数电课设彩灯控制器.docx
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数电课设彩灯控制器.docx
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数电课设彩灯控制器
电气工程学院
数字电子电路课程设计报告书
姓名:
班级:
学号:
完成日期:
2010-7-2
设计题目
彩灯控制器二
设计过程
1.分析设计要求
2.构建23进制计数器
3.构建5-32译码器
4.连接总电路
5.实验总结
成绩评定
分
一彩灯控制器的设计要求
1.有十只LED,L0……L9
2.显示方式
①先奇数灯依次灭
②再偶数灯依次灭
③再由L0到L9依次灭
3.显示间隔自定。
二彩灯控制器的设计方案
1.实验设备:
74161
2个
LED
10个
74138
5个
与门
若干
函数信号发生器
1个
非门
10个
仿真软件
Multisim10
2.设计原理:
从课程设计要求来看,要求实现彩灯的23种状态,所以,可以用一个23进制的计数器,从0到22来控制这23种状态(00000-10110)。
再画出这23种状态和计数器数字对应的状态图,把计数器用译码器译成可以实现的高低电平。
计算出逻辑式,便可实现彩灯的控制。
3.设计框图:
4.模块说明:
(1)23进制计数器:
用2个74161进行并行连接成23进制计数器。
(2)译码器:
用74138实现5-32译码功能。
(3)各门电路的连接:
根据真值表,用与门将各个电路连接起来。
三彩灯控制器模块的实现
1、23进制计数器
使用2块74161扩展成为23进制计数器,23进制计数器是由两个16进制计数器构成,并且将23进制计数器的每个状态输出,并相对应LED的一种状态.
2.由74138构成的5-32译码器
用5个74138构建成5-32译码器,其电路图如下图所示:
3控制电路的实现
由23进制计数器输入一个五位二进制数(00000-10110),输出彩灯所对应的状态(1表示灯亮,0表示灯灭)。
真值表如下:
A
B
C
D
E
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
0
0
0
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0
0
0
0
由上表可得到各个输出对应输入端的逻辑表达式
L0=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M12;
L1=M0+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13;
L2=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M12+M13+M14;
L3=M0+M1+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15;
L4=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M12+M13+M14+M15+M16;
L5=M0+M1+M2+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15+M16+M17;
L6=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18;
L7=M0+M1+M2+M3+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18+M19;
L8=M0+M1+M2+M3+M4+M5+M6+M7+M8+M9+M10+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18+M19+M20;
L9=M0+M1+M2+M3+M4+M6+M7+M8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M15+M16+M17+M18+M19+M20+M21。
LED灯和译码器连接如下:
4整体电路的连接
整体电路连接的效果图见最后的附图
四.仿真结果
以下LED从左至右依次为L0,L1,L2,L3,L4,L5......L9;
运行软件:
multisim10.
首先奇数LED灯(L1L3L5L7L9)依次熄灭,
然后LED灯全部亮,
再偶数LED灯(L0L2L4L6L8)依次熄灭,
LED灯再次全亮,
然后再由L0到L9灯依次熄灭。
五课程设计总结
通过这一次的彩灯控制器的课程设计,我从中收获良多.在本次设计中,我学会了用软件对电路进行仿真。
在仿真的过程中,开始时我根本看不懂软件上的符号,更谈不上动手操作了,经过几天的熟悉过程,我大致了解了软件强大的仿真功能。
由于初次使用这种软件来实现课程设计的要求,在选择芯片上依然很棘手,不知该用什么芯片链接才能达到目的。
通过借看图书管里的有关书籍和练习几道例题后,终于有了些头绪。
在同组同学的一起分析和研究下,设计的轮廓也越来越清楚。
虽然很枯燥、很无聊地在等待设定时间的到来,少则几十分钟,多则大半天,不过最终出来了结果。
首先对数字电路这门课程有了更深的了解,因为课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去,在电路的设计过程中,无形中便加深了对数字电路的了解及运用能力,对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解;在仿真过程中最有趣的事就是连线了。
在这个板上要密密麻麻的线路中把其他线绕连到芯片上,这确实需要手稳和心细。
一旦连错,麻烦的事就接连不断了。
总之,在这次课程设计的过程中,我学会用Multisim软件设计电路,在设计过程中学会了耐心,学会了自己分析电路图。
附图:
整体电路连接的效果图
附图二:
74LS138构成的译码器
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- 关 键 词:
- 数电课设 彩灯 控制器