数电课程设计跑马灯.docx

1、数电课程设计跑马灯数电课程设计(跑马灯) 作者： 日期： 数字电子技术课程设计设计题目：跑马灯设计题目.11设计要求及主要技术指标. . .31.1 设计要求 .31.2 主要技术指标.32 设计过程.32.1 题目分析.32.2 整体构思.32.3 具体实现.43 元件说明 .43.1 元件说明.44 检查过程. 74.1 检查过程.74.2 遇到问题及解决措施. .75 心得体会 . . .8参考文献. .9附录一：电路原理图.9附录二：元件清单.10一设计要求及主要技术指标1.1 设计要求（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。（2）、列出所用元器件清单并购买。

2、（3）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。（4）、记录实验结果。（5）、撰写设计报告。1.2 主要技术指标（1）实现8灯循环点亮。（2）间隔时间可调。（3）广告灯的样式自定。二设计过程 2.1 题目分析 我们设计的跑马灯实际上是主要使用一个74LS161，一个74LS138，一个74LS20和一个78L05这四个芯片对8个LED进行控制，产生循环控制的效果。形成一个流水似的广告灯。2.2 整体构思拟定系统方案框图，画出系统框图中每框的名称、信号的流向，各框图间的接口，使用protel99电路设计软件画出原理图，再生成网络表和PCB板。对照原理图进行统计要使用的元器件后，在电子市场购买所需

3、要的电子元器件。最后在指导老师的辅导下在实验室进行下一步工作。2.3具体实现我们需要使用碳粉打印机把我们设计的原理图打印出来，不过要注意必须要使用不干胶纸的光滑面进行打印。因为我们要使用热转印的方法对原理图进行转移在覆铜板上。我们将原理图转移在覆铜板上后，再使用氯化铁（Fecl3）溶液进行腐蚀，这个过程大约要十几分钟。腐蚀好覆铜板后，先用清水冲洗掉残留的溶液，再用香蕉水擦洗掉覆在铜板上的碳粉，最后我们再清洗一下覆铜板。接下来我们就该进行打孔，根据原理图和实际元器件管脚的大小，选择适当的针对焊盘进行打孔，这样我们的PCB板就做好了。最后我们进行焊接，对照原理图进行元器件插接，插接好元器件后再进行

4、焊接。焊接好后进行测试和调试。 三元件说明 3.1 元件说明74LS2074LS20芯片的功能很简单，就是包含两个4输入与非门，内含两组4与非门 第一组：1,2,4,5输入6输出。 第2组：9,10,12,13输入8输出。74LS20功能表A B C D Y1 1 1 1 00 X X X 1X 0 X X 1 X X 0 X 1X X X 0 1 74LS20测试:只要通过对输入1111,0111,1011,1101,1110五项进行检测就可判断其逻辑功能是否正常。74LS16174LS161型四位同步二进制可预置计数器的外引线排列图及其逻辑符号，其中是直接清零端，是预置数控制端，A3A2A

5、1A0是预置数据输入端，EP和ET是计数控端,是计数输出端，RCO是进位输出端。74LS161型计数器的功能表如表 (a) 外引线排列图 (b) 逻辑符号 74LS161型四位同步二进制计数器74LS161型四位同步二进制计数器的功能表清0预置控制时钟预置数据输入输出EPETCPA3A2A1A00000010d3d2d1d0d3d2d1d0110保持1101111计数由表可知，74LS161具有以下功能。 由表可知，74LS161具有以下功能。 异步清零。=0时，计数器输出被直接清零，与其他输入端的状态无关。 同步并行预置数。在=1条件下，当=0且有时钟脉冲CP的上升沿作用时，A3、A2、A1

6、、A0输入端的数据 d3、d2 、d1、d0将分别被所接收。 保持。在=1条件下，当ETEP=0，不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变。需要说明的是，当EP=0，ET=1时，进位输出RCO也保持不变；而当ET=0时，不管EP状态如何，进位输出RCO=0。 计数。当=EP=ET=1时，74ls161处于计数状态。74LS13874LS1383线8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（E3）为高电平，另两个选通端（E1)和/(E2)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

7、利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反 相器还可级联扩展成 32 线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。桥式整流器简介：桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。 简易电路图原理：桥式整流是对二极管半波整流的一种改进。 半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。 桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦

8、波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步。78L0578L05是一种固定电压(5V)三端集成稳压器,其适用于很多应用场合.象牵涉到单点稳压场合需要限制噪声和解决分布问题的在-卡调节.此外它们还可以和其它功率转移器件一起构成大电流的稳压电源,如可驱动输出电流高达100毫安的稳压器.其卓越的内部电流限制和热关断特性使之特别适用于过载的情况.当用于替代传统的齐纳二极管-电阻组的时候,其输出阻抗得到有效的改善,其偏置电流大大减少.78L05特性:* 三-端稳压器* 输出电流可达到100mA* 无需外接元件* 内部热过载保护* 内部短路电

9、流限制 四检查过程4.1检查过程将焊接好的PCB板进行检查，利用数字万用表对各个电路进行测试，看是否有焊接短路的地方，检查是否覆铜板上的线路有断路的地方。看各个元件的安放是否美观，查看发光二极管是否是发光，是否出现有虚焊的情况。4.2遇到问题及解决措施如果发现二极管没有亮，就用数字万用表检查电路是否是通路。看看PCB板上是否有短路和断路地方，如果有就修整错误的地方。如果没有，则检查发光二极管是否已坏，如坏，则更换二极管。五心得体会通过本次的数字电子技术课程设计，我更加熟悉了protel99电路设计器的使用，对于PCB板的制作有了进一步的了解。使我认识到电子课程设计的重要性，作为电子专业的学生必

