照明燈自動(dòng)控制邏輯電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

1、學(xué)校代碼： 10128組 別： 10 專題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（題 目： 照明燈自動(dòng)控制邏輯電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 通信工程班 級(jí)： 通信11-2班指導(dǎo)教師： 二 一 三 年 六 月一、 設(shè)計(jì)任務(wù)照明燈自動(dòng)控制邏輯電路與實(shí)驗(yàn)(某建筑走廊有四個(gè)出入口,用中規(guī)模集成芯片,設(shè)計(jì)一個(gè)能在四個(gè)不同的地方獨(dú)立控制燈的亮滅。) 依據(jù)題意，得出函數(shù)與變量的關(guān)系：設(shè)a,b,c,d為四個(gè)控制開關(guān)，1表示開關(guān)閉合,0表示開關(guān)斷開.以y表示燈的狀態(tài)，設(shè)abcd=0000時(shí)y=0可得真值表如表1-1所示。二、 設(shè)計(jì)方案及論證方案一 運(yùn)用小規(guī)模邏輯異或和同或器件實(shí)現(xiàn)表1-1abcdy0000000011001010

2、0110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110根據(jù)真值表可得邏輯函數(shù)式為 y=a bcd+ ab cd+ abc d+ abcd+ a b c d+ a b cd + abc d + ab c d =ad(bc+bc)+ad(bc+bc)+bc(ad+ad)+bc(ad+ad) =(ad+ad)(bc+bc)+(ad+ad)(bc+bc) =（ad）(bc)+(ad)(bc)根據(jù)以上化簡(jiǎn)后的式子，可以畫出如下邏輯圖實(shí)測(cè)接線圖1仿真電路圖方案二 運(yùn)用中規(guī)模集成邏輯電路數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn) 由表1-1得y=a bcd+ a

3、b cd+ abc d+ abcd+ a b c d+ a b cd + abc d + ab c d =abcd0+abcd1+abcd2+abcd3+abcd4+abcd5+abcd6+abcd7設(shè)a0=a,a1=b,a2=cd0=d3=d5=d6=d d1=d2=d4=d7=da,b,c表示三個(gè)輸入,d表示控制變量. 根據(jù)上式,可得如下邏輯電路圖:實(shí)測(cè)接線圖 ( 利用八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn))2仿真電路圖方案三 運(yùn)用小規(guī)模集成邏輯電路異或門實(shí)現(xiàn)由表1-1得如下函數(shù)式: y=a bcd+ ab cd+ abc d+ abcd+ a b c d+ a b cd + abc d + ab c d

4、=ad(bc+bc)+ad(bc+bc)+bc(ad+ad)+bc(ad+ad) =(ad+ad)(bc+bc)+(ad+ad)(bc+bc)=abcda,b,c表示三個(gè)輸入,y表示輸出 ,由上式可得如下邏輯電路圖:實(shí)測(cè)接線圖 (用三個(gè)異或門連接的電路圖)仿真電路圖三 結(jié)論通過(guò)上述三種方案基本可以實(shí)現(xiàn)用四個(gè)相互獨(dú)立的開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)燈泡亮滅的控制。雖然三種方案均可以實(shí)現(xiàn)電路的控制，但比較三種方案可以發(fā)現(xiàn)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方案原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。第三種方案主要是化簡(jiǎn)過(guò)程比較困難。但是電路邏輯圖清晰易懂。第二種方案結(jié)合前兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)據(jù)選擇器既能輕松化簡(jiǎn)函數(shù)式，又能清楚的構(gòu)建邏輯電路圖。因而

5、個(gè)人認(rèn)為，第二種方案比較理想。四 測(cè)試中遇到的問(wèn)題及解決方案在本次試驗(yàn)中,由于對(duì)基本知識(shí)不太了解,尤其是中規(guī)模邏輯電路的功能,例如對(duì)數(shù)據(jù)選擇器 編碼器 譯碼器等的功能不是特別熟悉。因此只能在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中通過(guò)復(fù)習(xí)課本知識(shí)以及查閱資料來(lái)更加詳細(xì)的掌握基本器件的一些功能。還有就是在連接實(shí)物電路時(shí),很難找到需要的器件,并且對(duì)一些器件的使用方法不太了解。但是通過(guò)努力最終克服了困難，實(shí)現(xiàn)了電路的連接及測(cè)試。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都是用高低電平來(lái)表示開關(guān)的閉與合。用發(fā)光二極管來(lái)表示燈的亮與滅。五 心得體會(huì)在這次的數(shù)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,由于是第一次做設(shè)計(jì),對(duì)一些基本的元件及其功能不是很了解,因此遇到了很多困難,剛拿到設(shè)計(jì)

6、題目,看似簡(jiǎn)單,但到真正做的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)還是有難度的。首先是不知道如何選擇器件,因?yàn)樵O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)潔易懂,別人能比較容易的的理解你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及結(jié)論。由于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖還有實(shí)驗(yàn)步驟等都要自己設(shè)計(jì)，因此沒(méi)有最好，只有更加清晰明了才是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)中，由于對(duì)課本知識(shí)掌握的不夠透徹，所以設(shè)計(jì)剛開始只能先看書復(fù)習(xí)老師所講的內(nèi)容。在對(duì)課本知識(shí)有了較好的了解的情況下著手做實(shí)驗(yàn)。首先通過(guò)理論分析，做出書面的設(shè)計(jì)過(guò)程，然后去實(shí)驗(yàn)室將自己的想法付諸于實(shí)踐，也就是動(dòng)手操作的過(guò)程。在連接實(shí)物圖的過(guò)程遇到了許多的問(wèn)題，例如在實(shí)驗(yàn)室找不到自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中所用的元件。即使找到元件，由于對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不熟悉，因

7、而不知如何連接。這也是本次實(shí)驗(yàn)中遇到的比較困難的問(wèn)題。雖然在實(shí)驗(yàn)中遇到了許多問(wèn)題，但通過(guò)本次試驗(yàn)，我獲益匪淺。因?yàn)樵O(shè)計(jì)肯定會(huì)遇到問(wèn)題，而在解決問(wèn)題的時(shí)候，也就是對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)以及對(duì)未知知識(shí)的探索過(guò)程。通過(guò)查閱資料不但能夠完成設(shè)計(jì)，更能學(xué)到一些新的知識(shí)。更有助于掌握在課堂上沒(méi)有理解的知識(shí)。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)實(shí)在兩人的合作之下完成的，因此也使我懂得了合作的重要性。備注本次設(shè)計(jì)工作由孟強(qiáng)和趙潤(rùn)東同學(xué)共同完成。其中，趙潤(rùn)東同學(xué)完成了對(duì)方案一的設(shè)計(jì)工作；孟強(qiáng)同學(xué)完成了方案二和方案三的設(shè)計(jì)以及三種方案的仿真工作；兩人共同完成實(shí)物電路的連接與測(cè)試工作，最后由孟強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)并編寫完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。參考文獻(xiàn)； 1；數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版），閻石主編，高等教育出版社，2