彩灯控制电路二实验报告1

彩灯控制电路二 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 1 课程设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书 课题名称 彩灯控制器二 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 摘 要 本实验是设计彩灯实验，通过实验来达到提高学生学习能力及对 该专业的专业知识的重要手段。 本实验采用时序逻辑电路来实现彩灯的控制，其中主要使用的逻辑器件是74LS198，该器件是移位寄存器在本次实验中起到关键的作用。本实验主是对器件通过有一定知识的储备及认识，并能在实践中运用，实现对彩灯的控制，从而达到本次实训的目的。 关键词:彩灯设计，移位寄存器。 1前言 本设计通过对彩灯的设计，训练对电子技术，电子器件等内容 的应用能力，掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。课程设计主要培养学生综合运用所学的知识与技能 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与解决问题的能力，并巩固和扩大学生的课堂知识。通过课程设计学会查阅、使用各种专业资料和网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，逐步向工程技术员转变。 作为电子专业的学生，我们都应该能够运用学到的数电和模电知识，去解决和分析一些逻辑电路的问题，继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件，这次实习给我们一个能力全面提升的契机。 我们组运用的是时序逻辑电路，这点与其他组有着本质上的区别，其他组基本运用的是组合逻辑电路，但是组合逻辑电路实现功能起来较时序逻辑电路复杂，而我们的实验目的就是要简洁，实用，可靠，所以选用时序逻辑电路是比较容易入手和掌握的。 2 设计任务及 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2.1设计思路 任务:1，有十只LED灯，L0……L9 2，显示方式 ? 先奇数灯依次灭 ? 再偶数灯依次灭 ? 再由L0到L9依次灭 3，显示间隔0.5s，1s可调 总体设计 1，首先先确定要实现0.5秒与1秒的分频，故需要制作一个分频电路 2，其次就到了控制电路，然后我实现的方案把??作为一个模块，然后 ?作为第二个模块，即控制电路分成两个部分 3，最后得到整体电路图，进行波形仿真，之后下载到试验箱验证其正确 性。 该电路优点是所选器件上较单一且较少，便于他人学习与掌握该电路。 2.2 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 该电路的采用一个时钟输入信号，一个选频控制端。由时钟端控制其他所有的控制信号端，总而做到循环自动控制电路。 输出显示分频 控制 时钟 (灯亮灭电路 电路 信号 情况) 综上所述，彩灯分频电路主要组成器件是D触发器，门电路。控制电路主要用 D触发器。下面主要介绍主要器件的接口定义。 七片74LS198， (1) D触发器和非门的组合 时钟信号输入 接入4HZ的时钟信号 进位输入 通过进位输出Q端接非门后回到D，实现二分频 进位输出 输出线路分两线，一条经非门接回输入端，另一条则作为输 出线，这样可实现对时钟信号的二分频 (2) 用74LS198实现数据的右移 控制信号端输入端S1和S0 S1接高电平S0接低电平时输出左移 S1接低电平S0接高电平时输出右移 S1和S0都接高电平时输出储存 S1和S0都接低电平时输出保持 清零端CLRN 低电频时清零 时钟信号输入CLK 根据信号输入2HZ或者1HZ 右移串行输入端SRSI 对数据实现不断输入0或1 并行输入端口A~H 输出端口QA~QH (3) 用74LS198实现8位移位寄存器连成10位移位寄存器的扩展 控制信号端输入端S1和S0 S1接低电平S0接高电平时输出右移 清零端CLRN 低电频时清零 时钟信号输入CLK 根据信号输入2HZ或者1HZ 右移串行输入端SRSI 对数据实现不断输入0或1 上一块79LS198的输出端口QH接下一实现数据右移，即可扩展成10位寄存块74LS198的SRSI 器 输出端口QA和QB 即已经扩展成第9和第10的输出端口 (4) 用74LS198实现48分频 控制信号端输入端S1和S0 S1接低电平S0接高电平时输出右移 清零端CLRN 低电频时清零 时钟信号输入CLK 根据信号输入2HZ或者1HZ 右移串行输入端SRSI 对数据实现不断输入0或1 上一块79LS198的输出端口QH接下一实现数据右移 块74LS198的SRSI 并行输入端A~H全接高电平 初始状态全为高电平 经三块74198后的输出端QH 分两线，一条经非门接回串行输入端口 SRSI，另一条接出来的线已经实现对时 钟信号的48分频 至此，以上可模块的接法已陈述完毕至此，在上面的接口定义 中，也可以发现，各个模块紧密联系，电路比较简单，较易实现。 