彩燈控制器 一

2022-11-27 17:21:06 字數 2118 閱讀 2214

燕山大學

eda課程設計報告書

題目:彩燈控制器(一)

姓名:張亞麗

班級:08級光電子2班

學號:080104040040

成績(注:此檔案應以同學學號為檔名)

一、設計題目及要求

設計題目:彩燈控制器一

要求:1.有十隻led,l0……l9

2.顯示方式;

①先奇數燈依次滅

②再偶數燈依次滅

③再由l0到l9依次滅

3.顯示間隔0.5s,1s可調。

二、設計過程及內容(包括總體設計的文字描述,即由哪幾個部分構成的,各個部分的功能及如何實現方法;主要模組比較詳盡的文字描述,並配以必要的**加以說明,但**數量無需太多)

總體設計思路:將該過程分為22個狀態,前11個狀態為奇偶燈的亮滅,後11個狀態為所有彩燈的亮滅。

該電路主要由三部分組成,即分頻器、計數器以及彩燈控制器組成。其中,分頻器中用控制端m控制頻率的高低,分別用183進製與t觸發器以及相應的組合電路對732hz分頻,實現顯示時間的變換;計數器中,採用兩個11進製計數器,並且通過使用t』觸發器控制兩個計數器交替工作;在彩燈控制器中,通過計數器中的t』觸發器,控制兩片4-16線解碼器交替工作,並分別用兩計數器控制彩燈的依次亮滅。

具體步驟:

(一) 分頻器

用183進製計數器對732hz分頻,可以得到4hz的頻率,在進製輸出端加乙個t』觸發器,不僅是頻率降為原來的一半,而且也調整了占空比。

用控制端m控制頻率時,當m=1時,上面所得輸出端與t』觸發器相連線,頻率變為上次頻率的一半,即1hz,顯示時間間隔為1s;當m=0時,可直接利用,即它的頻率為2hz,顯示時間間隔為0.5s。電路圖如下:

**波形:

當m=1時:

所得頻率為1hz,即顯示時間為1s。

當m=0時:

所得頻率為2hz,即顯示時間為0.5s。

(二)計數器

我所採用的計數器是兩個11進製的計數器,其中通過第乙個計數器的進製輸出控制第二個計數器是否工作。具體方法是:在第乙個進製輸出端後加乙個t』觸發器,使得第乙個計數器計數時q=0,第乙個計數器記完第11個數時,q為1,第二個11進製的計數器工作。

利用兩計數器的交替工作,實現對後面的彩燈控制器的控制。

其電路原理圖如下:

其**波形如下:

(三)彩燈控制器

彩燈控制器是由兩片用3-8線解碼器改裝成的4-16線解碼器組成的。其中,令第一片解碼器的1-10輸出端分別與計數器的輸出端c相與後,分別命名為l11、l31、l51、l71、l91、l01、l21、l41、l61、l81;令第二片解碼器的1-10輸出端分別與c接反向器後相與,並且分別命名為l02-l92,再分別將l01與l02相或後接l0燈,將l11與l12相或後接l1燈,依此類推。

該電路的工作原理是通過計數器輸出端c來控制解碼器的工作。當c=1(q=0)時,第一片解碼器工作,實現先奇數燈依次滅再偶數燈依次滅的過程;當c=0(q=1)時,第二片解碼器工作,實現所有燈按順序依次滅的過程。

電路圖如下:

其**波形如下:

將以上各部分組合起來即可得總電路,如下:

當m=1時,**波形為:

當m=0時,**波形為:

經**、連線、安裝到實驗箱上,首次試驗時沒有成功,經檢查發現是到現有斷路的導致實驗不成功,經過換導線後,實驗成功。

三、設計結論(包括設計過程**現的問題;對eda課程設計感想、意見和建議)

在設計電路過程中,遇到了一些問題,例如:不知道如何控制燈亮滅的順序,後經仔細思考,我將整個過程進行分組,將奇偶燈依次滅與所有燈依次滅分開,分別連線到解碼器上,並根據解碼器的原理選擇合適的輸出端;另外,在控制兩片解碼器的工作時,也是乙個難點。我採用的是兩個11進製計數器分別控制兩片解碼器的工作,並且採用用第一片的進製端控制第二片計數器的工作,再用兩個11進製計數器分別控制解碼器的工作。

經過這次eda課程設計,增強了我對數位電路知識的理解,同時也鍛鍊了我用所學知識解決實際問題的能力,比如說,可用計數器控制依次變化的問題,以及可以用乙個控制端獲得兩個相互關聯的頻率的問題,克服用兩個計數器得到兩個頻率的複雜性。另外,在這次課程設計中,我也充分體會了所學知識的有用性,增強了我對數位電路記自己所學知識的喜愛;同時,在這次的真正實踐上,也讓我充分認識到了自己的不足,更加激勵我在以後的學習中更加準確的掌握原理,鍛鍊自己的動手能力,取得更大的進步。

彩燈控制器二

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