XXXX大學
数字电路设计报告书
题目: 多路彩灯控制器
系部名称 : 学生姓名 : 专业名称 : 班 级 :
计算机系 一 帆
计算机科学与技术 计科xxxx班(xx)
实习时间 : 05年5月30至05年6月10日
多路彩灯控制器的设计
一 实验目的
1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进
行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。 4. 培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二 设计题目与思路 本次数字电路课程设计我选择的题目是“多路彩灯控制器”。 这个系统的主要功能是:
1.自动控制多路彩灯按预设的花型进行变换; 2.花型种类不少于三种,花型自拟; 3.分别用快慢两种节拍实现花型变换。 4.选作:用单片机实现,要求同上;
用可编辑逻辑器件实现,要求同上。
三 使用元件 1.设计所需的元件:
74LS161(四位二进制同步计数器) ---------------------- 2个; 74LS194(移位寄存器) ------------------------------ 3个; 74LS139 (双二线——四线译码器) ---------------------- 1个; 74LS74(双D 触发器) ------------------------------- 1个; 74LS20(双四输入与非门) ---------------------------- 1个; 74LS04(六非门) ------------------------------------ 1个; 发光二极管--------------------------------------------- 8个; 555 --------------------------------------------- 1个; 电容: 4.7μf ---------------------------------------------- 1个;
0.01μf ---------------------------------------------- 1个;
电阻 : 150kΩ ------------------------------------------------------------ 1个;
4.7kΩ --------------------------------------------- 1个; 270Ω ------------------------------------------------1个;
实验板一个; 万用表一个; 导线若干;
2.工具:
镊子,钳子各一个。
四 总体方案的设计与选择 1.总体方案的设计
拿到题目后,经过分析问题及初步的整体思考,拟定以下二种方案:
方案一:总体电路共分三大块。第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制及节拍控制;第三块实现时钟信号的产生。 主体框图如下: 花型演示电路
花型控制 节拍控制电路
时钟信号电路 方案二:在方案一的基础上将整体电路分为四块。第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。 主体框图如下:
花型演示电路 花型控制电路
节拍控制电路
时钟信号电路
2总体方案的选择
方案一与方案二最大的不同就在,前者将花型控制与节拍控制两种功能融合在一起,是考虑到只要计数器就可以实现其全部功能的原因,且原理相对简单。如此设计,其优点在于:设计思想比较简单。元件种类使用少,且都较熟悉易于组装电路。缺点则是:中间单元电路连线过于繁多,容易出错。且可能出现线与关系。要避免这些,则势必造成门电路使用过多。导致电路不稳定,抗干扰能力下降。而后者则将以上两种功能分开设计,各单元电路只实现一种功能。其优点在于: