電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)---多路燈光控制器設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　學(xué) 院： 自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化10-05班 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p>

2、<p>　　完成時(shí)間： 2012年7月9日 </p><p>　　成 績(jī)： </p><p>　　多路燈光控制器設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）、設(shè)計(jì)一個(gè)能控制16個(gè)彩燈控制器。</p>&

3、lt;p>　?。?）、畫出數(shù)字彩燈控制器的電路圖。</p><p>　?。?）、撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，要求：</p><p><b>　　課題名稱;</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求；</b></p><p>　　附圖（包括框圖，單元電路，總電路及說(shuō)明）及原理說(shuō)明；</

4、p><p><b>　　設(shè)計(jì)的作用、目的</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)序列發(fā)生器，并用于控制彩燈的循環(huán)顯示。16個(gè)彩燈按要求的方式顯示，組成視覺效果。用來(lái)控制16個(gè)發(fā)光二極管，使其逐個(gè)閃亮并循環(huán)。隨著發(fā)光二極管的廣泛應(yīng)用，與之相應(yīng)的控制系統(tǒng)也顯得必不可少。本實(shí)驗(yàn)的目的是應(yīng)用所學(xué)的模擬和數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)設(shè)計(jì)并熟練掌握相應(yīng)的控制電路設(shè)計(jì)方法和思路。</p&g

5、t;<p><b>　　設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)</b></p><p><b>　　系統(tǒng)概述</b></p><p>　　將振蕩器的振蕩脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的輸出作為譯碼器的地址輸入，經(jīng)譯碼器控制各路彩燈根據(jù)相應(yīng)的方式循環(huán)發(fā)亮。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)如圖：</b></p>

6、<p>　　2．單元電路設(shè)計(jì)與分析 </p><p><b>　　電路元件參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　若選用四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，振蕩周期T應(yīng)為1秒。</p><p>　　VT+和VT-是由施密特觸發(fā)器的種類決定。</p><p>　　當(dāng)取C=470μF時(shí)，R ≈ T/5.5C ≈

7、390Ω</p><p>　　振蕩器（施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器）</p><p>　　施密特觸發(fā)器的最突出的特點(diǎn)就是他的電壓傳輸特性有一個(gè)滯回區(qū)。如果能使他的輸入電壓在VT-和VT+間不停的往復(fù)變化，就可以在輸出端得到矩形波。同電壓和電阻就可連接成多諧振蕩電路，產(chǎn)生單位脈沖，用于觸發(fā)計(jì)數(shù)器，用于穩(wěn)定工作的振蕩器時(shí)，頻率由1個(gè)電阻和1個(gè)電容控制。</p><p>

8、<b>　　電路圖如下:</b></p><p>　　圖示說(shuō)明：R1為389Ω電阻 C1為470μF 電容 74LS14D為施密特觸發(fā)器 VDD 接地端 X1為周期測(cè)試指示燈</p><p>　　其功能主要用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。因?yàn)樾盘?hào)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)，所以采用施密特觸發(fā)器組成的振蕩器，其輸出的脈

9、沖作為下一級(jí)得時(shí)鐘信號(hào)。</p><p>　　譯碼器（74LS138）</p><p>　　我們選用型號(hào)為74138的譯碼器，是一個(gè)3-8的譯碼器，下圖是其邏輯符號(hào)及管腳排布，下表中列出了該器件的邏輯功能，從表中可以看出其輸出為低電平有效，使能端E1為高電平有效，/E2,/E3為低電平有效，當(dāng)其中一個(gè)為低電平，輸出端全部為1！</p><p>　　74138的輸出是

10、低電平有效，故實(shí)現(xiàn)邏輯功能時(shí)，輸出端不可接或門及或非門（因?yàn)槊看蝺H一個(gè)為低電平，其余皆為高電平） 74138與前面不同的是，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)需要的邏輯功能。</p><p>　　74LS138的引腳圖</p><p>　　當(dāng)輸入A0、A1、A2在000~111變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出Y0至Y7為低電平，驅(qū)動(dòng)外接彩燈發(fā)亮。</p><p>　　

