完整word版彩灯控制器课程设计.docx
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完整word版彩灯控制器课程设计
湖南工程学院
课程设计
课程名称数字电子技术
课题名称彩灯控制器
专业测控技术与仪器
班级
学号
姓名
指导教师曾钢燕
2011年11月20日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称:
数字电子技术
题目:
彩灯控制器
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导老师:
曾钢燕
审批:
任务书下达日期2011年11月7日星期一
设计完成日期2011年11月20日星期日
设计内容与设计要求
一.设计内容:
1、设计彩灯控制器要求如下:
控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律是:
红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→红。
2、用EWB进行仿真
3、在实验室组装实际电路并调试通过
4、写出设计报告
二、设计要求:
1、思路清晰,给出整体设计框图和总电路图;
2、单元电路设计,给出具体设计思路和电路;
3、写出设计报告;
主要设计条件
1.提供调试用实验室;
2.提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片;
说明书格式
1.课程设计封面;
2.任务书;
3.说明书目录;
4.设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);
5.单元电路设计(各单元电路图);
6.安装、调试步骤;
7.故障分析与电路改进;
8.总结与体会;
9.附录(元器件清单);
10.参考文献
11、课程设计成绩评分表
进度安排
第一周星期一上午布置任务、讲解
星期一下午---星期二下午查资料进行设计
第二周星期一上午领元件(实验楼四楼电子实习实验室)
星期一下午---星期四下午调试电路(实验楼四楼电子实习实验室)
星期五答辩
参考文献
«数字电子技术基础»周良权编
«电子技术课程设计指导»彭介华编
«电子技术基础实验»陈大钦编
一、设计总体思路,基本原理和框图(总电路图)………………..7
二、单元电路设计……………………………………………………..8
三、安装、调试步骤…………………………………………………..9
四、故障分析与电路改进……………………………………………..9
五、总结与体会………………………………………………………..9
六、附录(元器件清单)………………………………………….….10
一、设计总体思路,基本原理和框图(总电路图)
1、设计总体思路
控制红、绿、黄一组彩灯循环闪亮,变化的规律是:
红→红绿→绿→黄绿→黄→全亮→全灭→红。
2、基本原理
彩灯的亮灭共有七种情况,可设计一个七进制的计数器,用计数器的状态控制彩灯的亮灭;计数器应能够自启动。
3、框图(总电路图)
a、框图:
b、总电路:
二、单元电路设计
1、七进制计数器
利用置数端的反馈式做七进制计数器:
2、组合逻辑电路
利用3位(3线-8线)二进制译码器将输入的一组二进制代码输出位一一对应的高、低电平信号。
3位2进制译码器的真值表:
根据彩灯输出顺序001到110依次为红、红绿、绿、黄绿、黄、全亮、全灭。
根据真值表可以得到红灯亮有Y1、Y2、Y6,黄灯有Y4、Y5、Y6,绿灯有Y2、Y3、Y4、Y6。
所以其单元电路图为:
备注:
从上到下三灯为红、黄、绿。
三、安装、调试步骤
把选好的160、138等芯片插在电路板上,做好相应的布局,用导线按照电路图接好线,就可以调试了。
四、故障分析和电路改进
在电路组装过程中,遇到的最大问题是,当时设计时考虑不周全,芯片分布不够合理,出现了许多“特长线”。
不但影响布线速度,而且也会给后来的调试带来不必要的麻烦。
当时已经布线不少,不可能重新开始,再三权衡,最后只移动了一个芯片,问题就得到了很大改善。
其次就是布线,因为要求不准交叉,且横平竖直,所以在保证连通的情况下,在布线上也下了不少工夫。
调试过程中,就遇了实验板上有插孔不通的情况,导致芯片不能正常工作。
只有选择其他插孔。
在整个调试完成后,却遇到的新问题:
彩灯演示时有时正常有时混乱。
经过检查,发现138芯片一个输出端口坏了,只有更换芯片。
最后再接好线,所以问题都好了。
五、总结与体会
课程设计刚开始,拿着选定的题目不知如何入手。
毕竟课程设计不同于实验课,电路图都要自己设计。
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。
在设计过程中,既有用过的芯片,又有没用过的,只能自己查表,分析功能。
即学即用。
最后调试阶段,哪怕一个小小的错误也会使结果出不来。
只好一条线一条线地查,一个孔一个孔地测。
拆了好几次线,发现有的地方还应改进。
通过这次课程设计,使我受益颇多。
既巩固了课堂上学到的理论知识,又掌握了常用集成电路芯片的使用。
在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法,学会了科学地分析实际问题,通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径,独立解决问题。
同时,也培养了我认真严谨的工作作风。
最大的收获就是自己动手,丰衣足食!
六、附录(元器件清单)
74LS161一个;
74LS138一个;
74LS00一个;
74SL10一个;
74LS20一个;
导线若干、电路板一块、发光二极管3个等。
电气与信息工程系课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
差
设计方案的合理性与创造性(10%)
硬件设计或软件编程完成情况(10%)
硬件测试或软件调试结果*(10%)
设计说明书质量(10%)
设计图纸质量(10%)
答辩汇报的条理性和独特见解(10%)
答辩中对所提问题的回答情况(10%)
完成任务情况(10%)
独立工作能力(10%)
出勤情况(10%)
综合评分
指导教师签名:
________________
日期:
________________
注:
表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容;
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。