1、数字电路设计跑马灯数字电路课程设计报告设计课题: 跑马灯 专业班级: 12电信2班 学生姓名: 刘鹏 学号:120802084 指导教师: 曾祥志 设计时间:2016.4-2016.5 1 设计要求 .21.1 设计规范.22 设计方案.22.1 题目分析.22.2 整体构思.23 元件说明 .33.1 元件说明.33.2电路原理图34 安装与调试. 65 心得体会 . . .76参考文献. .77附录.81 设计任务与要求 1.1 设计规范(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)、安装调试所设计的电路,使之达到设计要求。(3)、记录实验结果。(4)、撰写设计报
2、告。设计要求(1)实现10灯循环点亮。 (2) 红绿灯各5盏。(3)实现红绿灯流水交替显示。2设计方案2.1 题目分析 我们设计的跑马灯实际上是主要使用一个555芯片产生脉冲给到,CD4017芯片对10个LED进行控制,产生流水交替的效果。形成跑马灯。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,使用电路设计软件画出原理图。3. 元件说明3.1元件说明555功能:555 的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2
3、 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1 的输出为 0,C2 的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为低电平。555引脚图:功能表:清零端高触发端TH低触发端TRV0放电管T(V)功能0xx0导通直接清零101x保持上一状态保持上一状态1101截止置11001截止置11110导通清零CD4017:十进制计数器/脉冲分配器CD4017 是5 位Johnson 计数器,具有10 个
4、译码输出端,CP、CR、INH 输入端。时钟输 入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH 为低电平时,计数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。CR 为高电平时,计数器清零。Johnson 计数器,提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通,保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。工作条件电源电
5、压范围:3V-15V CD4017波形图 输入电压范围:0V-VDD工作温度范围M 类:55-125E 类:40-85CD4017极限值电源电压:-0.5V-18V CD4017逻辑图 输入电压:-0.5V-VDD 十0.5V输入电流:10mA贮存温度:-65-150CD4017功能符号引出端功能符号CO:进位脉冲输出 CP:时钟输入端CR:清除端INH:禁止端Y0Y9:计数脉冲输出端VDD:正电源VSS:地CD4017引脚图CD4017真值表输入输出CPINHCRQ0Q9COHQ0计数脉冲为Q0Q4时:CO=H计数脉冲为Q5Q9时:CO=LLL计数HLLL保持HLLL3.2电路原理图4安装与
6、调试 先布线排版,利用焊接工具和所学的焊接知识开始将功能板进行制作。安装过程中由于焊接时的疏忽,有些地方没有焊好,经过使用万用表的检测,成功实现了实验要求。调试正常。 5 心得与体会 数字电子技术课程设计,我更加熟悉了数字电路在生活中的运用。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,学会了利用软件进行电路的仿真,扎实了自己的焊接技巧,动手能力!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
7、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。6参考文献1 李国丽,朱维勇.电子技术实验指导书.合肥:中国科技大学出版社,20002 康华光 电子技术基础数字部分 高等教育出版社3 吴友宇数字电子技术基础清华大学出版社,20061、电工电子实践指导(第三版),王港元主编,江西科学技术出版社(2009)4电子线路设计、实验、测试(第四版),罗杰,谢自美主编,电子工业出版社(2009)5电子技术课程设计指导,彭介华主编,高等教育出版社(2000)物理与电子信息学院数字电路课程设计成绩评定表专业:电子信息工程班级:12电信本学号: 120802084 姓名: 刘鹏_
8、 课题名称跑马灯的设计设计任务与要求1, 红绿灯各5盏2, 流水交替显示 设计报告成绩评分标准:有合理的方案设计和论证、电路参数的计算、总原理图和清单。(0-20分)电路板制作、调试规范,有详细制作和调试过程。(0-10分)电路板测试合理,对性能指标测试数据完整,正确;进行数据处理规范,进行了误差计算和误差分析。(0-15分)对课程设计进行了总结,有体会,并能提出设计的改进、建设性意见。 (0-5分)设计报告成绩:电子作品成绩评分标准:电路正确,能完成设计要求提出的基本功能。(0-30分)电路板焊接工艺规范,焊点均匀,布局合理。(0-20分) 电子作品成绩:课程设计成绩 总成绩: 指导教师:2016年4月13日
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