八路彩燈循環(huán)顯示控制電路課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p><b>　　1.1序言1</b></p><p>　　1.2目前彩燈的應用情況1</p><p>　　1.3主要工作概述2</p><p>

2、　　2 總體方案設計3</p><p><b>　　2.1方案比較3</b></p><p>　　2.2 方案論證4</p><p><b>　　2.3方案選擇4</b></p><p>　　3.單元模塊電路設計5</p><p>　　3.1時鐘信號發(fā)生器5<

3、;/p><p>　　3.2 序列信號發(fā)生器7</p><p>　　3.3 移位輸出顯示電路13</p><p><b>　　4軟件設計16</b></p><p>　　4.1Proteus仿真軟件16</p><p>　　4.2 Altium designer軟件16</p>

4、<p>　　4.3軟件的設計結構18</p><p><b>　　5 系統(tǒng)調試19</b></p><p>　　5.1 脈沖信號發(fā)生器的調試19</p><p>　　5.2序列信號發(fā)生器和以為輸出顯示電路調試20</p><p>　　5.3整體電路的調試20</p><p>　

5、　5.4系統(tǒng)實現的功能21</p><p>　　6設計總結與收獲22</p><p><b>　　7 參考文獻24</b></p><p>　　附錄：彩燈顯示控制電路原理圖25</p><p><b>　　1前言</b></p><p><b>　　1.1序

6、言</b></p><p>　　由于集成電路的迅速發(fā)展，使得數字邏輯電路的設計發(fā)生了根本性的變化。在設計中更多的使用中，規(guī)模集成電路，不僅可以減少電路組件的數目，使電路簡捷，而且能提高電路的可靠性，降低成本。因此用集成電路來實現更多更復雜的器件功能則成為必然。隨著社會市場經濟的不斷繁榮和發(fā)展，各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多地出現在城市中。在大型晚會的現場，彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。小型的彩燈多為

7、采用霓虹燈電路則不能勝任。在彩燈的應用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：管做成各種各樣和多種色彩的燈管，或是以日光燈、白熾燈作為光源，另配大型廣告語、宣傳畫來達到效果。這些燈的控制設備多為數字電路。而在現代生活中，大型樓宇的輪廓裝飾或大型晚會的燈光布景，由于其變化多、功率大，數字長明燈、流水燈及變幻燈。長明燈的特點是只要燈投入工作，負載即長期接通，一般在彩燈中用以照明或襯托底色，沒有頻繁的動態(tài)

8、切換過程，因此可用開關直接控制，不需經過復雜的編程。流水燈則包括字形變化、色彩變化、位置變化等，其主要特點是在整個工作過程中周期性地花樣變化。</p><p>　　本文所要設計的彩燈是用八個發(fā)光二極管代替的，能通過外部開關的操作，來實現彩燈亮點的左移、右移、全亮、全滅的效果。因此其會在越來越多的場合中使用，這使本設計具有很大的借鑒意義。這種控制電路可靠性，靈活性高，使用范圍廣，特別適合中小城市的交通燈、霓虹燈等的

9、應用。而且，它對其他類似系統(tǒng)的開發(fā)具有一定的借鑒意義。</p><p>　　1.2目前彩燈的應用情況 </p><p>　　LED彩燈由于其豐 富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應用，用 彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經成為一種時尚。彩燈廣泛應用于流水燈、跑馬燈、鴛鴦戲水燈、流水燈、控制功能，并給出了具體的硬件電路和相應的程序。此課題設計具有很大現實意義，LED彩燈廣泛

10、應用于商業(yè)街廣告燈，也可作為歌廳、酒吧照明燈，在超大屏LED設計中也應用了此類的設計思想，隨著近幾年LED技術的不斷發(fā)展LED發(fā)亮度得到了很大提高。</p><p><b>　　1.3主要工作概述</b></p><p>　　本文所要設計的八路彩燈的功能要求是通過手動開關操作，實現彩燈的兩亮兩滅的左移右移和全亮全滅的功能。以及在正式試驗之前對彩燈的預置數功能，本實驗的

