电子工艺实验报告四路彩灯讲解.docx
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电子工艺实验报告四路彩灯讲解
电子工艺与数字逻辑
课程设计报告
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
撰写日期：
、
一、课程设计任务书
1.课程题目
四路彩灯显示系统设计
2.设计内容
设计一个四路彩灯控制器,要求系统启动后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，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。
第一章课程设计内容与要求分析
1.1课程设计内容
设计要求
设计用中规模集成电路设计并制作一个四路彩灯显示系统，要求如下：
1.开机自动置入初始状态后即能按规定的程序进行循环显示；
2.程序由三个节拍组成：
第一节拍时，四路输出Q1～Q4依次为1，使第一路彩灯先点亮，接着第二，第三，第四路彩灯点亮。
第二节拍时，Q4～Q1依次为0，使第四路彩灯先灭，然后使第三，第二，第一路彩灯灭。
第三节拍时，Q1～Q4输出同时为1态0.5秒，然后同时为0态0.5秒，使四路彩灯同时点亮0.5秒然后同时灭0.5秒，共进行4次。
每个节拍耗时都为4秒，执行一次程序共需12秒；
3.用发光二极管模拟显示彩灯系统的各节拍。
第二章单元电路
2.1系统单元电路组成
模12计数器74LS163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。
大致电路图如下：
四路彩灯8.doc四路彩灯8.doc
由一个74LS163、一个与门和一个与非门组成，这图用的是反馈置数法，当输出端QD,QC,QB,QA为1011时，LOAD’端接收到低电平0，此时74LS163输出端就重新回到了0000状态。
当然还可以用反馈清零法，既是将与非门的输出端接在CLR’端口，输出端QD,QC,QB,QA为1011时，将CLR置零，输出端为0000。
这样一次循环就完成。
可用与非门检测N,当N出现时，与非门输出为低，用它控制清零端CR’，将计数器清零。
此处工作状态从0000~1011，检测1100（异步清零）。
EWB仿真电路图
第三章实现
3.1零件清单
HD74LS161AP1个，CD74HC194E1个，HD74LS32P2个，HD74LS04P1个，HD74LS00P1个，HD74LS08P1个，导线若干。
3.2实物电路图
第一个节拍（部分图片）：
第二个节拍（部分图片）：
第三个节拍（部分图片）：
3.3结果
由于前两个节拍中
，门G关闭，输出为0，因此四路彩灯的输出
。
在第三节拍中，
，74194仍然左移，
一直保持为0000。
此时
，门G打开，时钟脉冲CP同时加到四个输出端
，由于CP是1Hz秒脉冲，在1s时间内高电平和低电平持续时间均为0.5s，因此
实现同时亮0.5s、同时灭0.5s，在4s内共进行4次。
第三节拍结束后返回第一节拍，如此反复，实现四路彩灯循环显示。
第四章74LS194功能表
输入
输出
功能
/CR
S1
S0
CP
SL
SR
D0D1D2D3
Q0Q1Q2Q3
0
×
×
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
清零
1
1
1
↑
×
×
d0
d1
d2
d3
d0
d1
d2
d3
送数
1
0
1
↑
×
1
×
×
×
×
1
Q0n
Q1n
Q2n
右移
1
1
0
↑
0
×
×
×
×
×
Q1n
Q2n
Q3n
0
左移
通过12进制计数器的端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其CLR端真值表
CLK
时间
／Ｓ
节拍
QD
QC
S0
S1
SR
SL
74LS194
动作
0
1HZ脉冲
B
1
第一节拍
0
0
1
0
1
*
右移1
1
2
0
0
1
0
2
3
0
0
1
0
3
4
0
0
1
0
4
5
第二节拍
0
1
0
1
*
0
左移0
5
6
0
1
0
1
6
7
0
1
0
1
7
8
0
1
0
1
8
2HZ 脉冲
A
9
第三节拍
1
0
1
1
*
*
送１
清零
9
1
0
1
1
10
10
1
0
1
1
11
1
0
1
1
12
11
１
０
１
１
13
１
０
１
１
14
12
１
０
１
１
15
１
０
１
１
由上表：
S0＝QC’
S1＝QC+QD
CLR’＝（QD*A+QD’）
进一步分析可知74LS194脉冲控制：
CLK＝（QD*A+QD）*QD+B
第五章实验总结
通过这学期的努力，终于完成了这次课程设计。
在此次课程设计实验中，我学会了寄存器的使用方法，熟悉了寄存器的一般应用，基本掌握了数字系统设计和调试的方法。
在当完成这次课程设计后，感觉很有成就感，因为从电路设计到电路仿真，接线，测试都是自己独立完成。
第一次真正体会到将所学知识运用到实践中的快乐，最终得到了完美的结果，但是最重要的是经历一次如此难忘的过程。