10、须要有动手的习惯。只有在理论知识和实际操作相结合下才能够学好电子技术专业。在设计跑马灯原理图的过程中，学会了利用protel99电路设计器的网络布线和自动布线，原理图中的错误检查，生成网络表等。学习了PCB板的制作。先把原理图用碳粉打印机打印在不干胶纸上，因为不干胶纸的光滑面易于转印在覆铜板上。我们应该检查打印出来的原理图有没有错误的地方，是否清晰。接下来用热转印方法转移原理图，转印的时候我们应该注意铺平覆铜板，受热均匀，把原理图转印完全。如果我们转印的原理图有残缺的地方，可以用涂改液覆盖和链接线路，把原理图修理完整后，我们就对铜板进行腐蚀了。先用温水把氯化铁兑成溶液后，把覆铜板放入溶液中进行

11、腐蚀，大约需要十几分钟的时间，一定要等覆铜板腐蚀完全才能拿出来，但也不能腐蚀过度。把腐蚀好的铜板拿出来用清水清洗干净后，我们在用香蕉水把覆在铜板上的碳粉洗掉，再用清水冲洗掉残留物。接下来的工序就是打孔，对照原理图进行操作。打孔的时候一定要注意选用合适的针来打孔，按照我们设计的焊盘，根据各个元器件管角的大小选用不同规格的针来打孔。在焊接元器件的时候，对照自己设计的原理图，把元器件插在规定的位置，再进行焊接。我感觉到我们做的PCB板没有市场上买回来的好焊，可能是因为我们做的PCB板没有达到要求，有些地方出现断路的情况，可能是在制作过程中我们的操作不熟练和材料的劣质造成的原因。某些焊盘的大小也有点不

12、合理，是自己设计的时候疏忽了实际元器件管脚的大小。还有自己制作的PCB板的布线看起来有很多地方还是不合理，看起来不是很美观，在这些方面我还有待进一步的提高。经过这次的数字电子技术课程的设计，我受益匪浅，感触良深。通过自己动手制作PCB板学到了很多课本上学不到的东西，使我认识到动手的重要性和必要性。作为一名大学生，我们不应该仅仅学习理论知识，还要注重实践，只有理论结合实践才能够学习好知识。作为当代大学生，我们肩负着建设祖国未来的使命，我们就应该打起精神来好好学习，只有学好了知识才能够更好的建设祖国。在以后的学习过程中我会更加的努力！参考文献：protel电路设计基础 电子工艺基础 数字电子技术基

13、础 附录一： 电路原理图附录二：元件清单序列名称型号或规格数量1译码器74ls13812双4输入与非门74ls2013同步计数器74ls16114三端集成稳压器78l0515桥式整流2W10V16单刀双置开关27变压器6V3W18覆铜板9*15cm19发光二极管1010电阻1K1011电容0.1u212电解电容470uf113插头1任务书一数字电路课程设计的目的与任务数字电子技术基础是一门实践性很强的课程，通过实验可以使学生及时掌握和巩固所学的基本理论，掌握常用仪器的使用方法。二设计课题及要求设计一个跑马灯控制器。要求：设计的跑马灯实际上是主要使用一个74LS161，一个74LS138，一个7

14、4LS20和一个78L05这四个芯片对8个LED进行控制，产生循环控制的效果。形成一个流水似的广告灯。三课程设计的基本要求1使学生具有自主设计电路原理读图、查阅参考书籍和手册及资料文献的的能力。2设计、计算、文件选取、画出设计电路图3学习掌握EWB（或Multisim）仿真软件，使用EWB（或Multisim）元器件建立设计电路模型进行仿真，并调试通过。4撰写严谨的、有理论根据的、实事求是的、文理通顺的字迹端正的实验报告数字电路课程设计报告。按内容完成设计任务。认真上机，熟练掌握EWB（或Multisim）仿真软件，并调试通过，上机结束提交仿真图、运行结果及结果分析。四数字电路课程设计时间1设

15、计电路原理读图、查阅参考书籍和手册及资料文献（2天）。2设计、计算、文件选取、画出设计电路图（2天）。3调试设计电路、调试及校验（2天）4验收及校验（1天）五数字电路课程设计地点机电系电工电子实验室六数字电子技术课程设计报告要求数字电子技术课程设计报告要求字迹工整、文字通顺；其撰写内容包括：1逻辑设计1)整体方案设计2)单元电路设计3)画出逻辑总电路图2仿真(利用EWB（或Multisim）软件对电路进行仿真模拟.)，上机调试3调试设计电路、调试及校验。给出设计结果：1)总体接线图2)接线图（仿真图）（打印，注明指导教师，设计人员，时间）3)时序图（打印，注明指导教师，设计人员，时间）5总结、

16、完成课程设计报告6课程设计结束以后把所有的的电子档归类、仿真程序归类后打包拷贝给指导老师存档。注：（1）要求每班同学分成8组，每组同学完成设计题目中的一个，除了给出的参考题目之外，也可以自己选择难度相当的题目。每组5-6个同学,每组指定一名小组组长（留下电话号码）。请各班班长把8组设计题目的同学名单于11周（本周日）之前以邮件形式发给指导老师。（3）仿真设计完后由指导老师验收，同时指导老师会提出问题，根据设计的情况、问题的回答情况与课程设计报告的完成情况给予综合评分。（仿真最迟完成时间15周）。附录：课程设计指导书只是作为参考，同学们可以有自己的思路。课程设计的目的和其中的乐趣主要是同学们发挥自己的创造性，设计出新颖的电路。