11、擴展功能也可以實現一亮一滅，三亮一滅，或者兩亮的循環(huán)移位功能。</p><p>　　本課題內容屬于軟件電路的設計與應用方面，實現過程包括總體方案的提出比較及選擇、電路原理設計、元器件（芯片）參數計算。針對現在彩燈的廣泛應用，可見彩燈循環(huán)是今后提高節(jié)假日氣氛的重要因之一，它的發(fā)展深度將更為廣泛，使用率將會大幅度提高。本課題設計的八路彩燈循環(huán)控制電路，在今后的生活中，在投入生產時，可以是多路彩燈，將集成芯片級聯使用，

12、擴展其功能。本設計是由時鐘信號發(fā)生器電路、序列信號發(fā)生器電路和移位輸出顯示電路組成。負載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動、單燈流動等情形，將會更為廣泛的應用。 </p><p><b>　　2 總體方案設計</b></p><p><b>　　2.1方案比較</b></p><p>　　方案一：本方

13、案是由555定時器、7490計數器、74138譯碼器和74ls794移位寄存器組成。7490計數器和74138譯碼器及74194移位寄存器的時鐘信號由555振蕩電路提供，改變555的振蕩頻率，即可改變計數器的計數快慢，即可控制彩燈閃爍快慢，計數器的輸出信號輸入至74138譯碼器，由74138譯碼。根據計數器輸出不同的計數結果，即可控制74138譯碼器譯碼得到8種不同的輸出信號，決定控制彩燈的循環(huán)變化。74138的輸出接在74198的八個

14、數據輸入端，可以控制彩燈的循環(huán)移位的方向，即左移和右移。當計數器清零時，可以實現全滅功能.</p><p>　　圖2.1方案一得設計框圖</p><p>　　方案二：本方案是由555組成的多諧振蕩器作為信號的脈沖發(fā)生器，74161計數器和74153雙向數據選擇器組成的序列信號發(fā)生器以及移位輸出顯示電路所共同組成。555多諧振蕩器組成的信號脈沖源作為74161計數器、74194移位寄存器的c

15、lk連續(xù)脈沖信號。通過改變電阻、電容的大小，可以改變74161計數器的計數快慢程度，74161的輸出端：Q0Q1作為74153的S0S1,Q2控制74153的兩個使能端。雙向數據選擇輸入端接SWDIP-8雙端的開關‘控制它的輸入。74153的兩個輸出端連接一個二輸入的與非門，它的輸出通過連接兩個SWDIP-4接入74194的數據輸入端，74194的兩個芯片的S1S0通過SWDIP-2開關接電源以及電阻到地。改變SWDIP-2的通斷狀態(tài)，

16、可以實現預置數，右移、左移的功能。</p><p>　　圖2.2采用方案二的設計框圖</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p>　　方案一：該系統(tǒng)是利用555多諧振蕩器和7490計數器以及138譯碼器和74194移位寄器的彩燈顯示功能。555發(fā)出脈沖信號，移位寄存器由計數器和譯碼器控制，1s的時間間隔，讓彩燈實現間亮

17、間滅的功能</p><p>　　方案二：該方案是使用555振蕩脈沖電路和循環(huán)移位控制電路以及彩燈顯示電路實現它的全亮全滅，二亮二滅，以及它的擴展功能一亮一滅、三亮一滅的循環(huán)、還有就是在實現各功能之前時的預置數功能，此系統(tǒng)都是通過開關控制的，比較方便。</p><p><b>　　2.3方案選擇</b></p><p>　　上述兩個方案最大區(qū)別就

18、是，方案一采用的是譯碼器輸出控制寄存器，實現功能的。方案二采用的是74153雙向數據選擇器輸出端控制移位寄存器的輸入端，中間是開關連接的。很方便，價格也低廉，通過上述方案的比較，最后我選擇了方案二。</p><p>　　3.單元模塊電路設計</p><p>　　3.1時鐘信號發(fā)生器 </p><p>　　主要用來產生脈沖信號。因為流水燈對頻率的要求不高，只要能產生高

