课程设计-数字逻辑课程设计

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1、数字电路课程设计（学年设计、学年论文）任务书学院计算机与信息工程学院专业网络工程课程名称数字电路题目四路彩灯显示电路系统的设计完成期限自2013年12月1日至2014年1月5日共5周内容及任务一、项目的目的（1）加深对电子线路的基本知识的了解和对电路的构建；（2）通过对问题的分析，选取相关的原件，系统设计，把实际问题转化为仿真电路问题；（3）提高团队的合作能力和动手能力；二、项目任务的主要内容和要求（1）设计四路彩灯显示电路，接通电源后，彩灯可以自动按预先设置闪烁；（2）设置的彩灯花型由三个节拍组成第一节拍：从左向右逐次渐亮，灯亮时间1S共用4S

2、.第二节拍：四路彩灯从右向左逐次渐灭，也需4S。第三节拍：四路彩灯同时亮0.5秒，然后同时变暗，进行四次，所需时间也是四秒。（3）三个节拍完成一个循环，一共需要12S。一次循环之后重复进行闪烁。三、项目设计（研究）思路系统主要包括脉冲源、分频器、节拍控制器等，脉冲源采用秒脉冲发生器，用以提供频率为1Hz的时钟信号；分频器将1Hz的时钟信号四分频，用以产生0.25Hz（即4S）的时钟信号；节拍控制器产生三个节拍循环的控制信号；节拍程序执行器完成在每个节拍下的系统动作，即数据的左移、右移和送数功能，可以使用双向通用移位寄存器74LS194完成；显示电

3、路完成系统循环演示的指示，可以用发光二极管模拟。四、具体成果形式和要求具体成果：四路彩灯显示电路系统和设计文档；15其要求：设计思路清晰，给出整体设计框图；设计个单元电路，给出具体设计思路、电路器件。进度安排起止日期工作内容12.1-12.10选题，组员分工，明确任务，查找相关资料。12.11-12.20绘制电路原理图。12.21-12.30运行、调试。12.31-1.3编写课程设计报告、答辩。主要参考资料[1]康华光主编.电子技术基础（数字部分)第五版.高等教育出版社。[2]康华光主编.电子技术基础（模拟部分)第五版.高等教育出版社。[3]蔡惟

4、铮《数字电子线路基础》[M]哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社。[4]吕思忠《数字电路实验与课程设计》哈尔滨工程大学出版社。[5]谢自美《电子线路设计》华中理工大学出版社。指导教师意见（签字）：×年×月×日系（教研室）主任意见（签字）：×年×月×日15数字电路设计说明书（或论文）学院名称：计算机与信息工程学院班级名称：12网工1学生姓名：陈光辉金双双汪小龙方黎明任祥吕海涛学号：201221142320122113762012211477201221140220122114572012211447题目：四路彩灯显示电路系统的设计指导教师姓名：温卫敏起止日

5、期：2013.12.1至2014.1.3第一部分：正文部分一、选题背景15随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为了一种时尚。二、相关知识1.系统设计方案分析设计任务可知，系统结构框图如图2.1所示。其中脉冲源采用秒脉冲发生器，用以提供频率为1Hz的时钟信号；分频器将1Hz的时钟信号四分频，用以产生0.25Hz（即4S）的时钟信号；节拍控制器产生三个节拍循环的控制信号；节拍程序执行器完成在每个节拍下的系统动作

6、，即数据的左移、右移和送数功能，可以使用双向通用移位寄存器74LS194完成；显示电路完成系统循环演示的指示，可以用发光二极管模拟。系统控制流程图及控制系统结构框图如图2.1所示：显示电路节拍控制器分频器节拍程序执行器脉冲源启动图2.1四路彩灯控制系统结构框图(1)方案一直流稳压电路设计：电源变压器，单桥式整流电路，电容滤波电路，稳压电路。时序脉冲电路设计：555定时器组成多谐振荡器。彩灯控制电路：分频器采用74HC163起节拍产生和控制作用。优缺点：使用元件少，电路设计简单；价格相对较高，连线线多。(2)方案二15直流稳压电路设计：电源变压器，

7、单桥式整流电路，电容滤波电路，稳压电路。时序脉冲电路设计：555定时器组成多谐振荡器。彩灯控制电路：分频器采用两个D触发器连接成四进制异步减法计数器；采用两个D触发器和一个与非门构成三进制计数器优缺点：价格相对较低，连接线少；设计偏难，使用元件较多。(3)方案选择由于方案二设计需要的元器件较多，设计偏难，因此选用方案一设计控制系统电路。2.系统芯片选型（1）555定时器时序脉冲电路设计：555定时器组成多谐振荡器。555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压

8、比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出