11、計(jì)數(shù)器（74LS161）</p><p>　　計(jì)數(shù)器是用來(lái)累計(jì)和寄存輸入脈沖個(gè)數(shù)的時(shí)序邏輯部位。在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路中我們采選四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161。其實(shí)課預(yù)置的四位二進(jìn)制的同步計(jì)數(shù)器，當(dāng)置入控制器LOAD為低電平時(shí)，在CLOCK上升沿作用下，輸出端QA--QD與數(shù)據(jù)輸入端A--D相一致。當(dāng)CLOCK由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)器控制端ENP，ENT為高電平，則LOAD應(yīng)避免由低至高電平的跳變。</p

12、><p>　　其引腳功能74LS161 圖如下所示</p><p><b>　　彩燈的控制</b></p><p>　　計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)輸送至74138譯碼器。有其譯碼，根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出結(jié)果，即可控制譯碼器譯碼得到不同的輸出信號(hào)，決定控制彩燈的循環(huán)變化。</p><p><b>　　彩燈控制的圖如下：</b&g

13、t;</p><p><b>　　圖示說(shuō)明：</b></p><p>　　U3—U18是16個(gè)發(fā)光二極管，分別由兩個(gè)74LS138D譯碼器U1和U2控制，其陽(yáng)極接在VCC5V電源下，并串接一個(gè)合適阻值的保護(hù)電阻，防止損壞發(fā)光二級(jí)管造成電路功能缺損。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理電路</b></p>&

14、lt;p><b>　　總體電路圖如下：</b></p><p>　　3．電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　安裝和調(diào)試的過(guò)程中，主要的問(wèn)題有，對(duì)電路器件的不熟悉導(dǎo)致時(shí)長(zhǎng)安裝了錯(cuò)誤線路，對(duì)模塊的引腳作用沒有熟記。在安裝計(jì)數(shù)器和譯碼器之間的邏輯線路組合時(shí)，出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象，導(dǎo)致電路沒有正常按照設(shè)想方式工作，出現(xiàn)二極管閃亮無(wú)規(guī)律的現(xiàn)象。解決措施是由同組的接線人員外的同

15、學(xué)負(fù)責(zé)對(duì)照設(shè)計(jì)電路圖逐級(jí)檢查線路的鏈接，并將設(shè)計(jì)電路圖重新分析改進(jìn)。電路的故障最終得到了解決，測(cè)試運(yùn)行正常。過(guò)程雖然艱辛，但結(jié)果是令人滿意的。</p><p>　　四．心得體會(huì)、存在問(wèn)題和進(jìn)一步的改進(jìn)意見等</p><p>　　課程設(shè)計(jì)不同于實(shí)驗(yàn)課，電路圖都要自己設(shè)計(jì)。仔細(xì)分析題目，再加上知道老師的說(shuō)明與提示，將整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)不同的功能化分成模塊，在分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，逐個(gè)攻破，最后再將其整個(gè)即可

16、。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，幾有用過(guò)的芯片，又有沒用過(guò)的，只能自己查表，分析功能。即學(xué)即用，最后調(diào)試階段，哪怕一個(gè)小小的錯(cuò)誤也會(huì)是結(jié)果出不來(lái)。只好一條線一條線的查。 </p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，是我受益匪淺。既鞏固了課堂上學(xué)到的理論知識(shí)，又掌握了常用集成電路芯片的使用。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)而來(lái)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路的基本思想和方法，學(xué)會(huì)了科學(xué)的分析實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)查資料、分析資料

17、及請(qǐng)教老師和同學(xué)等多種途徑，獨(dú)立解決問(wèn)題。</p><p>　　但是同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，過(guò)去只是單純的學(xué)習(xí)課本知識(shí)，到真正需要運(yùn)用知識(shí)的時(shí)候方才發(fā)現(xiàn)自己理論聯(lián)系實(shí)踐的能力還有待急需提高。</p><p>　　并且我還應(yīng)該感謝我的老師和同學(xué)，是他們的幫助才使我的完成更順利和快捷。</p><p><b>　　五．附錄</b></p&

18、gt;<p><b>　　元器件明細(xì)表</b></p><p><b>　　六．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】房國(guó)志 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 國(guó)防工業(yè)出版社 2007</p><p>　　【2】邱關(guān)源 電路 第五版 高等教育出版社 2006</p><p>　　【3】