数电课程设计报告-八路花样灯

数电课程设计报告--八路把戏灯班级：13级电子信息科学与技术1班姓名：学号：指导老师：目录设计要求设计目的技术指标元器件清单电路框图单元电路的设计总电路图问题及解决心得体会一、

设计要求：

1、

有一个时钟电路。

2、有八个LED发光二极管输出电路。

3、至少16种变化的把戏控制。

二、设计目的：

1、稳固和加深对电子电路的根本知识的理解，提高综合运用本课程所学的知识的能力。

2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册，图表和文献资料的自学能力。

3、通过电路的方案分析，论证和比拟，设计计算选取元件，电路组装，调试等环节初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电路实验的根本技能三、技术指标:

设计一个有八个LED灯输出把戏的控制器电路，时钟信号的产生由一个555多频振荡器来实现，花型的演示由74ls194〔双向移位存放器〕来实现，花型由两个74ls161〔同步四位二进制计数器〕产生分频信号控制置数及左右移，从而实现各种把戏四、元器件清单：序号元件名称型号数量1六反相器74LS0412四2输入端与非门74LS3213同步四位二进制计数器74LS16124集成定时器55515电容10uF26电阻300Ω17电阻200Ω184位双向移位存放器74LS19419可变电阻110LED8五、电路框图六、单元电路的设计我们设计的八路把戏灯控制器共分为四大模块。它们分别是：时钟电路模块、74LS194移位存放器模块、主控制模块〔由74LS161构成〕、显示模块〔8个发光二级管LED〕。时钟电路时钟信号电路：上图所示是用555定时器接成的多谐振荡器，其分析如下：启动Multisim

11程序，我们从混合器件库〔Mixed〕中的定时器件〔Timer〕中取出

555

定时器，从工具栏中找出电阻R、电容C、地及电源VDD信号。将555定时器接成多谐振荡器，如上图所示。用示波器中的时间线进行测量，得到波形的周期T=4.84ms。根据数电课程的理论分析，这个的计算公式为T=T1+T2=〔R1+2R2〕C1ln2。将上图的电路参数代入电路振荡周期式计算，得到T=T1+T2=(R1+2R2)C1≈4.85ms

可见，用Multisim

11得到的分析结果与理论计算结果根本完全符合。〔2〕74LS194移位存放器如下图74LS194

是一种典型的中规模集成移位存放器。它是由

4

个RS触发器和一些门电路所构成的

4

位双向移位存放器。A、B、C和D是并行输入端；QA和QC分别是左移和右移时的串行输出端，QA、QB、QC和QD为并行输出端。功能表如表

所示。从其功能表可以看出，只要RD=0，移存器无条件清

0。只有当RD=1，CP上升沿到达时，电路才可能按S1S0设置的方式执行移位或置数操作：S1S0=11为并行置数，S1S0=01为右移，S1S0=10为左移，时钟无效或虽然时钟有效，但S1S0=00

那么电路保持原态。〔3〕主控制模块〔由两片74LS161构成〕下面简要说明：用两片74LS161芯片，一片控制个位，为十进制；另一片控制十位，为六进制。利用74LS161ls161本身的控制端〔完成十进制，在到达1001〔即十进制的九〕时，给第二个芯片一个脉冲使第二个芯片计数加一，同时第一片清零，这样反复，直到第二片芯片自身清零，这样完成一次60的计数，且回到初态，两片74LS161全部清零，继续重复计数。下面是74LS161的功能，〔4〕显示模块〔8个发光二极管LED组成〕上图的八个LED是共阴接法，即当LED阳极给高电平时灯就亮，反之灭。七、总电路图八、问题及解决数电课程设计的把戏灯，选取的方案有3个。选取的第一个方案，电路第一次完成的时候，灯是全没有亮的，于是我和组员检查了电路，发现有2根线是连错的。修改了之后，灯全亮了，不过没变化，所以排除了方案一。方案2电路是准确无误，电路也检查了几次，但是灯还是只亮几个，全亮都没有，这是方案的失误。方案3，就是我们调试成功的方案，电路完成的时候，灯是全亮的，偶尔有几个灯会变化。我们排除了电路接线上的失误，将原因归结为器件的问题，所以所有的器件差不多都换了一轮，当替换了555之后，把戏灯多样的变化起来，到达了数电课程设计的指标。九、心得体会这次课程设计，让我更加理解数字电路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了不少问题，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验缺乏，但最终还是通过努力解决了问题。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.同时也是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，更是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深，使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解