数电课设彩灯.docx

1、数电课设彩灯南京工程学院课程设计说明书（论文）题 目 彩灯循环控制电路设计 课 程 名 称 数字电路课程设计 院（系、部、中心） 计算机工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 网络051 学 生 姓 名 顾兆慧 学 号 202050311 设计地点 图书馆203 指导教师 许小军 设计起止时间：2008年 月 日至2008年 月 日一、设计目的1、学会了将一个实际情况电路抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。2、掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。3、掌握实际输出电路不同要求的实现方法。 4、熟悉Max+plus9.23软件运行环境，并了解其里面的各部分。二、设计任务设计16路彩灯循环

2、控制电路，使得该电路彩灯循环显示频率快慢可调，控制器，具有多路输出，彩灯由发光二极管模拟替代。根据不同的控制信号进行不同的计数，再通过译码器电路，得出不同的彩灯循环控制结果。还需满足彩灯的闪烁按一定的规则变化（三种以上）；电路有复位控制；设定彩灯的闪烁的时间。 三：设计步骤1. 局部电路图详解：I. 彩灯信号输出部分：为实现16路彩灯输出，本案例选用两块集成电路译码器74138进行控制信号的输出。A、B、C为3个输入，有8种组合，即可输出彩灯的8路，使用两块74138即可实现16路彩灯信号输出。设定第一块74138输出的灯为L1L8，第二块为L9L16。II两块74151对74138进行控制的

3、原理详解：本案中采用了两块集成电路数据选择器74151，用以对两块译码器进行控制，达到实现多种亮法的目的。这一块74151中，A、C、GN接地，B接全电路的一个开关EN（工作时置1），所以当工作时，此块74151的输出Y恒为0，WN恒为1，这使得两块74138的各有部分控制借口处于工作状态。这一块74151中，输出端WN悬空；Y的输出结果由输入端B控制，而B即是本电路的亮法控制按钮INPUT2；当input2置0时，Y输出结果为D0，D0即是计数器74161的QD输出端；当input2置1时，Y=D2，D2是74161 QD的反信号。III.计算机74161对电路亮法的驱动与控制：本案采用一块

4、集成计数器74161进行信号的脉冲激励和对两块74138的控制以实现不同亮法的控制。本案唯一的计数器74161中，输入端ABCD全接地，ENT和ENP接高电平，三者确保器件工作；预置端和置零端在工作时置1，CLK为脉冲信号产生源。在输出端中，QA、QB、QC皆连接到两块译码器74138的ABC三个输入端，以计数器工作时的时序信号产生不同的组合使彩灯闪烁。其中QA和一个输入开关INPUT1进行与关系后才接入74138，这样的作用是，当INPUT1置1时，电路中QA的信号正常输入给两块74138的A端，彩灯依次亮起；当INPUT1置0时，AQ的信号被屏蔽，根据74161的工作状态表，两块74138

5、所接收到的信号隔一才有，所以可以使彩灯的亮法依次闪烁和隔一闪烁手动可调。74161的QD输入端，分两种路径连接到两块74138，连接到第一块的G2AN和G2BN，作用是只使得该74138接收计算机的前8种状态，用以一一控制8盏灯。连接到第二块74138的方法为：先分别以正反两信号接到74151中（如前文所述），再由该74151的Y输出端接到第二块74138的G1端。这样设计的巧妙之处在于，当INPUT2置0时，74151的Y输入为计数器74161的QD，如前文所述，当74161 QD为0时，第一块74138工作；当QD运行到1时，第一块74138不工作，而第二块开始工作，使得16路彩灯依次闪烁

6、；当INPUT2置1时，74151的Y输出为QD的反信号，所以两块74138一起工作，使得16路彩灯实行8-8两路同时闪烁。综上，两块74138用以彩灯输出；一块74161及两块74151皆用语控制彩灯的亮法；输入断INPUT1的功能为控制16路彩灯是否间隔输出：0为间隔，1为依次；INPUT2控制是否分两路：1为两路，0为顺序输出。整体电路示意2. 调试与运行：本次课设要求熟悉MAX+PLUSII软件运行环境，了解各部分的运用。I. 建立仿真电路图：运行MAX+PLUSII，选择建立图形电路文件，如图选择器件画好电路图，确认无误后保存该文件。II. 编译和仿真选择菜单“FILE”-“PROJ

7、ECT”-“SET PROJECT TO CURRENT FILE”然后选择，MAX+PLISIi-COMPILER进行编译。编译无误通过后，可进行拟真。选择以波形拟真通道文件（*.scf），添加所有电路元件至图中保存。选择SIMULATOR，在设定好电路的输入EN,CLK 等后，拟真通过，将显示预期想要的波形结果。仿真结果如下所示：01态拟真结果：11态拟真结果：00态拟真结果：10态拟真结果：III. 管脚的锁定和下载：拟真通过后，进行管脚锁定操作。从菜单“ASSIGN”中选择DEVICE，选择适当的器件。在菜单“FOLLRPLAN EDITOR”窗口中，进行管脚的锁定，其中CLK接脉冲，

8、将EN，CLEAR置1。然后控制不同的INPUT12组合，即可看到不同的彩灯闪烁方式。四.设计结果与分析从电路图的设计，项目编译，拟真，至最后的下载运行，本案成功地达到了课设的要求。本案可现实四种彩灯亮法，该四种方法用两个开关INPUT1和2控制：1.00状态下：16路彩灯隔一盏闪烁；2.01状态下：8-8两路同时隔一闪烁；3.11状态下：8-8同时连续闪烁；4.10状态下：16路彩灯连续闪烁；电路具有总开关“EN”，置1工作。电路具有清零开关CLEAR。五.设计总结与思考：在设计前，进行全面的数字逻辑电路的课本知识学习，熟悉各种芯片如计数器，数据选择器，译码器的工作原理。设计时，选择合适的集成芯片，输入了解了74161.74151.74138芯片的全部知识，应用这些芯片设计出符合课设要求的电路。在使用MAX+PLUSII软件过程中，学习并掌握了该关键的使用方法和调试手段，加强了实际动手能力。完成了整个课设，我首先对课本知识有了更深入的了解和掌握，巩固了所学知识；还学会了MAX+PLUSII的使用。本次的课设更为我今后在电子电路的学习及工作打下了良好的基础，受益匪浅。