課程設(shè)計(jì)-數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)

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1、數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)（學(xué)年設(shè)計(jì)、學(xué)年論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程課程名稱(chēng)數(shù)字電路題目四路彩燈顯示電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成期限自2013年12月1日至2014年1月5日共5周內(nèi)容及任務(wù)一、項(xiàng)目的目的（1）加深對(duì)電子線路的基本知識(shí)的了解和對(duì)電路的構(gòu)建；（2）通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析，選取相關(guān)的原件，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為仿真電路問(wèn)題；（3）提高團(tuán)隊(duì)的合作能力和動(dòng)手能力；二、項(xiàng)目任務(wù)的主要內(nèi)容和要求（1）設(shè)計(jì)四路彩燈顯示電路，接通電源后，彩燈可以自動(dòng)按預(yù)先設(shè)置閃爍；（2）設(shè)置的彩燈花型由三個(gè)節(jié)拍組成第一節(jié)拍：從左向右逐次漸亮，燈亮?xí)r間1S共用4S

2、.第二節(jié)拍：四路彩燈從右向左逐次漸滅，也需4S。第三節(jié)拍：四路彩燈同時(shí)亮0.5秒，然后同時(shí)變暗，進(jìn)行四次，所需時(shí)間也是四秒。（3）三個(gè)節(jié)拍完成一個(gè)循環(huán)，一共需要12S。一次循環(huán)之后重復(fù)進(jìn)行閃爍。三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)（研究）思路系統(tǒng)主要包括脈沖源、分頻器、節(jié)拍控制器等，脈沖源采用秒脈沖發(fā)生器，用以提供頻率為1Hz的時(shí)鐘信號(hào)；分頻器將1Hz的時(shí)鐘信號(hào)四分頻，用以產(chǎn)生0.25Hz（即4S）的時(shí)鐘信號(hào)；節(jié)拍控制器產(chǎn)生三個(gè)節(jié)拍循環(huán)的控制信號(hào)；節(jié)拍程序執(zhí)行器完成在每個(gè)節(jié)拍下的系統(tǒng)動(dòng)作，即數(shù)據(jù)的左移、右移和送數(shù)功能，可以使用雙向通用移位寄存器74LS194完成；顯示電

3、路完成系統(tǒng)循環(huán)演示的指示，可以用發(fā)光二極管模擬。四、具體成果形式和要求具體成果：四路彩燈顯示電路系統(tǒng)和設(shè)計(jì)文檔；15其要求：設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖；設(shè)計(jì)個(gè)單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路器件。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容12.1-12.10選題，組員分工，明確任務(wù)，查找相關(guān)資料。12.11-12.20繪制電路原理圖。12.21-12.30運(yùn)行、調(diào)試。12.31-1.3編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯。主要參考資料[1]康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分)第五版.高等教育出版社。[2]康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分)第五版.高等教育出版社。[3]蔡惟

4、錚《數(shù)字電子線路基礎(chǔ)》[M]哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。[4]呂思忠《數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》哈爾濱工程大學(xué)出版社。[5]謝自美《電子線路設(shè)計(jì)》華中理工大學(xué)出版社。指導(dǎo)教師意見(jiàn)（簽字）：×年×月×日系（教研室）主任意見(jiàn)（簽字）：×年×月×日15數(shù)字電路設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或論文）學(xué)院名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院班級(jí)名稱(chēng)：12網(wǎng)工1學(xué)生姓名：陳光輝金雙雙汪小龍方黎明任祥呂海濤學(xué)號(hào)：201221142320122113762012211477201221140220122114572012211447題目：四路彩燈顯示電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名：溫衛(wèi)敏起止日

5、期：2013.12.1至2014.1.3第一部分：正文部分一、選題背景15隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場(chǎng)合可以看到彩色霓虹燈。LED彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價(jià)以及控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用，用彩燈來(lái)裝飾街道和城市建筑物已經(jīng)成為了一種時(shí)尚。二、相關(guān)知識(shí)1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析設(shè)計(jì)任務(wù)可知，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。其中脈沖源采用秒脈沖發(fā)生器，用以提供頻率為1Hz的時(shí)鐘信號(hào)；分頻器將1Hz的時(shí)鐘信號(hào)四分頻，用以產(chǎn)生0.25Hz（即4S）的時(shí)鐘信號(hào)；節(jié)拍控制器產(chǎn)生三個(gè)節(jié)拍循環(huán)的控制信號(hào)；節(jié)拍程序執(zhí)行器完成在每個(gè)節(jié)拍下的系統(tǒng)動(dòng)作

6、，即數(shù)據(jù)的左移、右移和送數(shù)功能，可以使用雙向通用移位寄存器74LS194完成；顯示電路完成系統(tǒng)循環(huán)演示的指示，可以用發(fā)光二極管模擬。系統(tǒng)控制流程圖及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示：顯示電路節(jié)拍控制器分頻器節(jié)拍程序執(zhí)行器脈沖源啟動(dòng)圖2.1四路彩燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(1)方案一直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)：電源變壓器，單橋式整流電路，電容濾波電路，穩(wěn)壓電路。時(shí)序脈沖電路設(shè)計(jì)：555定時(shí)器組成多諧振蕩器。彩燈控制電路：分頻器采用74HC163起節(jié)拍產(chǎn)生和控制作用。優(yōu)缺點(diǎn)：使用元件少，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；價(jià)格相對(duì)較高，連線線多。(2)方案二15直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)：電源變壓器，

7、單橋式整流電路，電容濾波電路，穩(wěn)壓電路。時(shí)序脈沖電路設(shè)計(jì)：555定時(shí)器組成多諧振蕩器。彩燈控制電路：分頻器采用兩個(gè)D觸發(fā)器連接成四進(jìn)制異步減法計(jì)數(shù)器；采用兩個(gè)D觸發(fā)器和一個(gè)與非門(mén)構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格相對(duì)較低，連接線少；設(shè)計(jì)偏難，使用元件較多。(3)方案選擇由于方案二設(shè)計(jì)需要的元器件較多，設(shè)計(jì)偏難，因此選用方案一設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)電路。2.系統(tǒng)芯片選型（1）555定時(shí)器時(shí)序脈沖電路設(shè)計(jì)：555定時(shí)器組成多諧振蕩器。555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時(shí)，則電壓

8、比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出