19、低電平就可以了，且脈沖信號的頻率可調，所以可以采用555組成多諧振蕩器，其輸出脈沖作為下一級的時鐘信號。555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，可在5~16V工作，最大負載電流可達200mA，7555可在3~18V工作，最大負載電流可達4mA，因而其輸出可與TTL、CMOS

20、或者模擬電路電平兼容。555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產生與變換電路。</p><p>　　555定時器構成多諧振蕩器，組成信號產生電路 接通電源后，VCC通過電阻R1、R2給電容C充電，充電時間常數為（R1+R2），電容上的電壓vC按指數規(guī)律上升，當上升到VREF1=2VCC/3時，比較器C1輸出高電平，C2輸出低電平，RS=10，觸

21、發(fā)器被復位，放電管T28導通，此時v0輸出低電平，電容C開始通過R2放電，放電時間常數約為R2C，vC下降，當下降到VREF2=VCC/3時，比較器C1輸出低電平，C2輸出高電平，RS=01，觸發(fā)器被置位，放電管T28截止，v0輸出高電平，電容C又開始充電，當vC上升到時VREF1=2VCC/3，觸發(fā)器又開始翻轉。如此周而復始，輸出矩形脈沖。其電路原理圖如3.1所示。</p><p>　　圖3.1555構成的多諧

22、振蕩器</p><p>　　按一下運行鍵后，可看見輸出端是出現高低電平交替，時間間隔是由電路中的電容和電阻決定。因為課程設計的任務中要求時間間隔為一秒，因此在仿真時，電阻和電容值還需要改變。從而改變頻率，將脈沖信號輸出。</p><p>　　脈沖信號發(fā)生器是由555定時器連接而成，工作電壓為+5v。圖3.2所示是555的引腳排列情況，表3.1是它的引腳功能。 </p><

23、;p>　　圖3.2 555管腳圖</p><p>　　將管腳2.6輸入端連接到一起，將管腳5通過一個電容接地，將7管腳通過電阻和電容到地，在通過一個電阻接到電源上，3管腳作為脈沖的輸出端。電容是0.00001F,電阻是40K，電源和端口7之間的電阻是100K，就可以實現時間間隔為一秒。</p><p>　　振蕩周期的計算：多諧振蕩器的振蕩周與兩個暫穩(wěn)態(tài)時間有關，兩個暫穩(wěn)態(tài)時間分別由電

24、容充電、放電時間決定。設電路的第一暫穩(wěn)態(tài)和第二暫穩(wěn)態(tài)時間分別為T1、T2，根據以上分析所得電路狀態(tài)轉換時VI的幾個特征值，可以計算電路振蕩周期的值。T1的計算：t1作為第一暫穩(wěn)態(tài)起點，t2作為第二暫穩(wěn)態(tài)。T1=t2-t1,Vi(0+)==0V,VI(t為無窮大)=VDD,t=RC,根據RC電路過度過程的分析可知，當VI由0v變化到Vth所需要的時間為T1= T2的計算：同理，t2作為第二暫穩(wěn)態(tài)時間起點，有V(0+)=Vdd+V=Vdd,

25、V(t為無窮大)=0v</p><p>　　t=RC,由此可以求出T2=</p><p>　　所以 T=T1+T2= T1=+</p><p>　　將Vth=Vdd/2帶入上式有 T=RCln(4)=1.4RC</p><p>　　所以T=1.4RC=10.00001*R=1</p><p>　　所以 R=10000

26、0=100K</p><p>　　3.2 序列信號發(fā)生器</p><p>　　在數字信號的傳共有74161和74LS161兩種線路結構模式，其主要電特性的典型值如下：</p><p>　　表3.2序列信號發(fā)生器典型值</p><p>　　數字系統(tǒng)的測試中，有時需要用到一組特定的串行數字信號，這種數字信號稱為序列信號。產生序列信號的電路稱為序列

27、信號發(fā)生器。序列發(fā)生器的構成方法有多種，比較簡單、直觀的方法是用計數器和數據選擇器組成?？梢杂伤奈煌蕉M制計數器74LS161和八選一數據選擇器74LS151或者雙四選一的數據選擇器74LS153組成。</p><p>　　161有超前進位功能。當計數溢出時，進位端（RCO）輸出一個高電平脈沖，其寬度為QA的高電平部分。下圖3.3是161對應的管腳圖，3.2表是它的管腳功能表。</p><p