设计电路最重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就应该有层次有条理的探索下去，只要坚持自己的观点和判断，就一定能实现，即便最后发现走进了死胡同，但是探索设想与求证的过程却是通往另一条道路必不可少的环节。
在完成这次设计的过程中，我也有参考相关的设计课题，甚至还花了很长的时间去弄清楚别人的设计，以至于后来被束缚住，对自己的设计没有了头绪。
学习吸收别人的长处是应该的，但是不能完全沉浸进去，要有自己的思路和观点，并且努力去实现。
这就是快乐的最大源泉。
在完成设计的过程中自己不断解决了一个个的难题，要通向最后的成功，绝不会一蹴而就，饭要一口一口地吃，路要一步一步地走，做事要踏实，实事求是，不能好高骛远。
在电路接线过程中，也出现了很多问题，问题多并不可怕，可怕的是在反复的受挫中没有革新，不能改进自己的方法和思路。
通过这次课程设计，我对电子技术中的诸多知识有了更深层次的理解，也初步学会了如何将理论知识有机地与实际结合加以运用。
这是一次获益匪浅的实践。
第六章参考文献
[1]史国生主编.电气控制与可编程控制器技术.北京:
化学工业出版社.2004
[2]《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编
[3]《电子技术课程设计指导》彭介华、主编
高等教育出版社
[4]《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编 华中理工出版社。
第七章评语及成绩
考核项目
考核内容
评估标准
等级
完成情况
（50）
方案设计
（15）
优：
设计方案合理，内容正确，有独立见解或创造性；
良：
方案正确，有一定见解；
中：
设计方案及内容基本正确，分析问题基本正确，无原则性错误；
及：
设计方案及内容基本合理，分析问题能力较差，但无原则性错误；
不及：
设计方案不合理，有严重的原则性错误；
□优
□良
□中
□及
□不及
技术指标
（20）
优：
各项指标均完全达到
良：
各项指标基本达到，只有一项指标有微小差距
中：
有一项指标没有达到
及：
有两项指标没有达到
不及：
有三项指标以上没有达到
□优
□良
□中
□及
□不及
设计报告
（15）
优：
设计报告内容正确，完整，规范，图面质量好，且符合国家制图标准；
良：
设计报告内容正确，较完整，规范，图面质量较好，且符合国家制图标准；
中：
设计报告内容有个别错误，较完整，较规范，图面质量一般；
及：
设计报告内容基本正确完整，较规范，有多个错误；
不及：
设计报告内容中不加消化，照搬照抄；
□优
□良
□中
□及
□不及
综合能力
（30）
设计实施能力
（15）
优：
能够自行利用现有设备，对设计方案进行合理检验，接线正确规范，程序设计合理，工具软件使用熟练；
良：
在教师指导下能够利用现有设备，对设计方案进行合理检验，接线正确规范，程序设计合理，工具软件使用熟练；
中：
在教师指导下能够利用现有设备，对设计方案进行检验，接线较正确规范，程序设计较合理，工具软件使用较熟练；
及：
教师指导参与过多，才能够利用现有设备，对设
□优
□良
□中
□及
□不及
考核项目
考核内容
评估标准
等级
综合能力
（30）
设计实施能力
（15）
计方案进行检验，接线较正确规范，程序设计较合理，工具软件使用较熟练；
不及：
不能在教师指导下完成规定的设计方案检验。
故障处理能力
（15）
优：
能够自行对硬件和程序出现的问题，进行合理、高效的解决；
良：
在教师指导下能够较好处理硬件和程序出现的问题，并能够消化吸收；
中：
在教师指导下能够基本处理硬件和程序出现的问题，有一定的分析能力；
及：
教师指导参与过多，才能够完成硬件和程序出现的问题；
不及：
不能在教师指导下完成故障的处理。
□优
□良
□中
□及
□不及
基本素质
（20）
安全文明操作
（10）
优：
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏，使用材料无浪费，设计现场整齐规范；
良：
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏，设计现场较整齐规范；
中：
没有发生任何安全事故和设备、元器件损坏，设计现场欠整齐；
及：
没有发生安全事故，或有元器件损坏，现场长期脏、乱差，或造成材料浪费；
不及：
发生安全事故，或有元器件损坏，或现场长期脏、乱差，或造成材料浪费。
□优
□良
□中
□及
□不及
劳动纪律
（10）
优：
能完全遵守课程设计管理制度和作息制度，无违纪行为；
良：
能遵守课程设计管理制度和无旷工行为，迟到/早退1次；
中：
能遵守课程设计管理制度和无旷工行为，迟到/早退2次；
及：
违反守课程设计管理制度，或有1次旷工、或迟到/早退3次；
不及：
劳动纪律出现重大问题，取消成绩。
□优
□良
□中
□及
□不及
总成绩：
指导教师:
等级评分标准：
优=90上，良=89~80,中=79~70,及=69~60，不及=60下
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