多路彩燈數(shù)電課程設(shè)計

PAGEPAGE5第一章系統(tǒng)組成及工作原理1.1設(shè)計總體思路根據(jù)課程設(shè)計課題要求，要實現(xiàn)本系統(tǒng)。需要設(shè)計時鐘脈沖產(chǎn)生電路，循環(huán)控制電路，和彩燈花樣輸出控制電路。時鐘脈沖由555電路與74LS161分頻實現(xiàn)，循環(huán)電路由74LS161和74LS20實現(xiàn)，彩燈花樣輸出控制電路，由74LS194與相關(guān)的邏輯組合電路實現(xiàn)?；驹碛稍O(shè)計要求出發(fā)可知道，彩燈的三個節(jié)拍可以用移位寄存器74LS194實現(xiàn)，通過控制S0和S1實現(xiàn)右移、左移、置數(shù)。第一節(jié)拍，為1的右移；第二節(jié)拍，為0的左移；第三節(jié)拍，全亮為置數(shù)1，全滅為置數(shù)0。由于程序循環(huán)一次要12秒，因此可以設(shè)計用一個12進制的計數(shù)器來控制循環(huán)。第三節(jié)拍時要全亮1s，全滅1s,可以通過在某時刻給74LS194置入1,1s后置入0。這就相當(dāng)于在74LS194置數(shù)輸入端加上一個0.5HZ的脈沖，我們可以通過74LS161分頻得到。 多諧振蕩器電路設(shè)計流程框圖多諧振蕩器分頻控制分頻控制12進制循環(huán)控制器移位寄存器74LS194移位寄存器74LS194輸出顯示輸出顯示第二章單元電路設(shè)計2.1循環(huán)控制電路設(shè)計2.1.1具體實現(xiàn)方法根據(jù)設(shè)計要求所需的是12進制計數(shù)器，那么我們可以選擇利用74LS161（或者74LS163）設(shè)計得到一個12進制的計數(shù)器。那么在電路設(shè)計時候就有兩種設(shè)計思路，利用CR端清零，或利用置數(shù)端口進行置數(shù)。因為74LS161與74LS163都是同步置數(shù)，所以如果是置數(shù)法，應(yīng)該在11即（1011產(chǎn)生有效置位控制信號）；介于74LS161是異步清零但是74LS163是同步清零，所以若是利用74LS161CR進行清零，則需要在12即（1100產(chǎn)生有效清零控制信號），而74LS163,則在11（1011產(chǎn)生有效清零信號）。2.1．212進制循環(huán)控制器示意圖第三章總電路設(shè)計經(jīng)過一步一步的設(shè)計與分析，最后得到如下所示總的電路設(shè)計圖第四章實驗調(diào)試及測試結(jié)果分析4.1在EWB軟件上仿真調(diào)試將設(shè)計的電路在EWB軟件上畫好，然后用EWB軟件仿真看是否能達到設(shè)計所要求的效果。4.2把仿真好的電路進行實物連接調(diào)試及遇到的問題4.2．1連接電路的方法和技巧個人自己覺得在進行電路連接時候，我們要分模塊連接并檢查，要確保每個模塊的正確性，然后再進行后面的電路連接，這樣可以很容易的解決電路的故障問題。不要一步到位一次性就把整個電路的線全部連好；這樣當(dāng)一個復(fù)雜的電路時，如果電路出現(xiàn)問題時候，那么將很難找出出現(xiàn)故障的地方。4.2.2第一個指示燈總是在熄滅狀態(tài)，其它都符合要求根據(jù)節(jié)拍兩個指示燈的狀態(tài)知道，前面的電路是正常的，而對于顯示的4盞指示燈，其它三盞都符合要求，那么很有可能是QA引腳的問題。后來我換了一塊74L194試驗，結(jié)果第一個指示燈能正常工作了。4.2.3第三個指示燈在第三節(jié)拍時總是暗的，其它都符合要求在解決第一個指示燈不亮的情況的過程中，換了新的74LS194芯片后又出現(xiàn)一個新的問題，第三個指示燈在第三節(jié)拍時候總是滅的無法亮。分析：由于在用開始的那塊芯片時候第三個指示燈是正常的，現(xiàn)在在第一、第二節(jié)拍時候第三個指示燈能夠正常亮滅，說明QC引腳，以及左移，右移相關(guān)的芯片引腳是正常的，因為第三節(jié)拍是并行置數(shù)狀態(tài)，那么故障很有可能是置數(shù)輸入端C引腳壞了，不能置入數(shù)。