28、>　　圖3.3 74161管腳</p><p>　　74161是4位二進制同步計數器（異步清零，）161為可預置的四位二進制同步計數器， 161的清除端是異步的。當清零端CLEAR為低電平時，不管時鐘端CLOCK狀態(tài)如何，即可完成清除功能。</p><p>　　161的預置是同步的。當置入控制器LOAD為低電平時，在CLOCK上升沿作用下，輸入端QA-QD與數據輸入端A-D相一致。對

29、于74161，當CLOCK由 低至高跳變或跳變前，如果控制端ENP、ENT為高電平，則LOAD應避免由低至高電平的跳變，而74LS161無此種限制。</p><p>　　161的計數是同步的，靠CLOCK同時加在四個觸發(fā)器上實現的。當ENP、ENT均為高平時，在CLOCK上升沿作用下QA-QD同時變化，從而消除了異步計數器的計數尖峰。對于54/74161，只有當CLOCK為高電平時，ENP、ENT才允許由高至低電

30、平的跳變，而54/74LS161的ENP、ENT跳變與CLOCK無關。計數器是由觸發(fā)器級聯而成，下圖就有幾個觸發(fā)器構成的計數器。</p><p>　　圖3.4觸發(fā)器構成的計數器</p><p>　　下圖3.4是在TINA軟件中用74ALS161的計數器所實現的16進制計數器。</p><p>　　3.5 74161計數器原理圖</p><p>

31、;　　圖3.6 74161計數器的加計數仿真圖</p><p>　　74161計數器，因為是有觸發(fā)器構成的，因此，它的的工作條件是在CLK的有效觸發(fā)邊沿有效才行</p><p>　　下圖是計數器74ALS161的波形圖：</p><p>　　圖3.7 74161波形圖</p><p>　　74ALS153雙向數據選擇器：數據選擇是指經過選擇，

32、把多路數據中的某一路數據傳送到公共數據線上，實現數據選擇功能的邏輯電路稱為數據選擇器。它的作用相當于多個輸入的單刀多擲開關，74153是一個雙四選一的數據選擇器，它是由兩組四選一數據選擇器，共有54/74152、54/74LS153、54/74S153三種線路結構模式，其主要電特性典型值如下：</p><p>　　數據選擇器（AB）為兩組共用，按二進制譯碼，以供兩組從各自的4個數據（1C0—1C3,2C0—2C3

33、）中分別選取一個所需的數據。只有在兩組各自的選通端（1G,2G）為低電平時才可以選擇數據。下圖3.7為74153雙向數據選擇器的管腳圖</p><p>　　圖3.7 74153管腳圖</p><p>　　下表是74153的雙向數據選擇器的真值表：</p><p>　　只有當各自的G在有效狀態(tài)時才開始工作，</p><p>　　下面是類似它的7

34、4151的仿真波形圖</p><p><b>　　74161的波形圖</b></p><p>　　74153的兩個輸出通過一個與非門去控制下一級的輸入，用開關控制。</p><p>　　下圖是序列信號發(fā)生器的原理圖，是由74161和74153相互連接組合而成：如圖下圖</p><p>　　下圖3.8 74161和7415

35、3級聯圖</p><p>　　其中74161的CLK是由前一級的555輸出脈沖作為脈沖信號源的。通過控制左上角的swdip-8的開關，可以控制74153的數據輸入端，74161的兩個輸出，控制了74153的地址輸入端。其中161中葉有一個swdip-4de開關，用于給74161計數器實現預置數功能的作用，161的進位端因為沒有作用，所以懸空著的。這樣通過進行161和153的組合，就連接成了序列信號發(fā)生器，為信號做

36、輸入準備。</p><p>　　3.3 移位輸出顯示電路</p><p>　　四位雙向移位寄存器是采用四個SR觸發(fā)器，并在1R和1S輸入之間 接入了一個與非門，這樣構成的寄存器，它的最低有效位（LSB）和最高有效位（MSB）的電路排列順序應從上到下，從左到右。因此，定義移位寄存器中的數據從低位觸發(fā)器移向高位為右移，移向低位為左移。有時要求在移位過程中，數據任然保持在寄存器中不丟失。此時，只

