彩灯的亮与灭，同样的

4、时钟脉冲也是很重要的，它的频率会影响彩灯亮灭的速度，当 11 进制计数器设计完成后，再通过门电路与彩灯连接实现实验的要求。最后还要应用仿真软件，仿真出结果。运用仿真软件，得到的结果比预期的要明显，通过实验更加深了对彩灯设计印象，更对实验产生了兴趣。关键词：74LS161；11 进制计数器；门电路数字电子技术基础课程设计（论文）目 录第 1 章 绪论 .11.1 彩灯控制器设计意义 .11.2 设计参数及要求 .11.3 方案论证 .21.4 设计总体框图 .2第 2 章 彩灯控制器各单元电路的设计 .32.1 彩灯的核心器件 .32.2 主要门电路 .32.3 彩灯的选择 .4第 3 章 整体

5、电路设计与分析 .53.1 整体电路图及工作原理 .53.2 11 禁止计时器的仿真 .63.3 总体电路的仿真 .7第 4 章 设计总结 .8参考文献 .9附录 .10数字电子技术基础课程设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 彩灯控制器设计意义随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的电子产品开始进入人们的生活。由于彩灯可以增加各种不同环境下等的气氛，彩灯成了生活中不可缺少的部分，不仅如此，彩灯还可以起到提示的作用，可以应用到不同的场合。由于种种不同的的需求彩灯的花式也越来越多，样式也由单一变得越来越复杂。由于彩灯的出现生活变得更多姿多彩。彩灯在现在生活中有着不可

6、缺少的作用，不仅在商业上应用广泛，而且也成了家庭不能没有的一部分。1.2 设计参数及要求设计参数：设计参数：1有十只 LED，L0L9 2显示方式 先奇数灯依次灭 再偶数灯依次灭 再由 L0到 L9依次灭 3显示间隔 0.5S，1S 可调。设计要求：设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐

7、个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。4 .组成系统。在一定幅面数字电子技术基础课程设计（论文）2的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。1.3 方案论证方案一：方案一：对于此电路的实现，本设计可以使用集成芯片 74LS161，从而实现设计要求的 11 进制计数器，由时钟脉冲提供电源，经过 11 进制计数器，再进过门电路的控制到达才彩灯，彩灯可以选择 LED，通过门电路来实现彩灯的亮与灭。方案二：方案二：本设计同方案一有相同之处，用 74LS161 实现 11 进制的计

8、时器，由时钟脉冲提供电源，经过 11 进制计数器，再进过门电路的控制到达才彩灯，彩灯可以用发光二极管来实现。综上所述，方案二应用发光二极管充当彩灯既经济又方便，所以采用方案二来完成实验1.4 设计总体框图 时钟脉冲 11 进制计数器 门电路 彩灯图 1.4 总体方案数字电子技术基础课程设计（论文）3第 2 章 彩灯控制器各单元电路的设计2.1 彩灯的核心器件彩灯控制器的核心部件是 11 进制的计数器。所以用 74LS161 来实现。2.2 主要门电路本设计应用的门电路如下图图 2.1 11 进制计数器图 2.2 非门数字电子技术基础课程设计（论文）42.3 彩灯的选择本设计选择发光二级管如下图

9、图 2.5 发光二极管图 2.4 与非门图 2.3 与门数字电子技术基础课程设计（论文）5第 3 章 整体电路设计与分析3.1 整体电路图及工作原理此电路的主要工作原理是通过 74LS161 构成 11 进制计时器，在通过门电路来控制彩灯的亮与灭，还有彩灯的循环结构也是 74LS161 来控制的。图 3.1 总体框图数字电子技术基础课程设计（论文）63.2 11 禁止计时器的仿真本电路是 11 进制计数器的原理图，当给时钟脉冲时，输出端由 0000 到 1010开始循环。当到达 1010 时，由置数端置到 0000，进而完成 11 进制的计数功能。通过仿真软件仿真得到与预期效果相同的结果。图

10、3.2 11 进制计数器的仿真数字电子技术基础课程设计（论文）73.3 总体电路的仿真本图是彩灯控制器的总体仿真图。当给时钟脉冲后，通过 11 进制计数器，在通过门电路与二极管相连，每个与门都有各自的功能，分别控制每一个彩灯，因为彩灯控制器是一个循环系统，所以再通过一个与非门来控制它的循环系统。通过仿真软件得到的结果是与实验要求一致的，先是奇数灯依次灭，再偶数灯依次灭，再由 L0到 L9依次灭。图 3.3 总体仿真结果数字电子技术基础课程设计（论文）8第 4 章 设计总结该电路的设计基本上完成了课程设计题目所要求的功能，但仅仅是一种很简化的过程。同时，在设计这个电路的时候遇到了许许多多的问题，

11、很是为难。静下心来，仔细分析题目，再加上指导老师的说明与提示，心中才有了谱。将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整合即可。本设计是由时钟脉冲通过 11 进制计数器再通过一系列的门电路来控制彩灯的亮与灭及循环。在实验中每一步都要自己亲自动手，一条线一条线地查，一个孔一个孔地测。还要不断地查阅各种资料，最后实验终于完成了，通过仿真软件也得到了验证。虽然实验做得很辛苦，但是受益良多，对思维能力有很大提高，同样也加深了对电路的理解。遇到问题，首先要冷静思考，没有什么可以阻挡成功的到来。只要努力了就会有收获。 数字电子技术基础课程设计（论文）9参考文献1 康华光主编.电字技术基础（模拟部分） .第四版北京高等教育出版社.2005 年 1 月.2 邱光源主编.电路第五版，北京市高等教育出版社.2006 年 5 月.3 毛期俭.数字电路