10路彩灯循环控制器花型A.docx
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10路彩灯循环控制器花型A
课程设计
课程名称数字电子技术
题目名称彩灯循环控制器（花型A）
学生学院
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
2014年6月23日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
彩灯循环控制器（花型A）
学生学院
专业班级
姓名
学号
一、课程设计的内容
完成彩灯循环控制器的设计任务。
二、课程设计的要求与数据
设计要求包括：
1.10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
2.要求显示2种不同的花型：
1）10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。
2）10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮，然后按相反的顺序依次灭掉。
以上2种花型一直反复循环显示。
3.该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮，全部灯灭。
按下启动按钮，彩灯开始按上述规律变化。
三、课程设计应完成的工作
1.利用各种电子器件设计彩灯循环控制器
2.利用DE2板对所设计的电路进行验证；
3.总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
选择课程设计题目，分析题目要求及熟悉实验软件。
2
查阅资料，提出设计方案并讨论，设计电路。
3
进行原理图输入并调试电路
4
调试电路、改进
5
演示和验收
6
完成设计报告
五、应收集的资料及主要参考文献
1、阎石，《数字电子技术基础》（第五版）
发出任务书日期：
2012年11月12日指导教师签名：
计划完成日期：
2012年11月12日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
摘要
这次的课程设计利用74292分频器、74192计数器、7442译码器、74153多路数据选择器和常用逻辑门来实现彩灯循环控制。
彩灯循环电路的实质是由计数器产生一系列计数，经过译码器、多路数据选择器后变成一系列有规律的序列，最后由Led灯显示出来。
其中有规律的序列包括奇数数列、偶数数列和连续移动的序列。
、
关键词：
计数器、译码器、多路数据选择器
目录
1.设计要求和内容1
2.1总体设计思路1
2.2总体电路图2
3.各模块电路设计和实现2
3.1计数单元电路2
3.2自然然序列显示电路4
4.实验结果5
5.总结5
1.设计要求和内容
（1）10路彩灯分别用10个发光二极管L0、L1…..L9模拟。
（2）要求显示2种不同的花型：
①10路彩灯按照L0、L1…..L9的顺序轮流点亮。
②10路彩灯按照L0L9、L1L8、L2L7、L3L6、L4L5的顺序依次点亮，然后按相反的顺序依次灭掉。
以上2种花型一直反复循环显示。
（3）.该控制电路设有启动和复位按钮。
按下复位按钮，全部灯灭。
按下启动按钮，彩灯开始按上述规律变化。
2.总体设计思路和方案
2.1总体设计思路
首先输入脉冲信号和开始信号，计数电路产生0—9的四位二进制计数，这四位二进制计数分别送到编码单元的各个电路，从而产生四个不同的花形，再由计数电路控制两个花型按顺序输出。
2.2总体电路图
3.各模块电路设计和实现
3.1计数单元电路
74192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其功能表如下：
其中MR（14脚）为清零端，
（11脚）为置数端，
（5脚）为加计数端，
（4脚）为减计数端
输入
输出
MR
P3
P2
P1
P0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
×
×
×
×
减计数
图2
因为题目要求两种花型循环输出，因此用两个计数器，一个控制输出花型类型（图中下方计数
器），一个控制不同花型之间的循环出现（图中上方计数器），图如下
花型1
DCBA
0123456789
0
0000
1000000000
1
0001
0100000000
2
0010
0010000000
3
0011
0001000000
4
0100
0000100000
5
0101
0000010000
6
0110
0000001000
7
0111
0000000100
8
1000
0000000010
9
1001
0000000001
3.2自然然序列显示电路
为了实现四个花型的顺序输出,该自然序列显示电路还是要经过7442译码器和74153多路选择器。
7442译码器的作用于将4位BCD码的10组代码翻译成10个与十进制数字符号对应的输出信号，图中输入端ABCD为8421码，输出端分别代表十进制数字0-9。
74153是个双4路选择器，其功能是选择输出4个编码单元电路的值。
本电路中用5个74153来选择输出两个花型，所以一个花型接两个输出端，避免其出错。
当74153器件的A和B为00时，顺序输出自然序列的值。
最后经过指示灯和数码管使其显示出来。
花型2
DCBA
0123456789
0
0000
1000000001
1
0001
1100000011
2
0010
1110000111
3
0011
1111001111
4
0100
1111111111
5
0101
1111001111
6
0110
1110000111
7
0111
1100000011
8
1000
1000000001
当74153器件的A和B为01时，输出花型2的值。
又因为花型2中间段亮起的灯比较多，所以接线需要谨慎。
“B”、“A”两端数据可用74192计数器（图上方）的输出控制，显然QBQA的取值有四种，分别是00、01、10、11，对应74153的BA端可取00、01、10、11四种状态。
4.实验结果
完成总电路图后，经编译无误后，加载到DE2板，然后运行。
实验结果如下：
10路彩灯能在编号依次所要求的四种花形下点亮，10个数码管能依次显示相应的数字，且不断循环，每个数字显示时间相等；并且该控制电路应有启动、复位按钮。
按下复位按钮，自动清零显示数字“0”；按下启动按钮，彩灯按上述规律变化。
5.总结
在设计前，进行全名的数字逻辑电路的课本知识学习，并查找各种芯片如计数器，数据选择器，译码器的工作原理。
设计时，选择合适的芯片如74292,74192,7442,74153等并了解其相关作用知识，并且用这些芯片设计出符合课程设计要求的电路。
在使用软件的过程中，学习并掌握了该软件的使用方法，加强了实际动手能力，并且让自己认识到做事必须谨慎，哪怕有一条线接错了也会导致整个电路的失败，使其不能正常运行达到我们的要求。
这次的课程设计也让我知道了必须掌握大量的相关知识，不能得过且过。
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