37、要將移位寄存器最高位的輸出接至最低位的輸入，或將最低位的輸出接至最高位的輸入，變可實現環(huán)形移位寄存器。</p><p>　　用兩個74LS194接成多位雙向移位寄存器，移位寄存器是一個具有移位功能的寄存器，是指寄存器中.所存的代碼能夠在移位脈沖的作用下一次左移或右移，把既能左移又能右移的稱為雙向移位寄存器，只需要改變左右控制信號便可以實現雙向移位要求。根據移位寄存器存取信息大方式不同分為：串入串出、串入并出、并入

38、串出、并入并出四種形式。我在本課題設計中采用的是4位雙向通用移位寄存器，74LS194，其邏輯圖如下圖3.9。</p><p><b>　　+ </b></p><p>　　3.9 74194管腳圖</p><p>　　74194有5種不同的操作模式：即并行送數寄存，右移（方向由Q0-Q3）,左移（方向由Q3-Q0）,保持及清零。</p

39、><p>　　下表為74194的功能真值表：</p><p>　　移位寄存器的應用很廣，可構成移位寄存器型計數器，順序脈沖發(fā)生器；串行累加器；可用作數據交換，即把串行數據轉換為并行數據，或把并行數據轉換為串行數據。而在本課題中，我們應用了它的基本邏輯功能。由于課程設計任務的要求，是八路循環(huán)，所以，我采用了兩片74194級聯，來來作為移位輸出顯示電路。下圖3.10就是本次設計的移位輸出顯示電路圖

40、：</p><p>　　圖3.10以為輸出顯示電路</p><p>　　在整個設計中所用到的器件有：定值電阻，滑動電阻，電容，LED燈，74ALS04（反相器）7400（與非門），74ALS161（計數器），74ALS153（雙向移位寄存器），SWDIP-8(開關),SWDIP-4(開關)，SW-SPST(單刀單擲開關)，SWDIP-2(開關)，74HC794(移位寄存器)等</p&

41、gt;<p><b>　　4軟件設計</b></p><p>　　4.1Proteus仿真軟件 </p><p>　　Proteus軟件是來自英國Proteus軟件是來自英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件。Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路

42、仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現軟件源碼級的實時調試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等。</p><p>　　Proteus組合了高級原理布圖、混合模式SPICE仿真,PCB設計以及自動布線來實現一個完整的電子設計系統(tǒng)。此系統(tǒng)受益于15年來的持續(xù)開發(fā),被《電子世界》在其

43、對PCB設計系統(tǒng)的比較文章中評為最好產品—“The Route to PCB CAD”。Proteus 產品系列也包含了我們革命性的VSM技術,用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動態(tài)外設模型來對設計進行交互仿真。其功能模塊：—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真； ARES PCB設計。PROSPICE 仿

44、真器的一個擴展PROTEUS VSM:便于包括所有相關的器件的基于微處理器設計的協同仿真。此外，還可以結合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型. 這個仿真軟件比較適合我們初學者使用，安裝好這個軟件后，打開軟件，就可以在模塊中畫出自己所需要的仿真原理圖。當畫好以后，點擊運行，就可以進行電路仿真了。</p><p>　　4.2 Altium designer軟件</p>

45、;<p>　　Altium Designer符合電子設計師的要求。Altium的一體化設計結構將硬件、軟件和可編程硬件集合在一個單一的環(huán)境中，這將令用戶自由地探索新的設計構想。在整個設計構成中，每個人都使用同一個設計界面。 Summer 09版本解決了大量歷史遺留的工具問題。其中就包括了增加更多的機械層設置、增強的原理圖網絡類定義。新版本中更關注于改進測試點的分配和管理、精簡嵌入式軟件開發(fā)、軟設計中智能化調試和流暢的Lic