三( 彩灯控制器的结构 移位寄存器中的数据可以在脉冲作用逐位右移或左移。数据既可以并行输入，也可以串行输入，串行输出，还可以并行输入串行输出，串行输入，并行输出，十分灵活，用途也很广。实验所用的74LS198是八位双向移存器。 输 入 CP S1 S0 SR SL D0 D1 D2 D3 Q0 功 能 X 0 X X X X X X X X 0 清 除 1 1 1 X X a b c d a 送? 数 1 0 1 DSR X X X X X DSR 右? 移 1 1 0 X DSL X X X X Q1 左? 移 1 0 0 X X X X X X 保? 持 1 X X X X X X X X 保? 持 由上图分析可以知道，当S1是低电平，而且S0是高电平的时候，SR实现右移的功能。当S1和S0都是高电平的时候，SR实现储存数据的功能。 四(具体设计步骤与方法 4.1选频电路 通过D触发器实现频率0.25S和0.5S的不同输出。 4.2控制电路 1(利用移位寄存器的串行输入，并利用其右移功能实现74198八位双向移存器的扩充得到十盏灯的输出。电路图如下 2.对第二块74LS198的S1进行48分频电路 该电路中由S1来控制电路，当S1为高电平时，控制的是灯的奇数灯与偶数灯的灭，当S1为低电平时，控制的是灯的自然数灭，所以利用了48分频实现了对其电路的控制。图如下所示: 3.清零端接法 清零端利用了第九和第十盏灯的高低电平的变化实现对清零端的控制，清零端在偶数灯灭完后清零一次，之后在控制电路的作用下，实现灯以自然数方式依次灭，当自然数灭完后清零端又清零一次，此时灯又以奇数灯方式灭，实现了灯的循环。电路图如下: 4(对第一块74LS198的SRSI实现电路的奇偶数据的输入 通过最后第十盏灯L9的输出接回到SRSI可实现数据输入的是0或1，在与时钟信号的共同作用下，实现了奇数和偶数灯的亮灭方式，图如下所示: 5.两块74198芯片的第一块并出后第二块并入接法 该接法的目的是为了实现取间隔的数据，即第二片芯片取出的数据是第一个芯片的间隔数据，其次时钟信号在D触发器的作用下配合取数据，从而达到对奇偶数灯亮灭的取样。图如下: 5系统调试及结果 该系统的真值表如下图 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 共22种状态，高电平时代表LED灯的亮，低电平则为灭。 波形仿真如下 通过波形观察可以知道，电路实现了所有功能，当频率控制端K为高电频时，灯亮灭的时间缩短一半。本次试验过程中需要使用多个控制端的地方，如奇偶灯如何实现转换，偶数灯灭完后又转为自然数灯的灭，之后又循环等，但通过合理的连线后实现了只有时钟信号控制就能控制多个控制端的方式。 6心得体会 经过长达三个星期的设计与思考，我的心得体会如下: 1，对电路的设计起初还很迷茫，根本无从下手，经过导师的知道后，我们确定了让移位寄存器来实现整个电路，于是我们就确定了方案。 2，确定方案后，在仪器的选择上也是通过自己不懈努力的查找元器件，最终确定了74LS198，于是我们围绕着这一器件展开我们的设计 3，74LS198起初我也不会使用，但通过我们小组成员的联系仿真波形确定了它要如何使用。 4，电路的连线要配合真值表的变化规律来连，这样有效地缩短了设计时间和设计的正确性。 5，电路的设计上只有在与同学的讨论下才能充分的发挥创造性，既扩宽了思路，有合理利用了自己的知识去设计。 6，应该有较好的理论基础，整个实验都是在理论的指导下完成了，设计过程中使用了许多理论课上学的内容，如真值表、卡拉图等。本次设计把理论应用到了实践中，同时通过设计，也加深了自己对理论知识的理解和掌握。 总的来说，,通过这一段时间的课程设计，首先让我对这门课程有了更深的理解，又学到了很多的知识，尤其是课本里所学不到知识，通过这次实验提高了我的动手的能力，在实际中解决问题，把课本上的知识真正运用到实际;其次我在这次试验中也意识到老师上课交给我们的知识是很有限的，当初我对移位寄存器了解甚少，但通过我查阅大量资料，最终实现了对移位寄存器的灵活运用，并成功的完成了此次实验。 参 考 文 献 (1)林红.2004.数字电路与逻辑设计.清华大学出版社 (2)李俊梅.2011.数字电子器件与应用.浙江大学出版社 (3)郭永贞.2010.数字电路实验与EDA技术.东南大学出版社 (4)薛宏熙.胡秀珠.2008.数字逻辑设计.清华大学出版社 附录:彩灯控制器原理图