四路彩灯显示电路数字逻辑课程设计.docx
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四路彩灯显示电路数字逻辑课程设计
四路彩灯显示电路-数字逻辑-课程设计
数字电路逻辑设计
课
程
设
计
设计题目：
四路彩灯显示系统
专业班级：
姓名：
学号：
设计课题：
四路彩灯显示系统设计
1.设计任务和要求
设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下：
（1）接通电源后，彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。
（2）设置的彩灯花型由三个节拍组成：
第一节拍：
四路彩灯从左向右逐次渐亮，灯亮时间1s，共用4s；
第二节拍：
四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4s；
第三节拍：
四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也为4s。
（3）三个节拍完成一个循环，一共需要12s。
一次循环之后重复进行闪烁。
2.设计分析
四路彩灯既有四路输出，设依次为
、
、
、
，若“1”表示灯亮，“0”表示灯灭，由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。
表1四路彩灯输出显示
说明
输出
所用时间
开机初态
0000
第一节拍
逐次渐亮
1000
1100
1110
1111
1s
1s
1s
1s
第二节拍
逆序渐灭
1110
1100
1000
0000
1s
1s
1s
1s
第三节拍
同时亮0.5s，然后同时灭0.5s，进行四次
1111
0000
1111
0000
1111
0000
1111
0000
0.5s
0.5s
0.5s
0.5s
0.5s
0.5s
0.5s
0.5s
由上表可知，需要一个分频器起节拍产生和控制作用，每4s一个节拍，3个节拍共12s后反复循环。
一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器，完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
表2四路彩灯工作过程
说明
秒脉冲
74161
74194
彩灯输出
第一节拍
1000
1001
1010
0011
01
01
01
01
1000
1100
1110
1111
1000
1100
1110
1111
第二节拍
1100
1101
1110
0111
10
10
10
10
1110
1100
1000
0000
1110
1100
1000
0000
第三节拍
2000
1001
1010
1011
10
10
10
10
0000
0000
0000
0000
1Hz时钟CP
注：
时钟由第三节拍的1011返回到第一节拍的0000循环进行
5.四路彩灯系统程序表
说明
输出
时间
开机状态
0000
1111
4s
0000
4s
1111
1111
0000
0000
4s
6.设计说明
利用74LS02N节拍控制器、74LS74D组成的四分频电路，74LS194D左右双向移位。
下面是它们的引脚图：
7.所需器件
74LS325个、74LS194D1个、74LS004个、74LS102个、74LS1611个开关1个、时钟源10000HZ5V1个、5V电压源1个、探灯4个、导线若干条。
8.Multisim仿真电路图
通过Multisim仿真，该电路可以实现实验要求的四路彩灯显示系统及其循环。
9.设计实现功能
系统启动后按开关两次,自动从初始状态按照规定程序完成3个节拍的循环演示。
第一节拍：
四路彩灯从左向右逐次渐亮。
第二节拍：
四路彩灯从右向左逐次渐灭。
第三节拍：
四路彩灯同时亮,然后同时变暗。
10.实际电路的连接和调试
按照仿真的电路图和上面芯片的引脚图在面包板上连好线路，经检查无误后，接通电源可看到四个二极管都亮，拔动开关，调好脉冲，观察二极管的变化，可以看到电路和仿真的一样。
11.设计应用
该设计制作成饰灯,增加彩灯的数量可现实所需要的图形输出，作闪烁灯光使用可应用于商业广告或者霓虹灯和家居装饰品。
12.经验总结
通过本学期对数字电路逻辑设计一书的学习，通过查找资料和网上搜索相关资料，完成了本次课程设计。
我又一次运用了所学知识，进一步了解到自己所学的知识的作用。
下面是我这次课程设计的心得体会。
首先是四路彩灯电路的设计，我发现自己对芯片的功能还是不太了解，后来又重新查了一遍，选择了合适的芯片。
但又在连线时出了问题，出了问题并不重要，重要的是让自己冷静下来，用心去找出问题的所在。
然后用自己所学知识解决掉问题，硬是不能解决的，可以去请教别人，但在问别人的时候，一定要理解对方是怎样解决掉这个问题的，否则你将一无所获，下次遇到这个问题你一样又不知道。
其次是电路的连接，线路连接比画图难多了。
在连接的时候先要检查芯片、电线等。
在连接的时候也要非常的细心，而且要有耐心，只要接错一根，就前功尽弃了。
因此，要学会耐心细致的做一件事，不要毛躁，不要粗心。
当然，和别人的合作也非常重要。
将来走入社会，能否找到好工作，或者说事业顺利，团队合作占了很重的分量，而当今社会，很多公司、企业都非常重视团队合作精神。
最后，我要感谢学校给我们这样的实践机会，也感谢老师对我们的耐心教导。
总之，这次设计，让我体会到了团队合作的重要性，让我以后做事更有耐心，更加细心。
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