46、ense管理等功能。</p><p>　　09版本改進了在線實時及批量DRC檢測中顯示的傳統(tǒng)違規(guī)的圖形化信息，其含蓋了主要的設計規(guī)則。 利用與一個可定義的指示違規(guī)信息的掩蓋圖形的合成，用戶現在已經可以更靈活的解決出現在設計中的DRC錯誤。09版本允許用戶在PCB文件中自定義布線網絡顯示的顏色?，F在，用戶完全可以使用一種指定的顏色替代常用當前板層顏色作為布線網絡顯示的顏色。并將該特性延伸到圖形迭層模式，進一步增強了

47、PCB的可視化特性。Altium Designer 09版本為板級設計新增了16個機械層定義，使總的機械層定義達到32層。其它提升了PCB向Specctra導出數據的兼容性 3D單層顯示模式：改進了測試點管理系統(tǒng)。</p><p>　　Altium Designer現在可以允許用戶使用網絡類標簽功能在原理圖設計中將所涵蓋的每條信號線納入到自定義網絡類之中。當從原理圖創(chuàng)建PCB時，就可以將自定義的網絡類引入到PCB

48、規(guī)則。使用這種方式定義網絡的分配，將不再需要擔心耗費時間、原理圖中網絡定義的混亂等問題。09版本將提供更加流暢、高效和整齊的網絡類定義的新模式。</p><p>　　Altium Designer Summer 09版本提供了裝配變量和板級元件標號的圖形編輯能。在編譯后的原理圖源文件中就可以了解裝配變量和修改板級元件標號，這個新的特性獎令你從設計的源頭就可以快速、高效的完成設計的變更；對于裝配變量和板級元件標號變

49、更操作，更重要的是這將提供一種更快速、更直觀的變通方法。Altium Designer已經為用戶提供了一種可定制虛擬儀器的功能，在新的版本中您還將看到Altium新增了一種在FPGA內利用腳本編程實現可定制虛擬儀器的功能。該功能將為用戶提供一種更直觀、界面更友好的腳本應用模式。</p><p>　　在Altium Designer Summer 09版本中，用戶將看到一種全新的虛擬存儲儀（MEMORY_INSTR

50、UMENT）。 就在虛擬儀器內部，其就可提供一個可配置存儲單元區(qū)。利用這個功能可以實現從其它邏輯器件、相連的PC和虛擬儀器面板中觀察和修改存儲區(qū)數據。 </p><p>　　4.3軟件的設計結構</p><p><b>　　圖4.1設計結構圖</b></p><p><b>　　5 系統(tǒng)調試</b></p>

51、<p>　　5.1 脈沖信號發(fā)生器的調試</p><p>　　本課程設計是在Proteus軟件中實現調試的，調試的方法很簡單，在繪好原理圖后，就可以進行仿真了，在這個軟件里面仿真，如果出現錯誤，會提示你的問題所在。如果你的原理圖設計中毫無問題的話，那就可以仿真成功，可以實現你預計中的效果。</p><p>　　因為時鐘信號發(fā)生器就夠較為簡單，因此在繪制好此圖是，進行調試中很順利，

52、沒有出現什么問題，因為時間間隔為一秒通過計算可以知道總電阻約為110K左右。電容為0.00001F.在參數設置正確后，在進行仿真調試，時間基本上為一秒的間隔，這個現象可以通過555的輸出端接的LED燈的閃爍確定。</p><p>　　圖5.1時鐘信號發(fā)生器仿真圖</p><p>　　5.2序列信號發(fā)生器和以為輸出顯示電路調試</p><p>　　由于這個部分包含了4

53、個芯片，因此在調試的時候出現了一些問題，諸如：1移位輸出電路的脈沖信號控制端該由哪個信號控制出現了問題，經過反復思考其邏輯功能，終于找到了正確答案。2在移位輸出電路中，S1S0操作模式控制端時，也出現了相類似的問題，在經過反復的調試，改變，再調試后，也得出了正確的設計結果。3其中SL,SR在連接調試中出現了矛盾，原來是自己把線路連接反了。4接線錯誤：對于第一個問題，主要是線路過多過密導致接線混亂和接線過程中粗心大意產生的?？紤]到模擬電路

