多花样循环彩灯控制器设计报告

1、武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书 PAGE PAGE 2设计意义及要求设计意义设计要求162.使 16 只彩灯按照 1111 1110 1111 1110 左移循环点亮，即最开始为第 8只和第16只彩灯亮，紧接着熄灭，同时第7只和第15只彩灯亮依循环点亮。16161方案设计设计思路首先需要个脉冲源信号刺激，之后对于流水灯的移位功能可以采取寄存器来实现，本实验采用的是74LS198 芯片。总体方案共分为6第四块实现向外扩散，第五块实现时钟信号的产生，第六块实现计数器。方案设计设计方案一电路图计数器时钟信号左移循环两两左移循环计数器时钟信号左移循环两两左

2、移循环交替闪烁交替闪烁向外扩散向外扩散2-1 方案一方框图2.2.2. 设计方案二电路图LED灯显示电路MCU控制电路MCU AVRmega16 单片机为控制核心， 用C AVR 单片机最小系统AVRmega16 单片机和复位电路，还有晶振电路（16Mhz）AVR 单片机具有高性能、低功AVR 的时钟源（RC 等）CPU 51 CPU LED灯显示电路MCU控制电路系统框图如下：2-2 方案二框图武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书 PAGE 32方案比较方案一是采用数电模块，元器件较多，接线较为复杂，但功能明确，容易看懂方案二采用单片机制作，电路简单，

3、但对于没学过单片机的同学有理解鉴于本次课程设计主要是数字电路课程设计，所以我选择了第一组方案。部分电路设计1花样一左移电路图第一块：第一片和第二片74ls198 11111110 1111111，在第16 当第二个脉冲上升沿到来时，s0=0,s1=1,两个芯片开始左移，由于第一片的Q0 DSL 端相连接，而DSL Q7 端，因此当第九个灯点亮时，在下一个脉冲信号的作用下，第八个灯被点亮，最终达到左移循环的目的。两两左移循环电路3-2第二块：第一片和第二片74ls198 11111110 1111111 17 个脉冲上升沿到来时，s0=s1=1 8 1618 个脉冲上升沿到来时，s0=0,s1=

4、1,DSL Q7 Q0 端与第二片的DSL 交替闪烁电路3-374ls198 10101010 10101010，在25 26 个脉冲上升沿到来时，s0=0,s1=1,DSL Q7 Q0 端与第二片的DSL 相连接,因此在下一脉冲信号的作用下，标号为奇数的灯被点亮，而偶数的灯熄灭，此循环一共执行两次。向外扩散电路3-4 花样四向外扩散电路图第四块：第一片和第二片74ls198 11111110 0111111 29 个脉冲上升沿到来时，s0=s1=1 8 9 个30 s0=1,s=0,第二片s0=0,s1=1DSR=0,保Q0 Q0 DSL 相连接，也Q0 只彩灯从中间向外扩散，依次被点亮时钟

5、信号产生电路3-5 555555 555CMOS 7555556/7556555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V16V 可在 318V TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。555 555 定时器的内2.9.1 2.9.2 所示。它内部包括RS T 及VCC /3 2VCC /3555 RS 5 脚悬空时， 则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /C2 武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书VCC /3TR 的电压小于VCC /3C2 的输RS OUT=1TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1

6、的输出为 C2 1RS 00 电平。计数器产生电路3-6 74LS197第六块：用两片74LS197 实现三十六进制，其中以第二片的Q2、Q5 端控制清零信号。8武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书 PAGE PAGE 18各芯片引脚及结构移位寄存器图3-774LS198芯片引脚图输入CLEARS1S0CK动作HLH右移HHL左移HHH载入HLLxHOLDLxxx清除3-1 74LS1983.7.2 计数器CLKCLRENPENTLoadFunctionXLXXXClearXHHLHCount&RC DisabledXHLHHCount Disabled

7、XHLLHCount&RC DisabledHXXLLoadHHHHIncrement Counter3-2 74LS1613-8 74LS1613.7.3 脉冲输出电路3-9 555调试与检测调试中故障及解决办法调试中我们首先遇到的困难是缺乏对各芯片引脚和具体功能的了解，但这一点通过上网搜寻资料和询问同学很快得到了解答。然后是接线鹅蛋问 调试与运行结果（组装调试的方法和技巧、仿真）打开 protues 仿真电路图，进行了仿真, 部分结果截图如下：图 4-1 花样一左移效果截图4-2 花样二两两左移效果截图4-3 花样三交替闪烁效果截图图 4-4 花样四向外扩散效果截图5 仿真操作步骤及使用说