經(jīng)過單獨對C引腳進行測試，結(jié)果得出C引腳真的置數(shù)不進。打開電源，彩燈狀態(tài)有時從間某個狀態(tài)開始，循環(huán)一次后正常。根據(jù)實際的電路顯示效果，我們可以判斷整體電路連接應(yīng)該沒問題，因為循環(huán)一次后電路符合設(shè)計的要求。經(jīng)過進一步的分析得出，當(dāng)加上電源后，某些芯片的引腳初始狀態(tài)是隨機的，有時候是高電平，有時候是低電平。正因為在剛上電74LS194的輸出引腳QA、QB、QC、QD的狀態(tài)有可能不是我們所要的初始狀態(tài)0，那么剛上電就會從某個中間狀態(tài)開始，一次后循環(huán)后，當(dāng)QA、QB、QC、QD的狀態(tài)都從0狀態(tài)開始就滿足正常的設(shè)計要求。針對與這種情況，我們可以在上電后給每一個輸出引腳清零，讓他從零初始態(tài)開始，那么這樣就解決的這個問題。第五章總結(jié)設(shè)計調(diào)試與心得體會兩周的課程設(shè)計很快就結(jié)束了，在這次課程設(shè)計中我學(xué)到了很多數(shù)電專業(yè)方面的知識，當(dāng)然也有專業(yè)知識之外的其他東西。首先，是四路彩燈電路的設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)自己對芯片的功能以及引腳的功能還是不太熟悉；因此在設(shè)計的過程中，自己有不斷的查閱相關(guān)資料，以及在網(wǎng)上查找些關(guān)與所需芯片的一些使用功能介紹，這樣加強了自己對這些芯片的理解，與其對它們的應(yīng)用。其次，是電路的連接，線路連接是件需要細心的活。在連接的時候先要檢查芯片、電線等。在連接的時候也要非常的細心，而且要有耐心，接線時候要養(yǎng)成一種好的接線習(xí)慣，我自己就喜歡把電路分成各個子單元，先確保某個單元連好，然后再接后續(xù)的電路，這樣在檢查故障時候就很輕松了。在面對電路接線時，要學(xué)會耐心細致的做一件事，不要毛躁，不要粗心，相信只要冷靜的堅持就一定有所收獲。再次，這次課程設(shè)計，再次讓我明白團隊之間相互合作的重要性。在自己的這次設(shè)計完成后，同時我還有去幫其他同學(xué)找一找，他們電路的故障，去分析他們在電路中遇到的一些無法實現(xiàn)功能的問題癥結(jié)，其實自己在幫助其他同學(xué)解決問題的時候，自己有時要去查查資料，這種主動的去學(xué)習(xí)，讓自己所收獲到得也很多，對于自己以后避免類似的問題很有幫助。將來在走入社會，能否找到好工作，或者說事業(yè)順利，團隊合作也占了很重的分量，而當(dāng)今社會，很多公司、企業(yè)都非常重視團隊合作精神。最后，我要感謝學(xué)校給我們這樣的實踐機會，也感謝康老師在這兩周對我們的耐心教導(dǎo)?？傊@次的課程設(shè)計，讓我學(xué)習(xí)到了很多數(shù)電專業(yè)方面的知識，同時讓我體會到了團隊合作的重要性，讓我以后做事更有耐心，更加細心。附錄元器件清單1片74LS194(雙向移位寄存器)、1片74LS161（模十六計數(shù)器）、1片74LS20（與非門）、1片74LS04（非門）、1片74LS32（或門）、發(fā)光二極管（若干）、1個試驗箱、導(dǎo)線（若干）、1塊面包板參考文獻?數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)?周良權(quán)編?電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)?彭介華編?電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗?陳大欽編電氣與信息工程系課程設(shè)計評分表項目評價優(yōu)良中及格差設(shè)計方案的合理性與創(chuàng)造性軟件設(shè)計完成情況硬件調(diào)試完成情況設(shè)計說明書與設(shè)計圖紙質(zhì)量答辯情況獨立工作能力完成任務(wù)情況出勤情況綜合評分指導(dǎo)教師簽名：________________日