54、可以實現所要求的功能，因此我們堅持了原先的電路圖，在所接電路上進行了仔細檢查，找出了接錯的接線，并將接線進行了整理。</p><p>　　圖5.2序列信號發(fā)生器和移位輸出顯示器的仿真圖</p><p>　　5.3整體電路的調試</p><p>　　將整體的原理圖繪制好后，將555的輸出端用于控制下級以后的脈沖輸入端，將74ALS153的輸出經過與非門后連接到7419

55、4的輸入端所連接著的開關上進行仿真調試電路實現了預置數功能，但是離目標還差了一段，但也離目標進了一步。經過調整移位寄存器的模式控制端，在進行調試，也實現了右移左移功能。由于題目要求的是實現兩亮兩滅的功能，所以在預置數的輸入端，調節(jié)開關的通斷狀態(tài)以實現，這就在理論上實現了，接著就進行調試，最后終于調試仿真成功。</p><p>　　圖5.3整體電路圖的仿真</p><p>　　5.4系統(tǒng)實現

56、的功能</p><p>　　該系統(tǒng)實現了全亮全滅，兩亮兩滅的左移右移功能。通過設計，該電路還能實現其他的擴展功能，三亮一滅的循環(huán)和一亮一滅的循環(huán)移位。</p><p>　　打開自己所設計的原理圖，點擊運行，先在移位輸出電路中預置數，再進行右移或者左移的功能，運行無誤后，關閉文件。</p><p><b>　　6設計總結與收獲</b></p

57、><p>　　本次課程設計我只用了一個星期的時間就全部做完，效率很高，因為在設計之前根據設計的要求，每個模塊都仔細的設計分析了，正是整個過程我都認真的態(tài)度和方案選擇合適，才有這么高的效率。實踐，是一面很亮的鏡子，能夠通過它看出我們自身的缺點，能夠通過它查找出自身缺乏的知識。雖然這個項目還不是很完善，但是在設計過程中所學到的東西是這次設計的最大收獲和財富，使我終身受益。而且從本次課程設計中收獲很多。</p>

58、<p>　　這次課程設計主要是運用數字電路邏輯設計的一些相關知識，在整個實習過程中，都離不開對數字電路課程知識的再學習。我在最開始，就先將實習用到的知識通過翻閱數電書回顧了一遍（這也是對這門課的復習，給以后的復習備考減少了很多負擔），這樣的回顧讓我對知識的理解更加透徹，對后來的快速設計起了很好的鋪墊作用。而且還參考了數字電路實驗指導書， 關于芯片的管腳，里面有清晰的描述。</p><p>　　課程設

59、計，通過選擇的題目，根據要求，運用所學知識將其付諸實踐來完成。這并不是在課堂上的單純聽懂，或者課后看書過程中的深入理解，這需要的是一種理論聯系實踐的能力。理論知識往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設論，而實際的動手操作則完全不同，需要考慮實際中的很多問題。有些知識在理論上可能完全沒錯但到了實際中則不然。比如在動筆做題時我們是不用考慮導線、電阻是否連接的牢固合理，但在實際中，導線電阻有時是會帶來時間間隔的改變，平時試驗中，我就很認真，所以會比平

60、時不動手的要輕松地多。</p><p>　　在設計時和同學相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人對問題的看法總有差異，我們可以從交流中獲得不同的構思，其他人的設計也可能有比你出色的地方，很好的借鑒，并在大家的商討中選擇最優(yōu)方案最終一定會得到最好的設計方法。 </p><p>　　通過這次設計，我明顯感覺到“書到用時方恨少”。在以后的生活中我會不斷地學習充實自己。在此要再次感謝我的指導老師

61、，感謝老師給我這樣的機會鍛煉。在整個設計過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。</p><p>　　本次課程設計中包括CP的產生電路用的555芯片，基本電路我用了7個芯片（一片555、一片161、一片153、兩片194、一片7400、一片74ALS04），</p><p>　　從電路圖的設計、實現、仿真、實