8、明一各部件说明D0D15 十六个LED 灯为显示。二操作说明：点击仿真运行按键后，16 个灯将会按照下面的顺序进行亮灭：0 为亮，1 为暗）花样一：111111111111111011111111111111011111111111111011.10111111111111110111111111111111花样二：11111110111111101111110111111101101111111011111101111111重复一遍01111111花样三：101010101010101001010101801010101花样四：11111110011111111111110000111111

9、1111100000011111111100000000111100000000000000001111111111111111000000000000000011111111111111114次最后循环到第一个花样。结束语通过近两个星期对本课设项目的制作，我充分锻炼了做自己的数电构建能力和操作能力，同时也清楚地看到了自己的知识薄弱的方面，各个知识点没有联会贯穿，有些芯片的掌握不够准确。为了理解各个芯片以及自己项目的功能我又特意重新看了遍教材，并且在网上搜寻了许多参考资料，这些都帮助我加深了对数电的理解。在做此项目的过程中，我有充分体会到了实际操作以及与同学沟通的掉很多时间。同学间的协作以及在

10、各自方案上的互通有无对自己思路的发 把各个章节的模块融合到一起，对以后的学习，设计很有帮助。最后，感谢指导老师及各位同学在方案设计时提供的各种帮助。参考文献【1】祁存荣，陈伟.电子技术基础实验（数字部分） 武汉理工大学教材中心【2】伍时和，吴友宇，凌玲，数字电子技术基础 清华大学出版社【3】钟谊.电子线路实战,科学出版社【4】何绪芃，曾发柞.脉冲与数字电路 . 成都：电子科技大学出版社附录 1个人方案WWOL1DDL3EGDDLL5DDLE7G德DDE张E班 0-0LL电9DL0D1DEG1UDLL1DL4D1EGD1UDL2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1 1 2 23 3S

11、S T M D T C CX D N N C C C O0 1 / / / 5 O O/ /C C C C C C T TP P P P P P P P P P D D PPI/ I/ O OR CA AC CD D D D 4 5 D DI/ /7P PP PUEC C C C C C C CT KN OXO KSA A1 2A A A A A A A AT T A N S O S SE/ 6 71GRX XP P P P P P P PP P P P P P P PT TA A A A A A A AB B B B B B B BM/0 /1 /2 /3 /4 /5 /6 /7/0 /1

12、/2 /3 /4A91 14 3 3 3 3 3 3 31 2 3 4 5 6 7 8附录 2小组方案附录 3小 组 程 序 代 码 #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int void LED1 (void)PORTC = 0X00; PORTD = 0X00; DDRC = 0XFF; DDRD = 0XFF;uchar i,a,b; a=0 x01;b=0 x01;for(i=0;i8;i+) PORTC=a;_delay_ms(50000); a=1;if(PORTC = 0X80)POR

13、TC = 0X00;for(i=0;i8;i+)PORTD=b;_delay_ms(50000);武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书武汉理工大学电工电子综合课程设计说明书 PAGE PAGE 21b=1;void LED2(void)PORTC = 0X00; PORTD = DDRC = 0XFF; DDRD =0XFF;uchar i,a0,b0; a0=0 xfe;b0=0 xfe;for(i=0;i7;i+)PORTD=a0;PORTC=b0;_delay_ms(50000); a0=a01|0 x01;b0=b01|0 x01;void LED3(void)PORTC = 0X0

14、0; PORTD = DDRC =0XFF;DDRD = 0XFF;uchar i; PORTC=0X55;PORTD=0X55;for(i=0;i4;i+)_delay_ms(50000); PORTC=PORTC; PORTD=PORTD;void LED4(void)PORTC = 0X00; PORTD = DDRC = 0XFF; DDRD =0XFF;uchar i,a0,a1,b0,b1; a0=0 x80;b0=0 x01; a1=0 x80;b1=0 x01;for(i=0;i=1;b1=1;a0=a0+a1;b0=b0+b1;PORTC=PORTC;PORTD=PORTD;_delay_ms(1000); PORTC=PORTC;PORTD=PORTD;_delay_ms(1000); PORTC=PORTC;PORTD=PORTD;void main()uchar i;while(1)LED1();_delay_ms(10000);LED2();_delay_ms(10000);LED3();_delay_ms(10000);LED4();_d