基于multisim的LED循環(huán)彩燈課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、.課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：基于Multisim的LED循環(huán)彩燈設(shè)計(jì)與仿真課程名稱(chēng)：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：程婭學(xué)生學(xué)號(hào)：1414020205年級(jí)：2014級(jí)專(zhuān)業(yè)：電子信息工程班級(jí)：2班指導(dǎo)教師：王麗電子工程學(xué)院制2016年5月..基于Multisim的LED循環(huán)彩燈設(shè)計(jì)與仿真學(xué)生：程婭指導(dǎo)教師：王麗電子工程學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求1.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)(1)綜合應(yīng)用數(shù)字電路知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制器。了解各種元器件的原理及其應(yīng)用。(2)深入了解交通燈的工作原理。(3)鍛煉自己的動(dòng)手能力和實(shí)際解決問(wèn)題的能力。(4)掌握mult

2、isim軟件的操作并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真。(5)通過(guò)本設(shè)計(jì)熟悉中規(guī)模集成電路進(jìn)行時(shí)序電路和組合電路設(shè)計(jì)的方法，掌握彩燈循環(huán)控制器的設(shè)計(jì)方法。1.2課程設(shè)計(jì)的要求(1)有十只LED，L0……L9。(2)顯示方式：①先奇數(shù)燈依次亮；②再偶數(shù)燈依次亮；③依次循環(huán)變化。(3)顯示間隔0.5s，1s可調(diào)。2LED循環(huán)彩燈系統(tǒng)方案制定2.1LED循環(huán)彩燈電路設(shè)計(jì)的原理多諧振蕩器是產(chǎn)生矩形脈沖的典型電路，常用來(lái)做脈沖信號(hào)源。多謝振蕩器沒(méi)有輸入端，接通電源便自激振蕩。多謝振蕩器起振之后，電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，他們交替變化，輸出連續(xù)的矩形脈沖信號(hào)。?

3、用555定時(shí)器構(gòu)成的多謝振蕩器，先用555定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器，然后將施密特觸發(fā)器的輸出端經(jīng)RC積分電路接到施密特觸發(fā)器的輸入端?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)RC的大小來(lái)產(chǎn)生所需周期大小的脈沖信號(hào)。2.2LED循環(huán)彩燈電路的設(shè)計(jì)方案..根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可畫(huà)出此電路的整體框架圖，如圖1所示。圖1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程3單元電路設(shè)計(jì)與分析3.1各功能模塊的電路設(shè)計(jì)（1）振蕩電路主要用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)（脈沖信號(hào)）。因?yàn)檠h(huán)彩燈對(duì)頻率的要求不高，只要能產(chǎn)生高低電平就可以了，且脈沖信號(hào)的頻率可調(diào)，所以采用555定時(shí)器組成的振蕩器，其輸出的脈沖作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)，電路

4、如圖2所示。圖2振蕩電路..（2）分頻電路用D觸發(fā)器設(shè)置分頻電路控制彩燈實(shí)現(xiàn)彩燈的顯示時(shí)間。電路如圖3所示。圖3分頻電路其中開(kāi)關(guān)C和B用來(lái)控制顯示方式。（3）計(jì)數(shù)器控制電路用74LS161計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換脈沖信號(hào)用來(lái)控制彩燈的偶顯示方式。電路如圖4所示。圖4計(jì)數(shù)器控制電路（4）計(jì)數(shù)譯碼驅(qū)動(dòng)電路用74154譯碼74LS161計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的信號(hào)驅(qū)動(dòng)彩燈的顯示。電路如圖5所示。..圖5計(jì)數(shù)譯碼驅(qū)動(dòng)電路（5）顯示電路?用74154驅(qū)動(dòng)彩燈的顯示，電路如圖6所示。圖6顯示電路3.2總體電路設(shè)計(jì)總體電路設(shè)計(jì)如圖7所示。..圖7總體電路4系統(tǒng)的仿真與結(jié)果分

5、析4.1Multisim軟件介紹Multisim以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。所以可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。通Multisim和虛擬儀器技術(shù)，工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)。4.2仿真實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析根據(jù)原理，用Multism軟件繪制相應(yīng)的邏輯電路圖，并進(jìn)行仿真。在各單元電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按照總體電路圖在仿真軟件Multisim

6、上選擇芯片并進(jìn)行連接，然后啟動(dòng)開(kāi)關(guān)觀(guān)察。將電路在Multisim上連接好后，為各個(gè)電阻和電容選取適當(dāng)值，通過(guò)555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生周期為1s的矩形脈沖，然后打開(kāi)Multisim的開(kāi)關(guān)，觀(guān)察現(xiàn)象。通過(guò)仿真結(jié)果可以得到預(yù)想的結(jié)果，先奇數(shù)燈依次亮，再偶數(shù)燈依次亮，依次循環(huán)變化；如圖8所示。..圖8仿真結(jié)果圖..5總結(jié)及體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們真正認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐結(jié)合的重要性。僅僅依靠上課所學(xué)的知識(shí)難以完成稍微復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，需要在今后的學(xué)習(xí)當(dāng)中進(jìn)一步獲取相關(guān)的知識(shí)來(lái)完善自我。這次課程設(shè)計(jì)我們受益匪淺，進(jìn)一步掌握了multisim仿

7、真軟件及與其相關(guān)的電路知識(shí)。在處理課程設(shè)計(jì)中的一系列問(wèn)題的同時(shí)理解了整體與局部的關(guān)系、理論與應(yīng)用的關(guān)系、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的重要性。從中得出以下基本結(jié)論：?數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)中必須處理好主體與局部之間的協(xié)調(diào)完整，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的理想效果。（1）在設(shè)計(jì)之前必須要有一個(gè)縝密的全局構(gòu)思，根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定設(shè)計(jì)流程分析各個(gè)階段的具體問(wèn)題及相應(yīng)解決方法。?（2）畫(huà)出設(shè)計(jì)流程圖，根據(jù)流程圖選用相應(yīng)的方法完成設(shè)計(jì)。?(3)結(jié)合設(shè)計(jì)要求和原理繪制電路，運(yùn)行仿真。?(4)根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)一步優(yōu)化校正。??一定要完成理論到實(shí)踐的跨越才能更好的運(yùn)用所學(xué)

8、的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,才能提升自己的實(shí)際操作能力,才能結(jié)合實(shí)際條件來(lái)創(chuàng)新設(shè)計(jì)拓展思維。?遇到的最主要問(wèn)題就是彩燈顯示方式與時(shí)間控制的問(wèn)題。解決方案：(1)實(shí)際555定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)與彩燈顯示的有一定的誤差，根據(jù)具體的要