62、驗報告，都是自己思考和動手。在這短短的7、8天電子課程設計中，不僅僅讓我們動了手動了腦，更讓我們體會到了理論與實踐相結合的重要性，憑空的理論是站不住腳跟的，需要時間來驗證。但我們又不得不承認理論的重要性，理論是前提，我們必須打好基礎。</p><p>　　在實驗設計的過程中，讓我們土會到以前從來沒有過的動手能力，以及新穎的思維方式，讓我從中獲益非淺。實驗過程中，有好幾個環(huán)節(jié)都讓我想不通，貝萊認為很簡單的，卻有不是

63、那么簡單，但最后經過我和搭檔一起努力，并在老師的指導下，終于完成了實驗設計，雖然道路艱難，但我們卻也樂在其中，既鍛煉了動手能力，有培養(yǎng)了動腦能力，更加利于我們在社會上工作。雖說設計實驗經歷的時間并不是很長，但感覺每一天都十分的充實，我有的時候，老犯迷糊，總用腦子空想，到最后把思路往電腦上一實踐，發(fā)現行不通，這些也給我了啟發(fā)，光憑空想是不能夠解決任何問題的，從這次電子課程設計中，讓我深深的體會到這一點，與此同時，我也體會到了理論與實踐的差

64、異性很大。空想的理論沒有實踐的支持是站不住腳的。</p><p>　　實驗設計中，每一步，甚至每一個細節(jié)都不是想象的那么簡單，那么輕而易舉，555定時器的運用就讓我苦想了很久，從查書到問老師，再到圖書館查資料，課程設計總算完成了，其實就我自己對這門課的認識是：態(tài)度決定一切，有一個決心就能做好事情。</p><p>　　總而言之，好好利用了學校給我們提供的此次實習的機會，設計期間，在胡老師的

65、指導下，通過自身的不斷努力，無論是思想上，學習上還是工作上，都取得了長足的發(fā)展和巨大的收獲，現將工作總結如下：思想上，學會了用科學的精神去解決問題。很多事情看起來是很簡單的問題，但實際做起來去會發(fā)現有許多奧妙！這是因為其中蘊含著許多科學的問題。運用科學的方法去解決問題，這是我這次設計給我?guī)淼乃枷肷系母淖?。，努力按要求完成了任務，提高了自己的綜合思考能力和動手實踐能。經過這段時間的實踐是檢驗真理的唯一標準，當然也是檢驗學習成果的標準。在

66、經過一段時間的學習之后，我們需要了解自己的所學應該如何應用在實踐中，因為任何知識都源于實踐，歸于實踐，所以要將所學的知識在實踐中來檢驗。</p><p><b>　　7 參考文獻</b></p><p>　　[1] 康光華，鄒壽彬，秦臻 電子技術基礎（數字部分）[ M ]高等教育出版社，2009 </p><p>　　[2] 西華大學電工電子技

67、術實驗指導書[ M ]電工電子實驗實習中心，2009 </p><p>　　[3] 林濤 四位雙向移位寄存器74194使用中存在的問題及原因分[ J ]2006,16:144-145 [4] 鄒全華 基于555定時器的電子實訓項目設計[ J ]2007,1:42-13 </p><p>　　[5] 康裕榮，康向東論帶緩沖器的CMOS與非門電路 2010 </p><p

68、>　　[6] 朱挺，吳訓威 雙邊沿移位寄存器的設計原理及應用 [ J ]2004，1:2-3 </p><p>　　[7] 應李俊，曾奕平，王一 簡易多功能計數器[ J ] 2008，9 </p><p>　　[8] 張展培，冼志敏，黃云 555定時器構成的多諧振蕩器[ J ]2009 </p><p>　　[9] 康華光 陳大欽. 《電子技術基礎》（第四版

69、）[M]. 高等教育出版社.1987</p><p>　　[10] 謝自美. 《電子線路設計.實驗.測試》 （第三版）[M] 華中科技大學出版社. 2006 [11] 江國強 蔣艷紅 《現代數字邏輯電路實驗指導》 [M] 電子工業(yè)出版社</p><p>　　附錄：彩燈顯示控制電路原理圖</p><p>　　在Altium Design中畫的原理圖：</p&g