數電實驗報告

數位電路課程設計報告書

題目：彩燈控制器的設計

學號：010900201

一、實驗目的

1、掌握電路板焊接技術；

2、學習除錯系統電路，提高實驗技能；

3、了解彩燈控制器的工作原理及其結構。

二、實驗內容

1、設計任務：節目的彩燈五彩繽紛，彩燈的控制電路種類繁多。用移位暫存器為核心元件設計製作乙個8路彩燈控制器。

2、設計要求：

1 彩燈控制電路要求控制8個彩燈；

2 要求彩燈組成以下兩種花型，每種花型連續迴圈兩次，兩種花型輪流交替。

3、設計要點

1 編碼發生器：編碼發生器要求根據花型按節拍送出8位狀態編碼訊號，以控制彩燈按規律亮滅。因為彩燈路數少，花型要求不多，該題宜選用移位暫存器輸出8路數碼訊號控制彩燈發光。

編碼發生器建議採用兩片4位通用移位暫存器74194來實現。74194具有非同步清零和同步置數、左移、右移、保持等多種功能，控制方便靈活。移位暫存器的8個輸出訊號送至 led發光二極體，編碼器中資料輸入端和控制端的接法由花型決定；

2 控制電路：控制電路為編碼器提供所需的節拍脈衝和驅動訊號，控制整個系統工作。控制電路的功能有兩個：一是按所需產生節拍脈衝；二是產生移位暫存器所需的各種驅動訊號。

三實驗所用器件：

4、四，設計實驗正文

1，原理框圖

彩燈控制器以某種節拍按一定規律改變彩燈的輸入電平值，控制彩燈的亮與滅，按預定規律顯示一定的花型。因此彩燈控制器需要乙個能夠按一定規律輸出使訊號左右移的雙向移位暫存器，同時還需要雙向移位暫存器所要求的時序訊號和控制訊號。由於實際應用場合所帶彩燈可能是功率較大的白熾燈或其它，因此還需要一定的驅動電路，實驗中因採用發光二極體或指示燈，故可省略驅動電路。

彩燈控制器的原理框圖如圖3.1.1所示。

2，3， 4，

5， 2，電路分析及電路圖

1，定時電路：由555定時器產生cp脈衝

2十六進製制74ls161：用十六進製制的q2接在乙個移位暫存器的sr和sl端，實現乙個四分頻，c接在jk觸發器的脈衝端實現迴圈。另乙個移位暫存器s1接低電平，so接高電平，實現訊號右移功能。

電路圖如下：

2，把各個部分的電路圖接在一起，再在雙向移位暫存器的下面接上二極體以及保護電阻就可以得到我們想要的彩燈花型。總得電路圖如下：

五，除錯過程中遇到的問題及解決方法：

問題1：只能出現第一種花型。

檢查分析：經檢查發現是控制花型變化的161晶元有問題。它的cp脈衝接的有問題。

解決方法：重新檢查了電路的連線，原來是導線插錯孔了。接好之後，此晶元正常工作。

問題2：沒有節拍。

檢查分析：先檢查了555的輸出脈衝沒有問題，然後發現是74晶元的問題。

解決方法： d觸發器進行分頻時，需保持接觸正常。

問題3：第二種花型的最後一盞燈不亮。

檢查分析：不是161的問題，考慮194的接法。

解決方法：接錯了乙個非門，並改正。

問題4：在multisim中 555無法正常輸出。

檢查分析：經檢查發現是555不能直接輸出。

解決方法：用訊號發生器代替555輸出。

六課程設計（綜合實驗）總結或結論

1．本實驗應用元件比較多，結構較為複雜，每一步都要仔細認真，分塊接線檢驗，否則整個檢查十分困難，把握好每個模組是實驗的關鍵。尤其是連控制電路時，由於連線過多，容易出錯。

2．通過這次實驗加深了對原器件的認識，對器件的良好應用是實驗成功的關鍵，實驗中當有些器件沒有，要用現有器件代替。

3．實驗中要注意細節，注意晶元的清零功能和置位功能，注意是同步還是非同步的。

4．通過幾天的努力，在同組的努力和幫助下完成了移位寄存彩燈控制器，認識到實際電路很複雜，通過這次實驗對設計電路的認識加深了。

5、對電路的設計分析有了較為明確的了解。

6、第一次在電路設計中利用分頻的原理來產生控制訊號，對我的啟發較大。

數電實驗報告

數電實驗報告

數電實驗報告

數電實驗報告

相關推薦