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彩灯循环-数电课设.docx
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彩灯循环----数电课设.docx彩灯循环----数电课设.docx
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课程设计任务书
题 目:
彩灯循环显示控制电路
初始条件:
以 LED 数码管作为控制器的显示元件,它能自动地依次显示出数字 0、1、2、3、4、
5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和 0、
1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶
数列和音乐符号数列„„.,如此周而复始,不断循环。
要求完成的主要任务:
(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
1. LED 按要求显示。
2. 打开电源时,控制器可自动清零。
3. 每个数字的一次显示时间基本相等,这个时间在 0.5s 到 2s 范围内连续可调。
4. 确定设计方案,按功能模块的划分元器件和集成电路,设计分电路,画出总体电
路原理图,并阐述原理;
5. 用 EWB 软件或 quartus 等仿真软件进行仿真试验。
时间安排:
第 17 周(7、8 节):理论讲解,新 1-02
第 18~19 周:理论设计及实验室安装调试;
地点:鉴主 15 通信工程实验室(1),鉴主 13 通信工程专业实验室;
第 20 周:撰写设计报告及答辩;地点:鉴主 17 楼研究室。
指导教师签名:
系主任(或责任教师)签名:
年 月 日
目录
摘要........................................................................ I
ASTRACT.................................................................... II
1设计方案 .................................................................. 1
1.1方案一:用多谐振荡器和移位寄存器实现 .................................... 1
1.2方案二:用存储器实现 .................................................... 1
2单元电路的设计 ............................................................ 1
2.1方案一的单元电路 ........................................................ 1
2.1.1多谐振荡器 .......................................................... 1
2.1.2 计数器 ............................................................. 4
2.1.2.1 74LS160控制自然数列的显示...................................... 5
2.1.2.2 74LS160控制奇数列的显示........................................ 6
2.1.2.3 74LS160控制偶数列的显示........................................ 7
2.1.2.4 74LS160控制音乐符号列的显示..................................... 8
2.1.3循环控制电路 ........................................................ 9
2.1.4译码及显示 ......................................................... 11
2.2方案二的设计思路 ....................................................... 13
3设计方案比较 ............................................................. 14
4原理说明 ................................................................. 14
设计心得:................................................................. 16
参考文献:................................................................. 17
整体电路图:............................................................... 18
原件清单:................................................................. 19
XX 大学《数字电子技术》课程设计
摘要
本次课程设计内容是彩灯循环显示控制电路设计。所选方案是由自然数列循环控制电
路、奇数列循环控制电路、偶数列循环控制电路、音乐符号数列循环控制电路、555 振荡
器和循环控制电路构成这几个系统构成的。其中自然数列和音乐符号数列的区别只在于循
环周期不同,而奇数列和偶数列的不同之处在于奇数列低位恒为高,偶数列的低位则恒为
低。循环数列选用十进制加计数器 74LS160 控制,这四个不同的循环控制系统又由 74LS194
构成的循环控制来控制。此电路系统通过仿真测试,性能良好,可以达到设计要求。
关键词:多谐振荡器、74LS194 双向移位寄存器、74LS160 十进制计数器、LED 数码
管、存储器。
I
XX 大学《数字电子技术》课程设计
Astract
The object of this designable course is try to scheme out The lantern display cycle control
circuit。The selected programme is made up with Natural series cycle control circuit,Odd-out
cycle control circuit,Even out cycle control circuit,Series of musical notation cycle control
circuit, 555 oscillator and cycle control circuit made with Shift Register.Thereinto,the difference
between Natural series and music symbols series is only lie in the different cycle,and the
difference between the odd-numbered columns and even out is the odd low Low-hang out is
always high, but even out's Low-hang out is always low.Cycle series choose Members of
Canadian Counter 74LS160. The four different Circulation Control System is controled by Cycle
control with made with 74LS194.The Simulation tests proofed this circuit system is good
performance and can meet the design requirements.
Keywords: Harmonic oscillators ,
74LS194 Two-way shift register ,
74LS160
Members of the counter , LED digital lamp .
II
XX 大学《数字电子技术》课程设计
彩灯循环显示控制电路设计
1 设计方案
随着怎么生活水平提高,节日彩灯应用越来越频繁,此设计要求就是要制作一个以LED
数码管作为控制器的显示元件,按照规定规律显示的循环系统。完成此设计任务的方案有
很多,要求按照指定规则显示出相应的数据,则有以下几种方法。
1.1 方案一:用多谐振荡器和移位寄存器实现
用十进制加计数器控制显示数列的循环,移位寄存器控制计数器的工作状态从而控
制显示规律,555 振荡器为计数器提供时钟信号。难点在于如何实现音乐数列到自然数列
的循环:即移位寄存器移位到最后一位时,如何使下一个脉冲让控制自然数列的计数器
计数。
1.2 方案二:用存储器实现
将七段显示管的各个 LED 管视为单一的 LED,按照显示规律归纳出七段 LED 相应
的显示管的序列规律,用顺序地址发生器送地址给存储器,将存储器存储的数据线信
号经过驱动后送到 LED 显示,使之按要求规律显示。
2 单元电路的设计
2.1 方案一的单元电路
2.1.1 多谐振荡器
多谐振荡器控制数字显示时间,设计要求数字的现实时间可在 0.2s~0.5s 之间调
节,既是要求振荡器的频率可调。本设计选用 555 定时器组成多谐振荡器,如图 2-1-2 所
示。
基本原理是,当接通电源时,由于电容两端的电压不能突变,定时器的 TRI(2 脚)
端低触发端为低电平,输出端 OUT(3 脚)端为高电平(内部结构决定)。电源经过电阻 R
1
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春哥111
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