《《数字电子技术基础》课程设计说明书彩灯循环显示控制电路设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《数字电子技术基础》课程设计说明书彩灯循环显示控制电路设计（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉理工大学数字电子技术基础课程设计说明书 课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 通信0704 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 彩灯循环显示控制电路设计 初始条件： 74LS390计数器、555信号发生器、74LS139译码管、数码管、74LS161计数器和相关门电路，可以选用其他的计数器和集成电路，但必须给出原理说明要求完成的主要任务: 以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后由依次显示
2、出自然数列、奇数列、偶数列和音乐符号数列.如此周而复始，不断循环。设计要求:打开电源时，控制器可自动清零。每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。用EWB软件或者multisim软件或者Quartus软件完成仿真。时间安排：第19周，安排任务与理论讲解第19-20周，方案设计与仿真第20周，完成（答辩，提交报告，演示） 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录摘 要IABSTRACTII1主要任务及指标要求12方案论证与实现22.1
3、振荡电路部分22.2数列循环部分22.3数列显示部分53单元电路的设计及其原理93.1振荡电路的设计93.2数列循环电路的设计93.3数列显示电路的设计103.3.1自然序列显示电路的设计103.3.2奇序列显示电路的设计113.3.3偶序列显示电路的设计123.3.4音乐数列显示电路的设计133.4总电路图的设计144仿真结果164.1振荡电路的仿真164.2二分频电路的仿真175仿真结果分析186心得体会19参考文献20附录：元件清单21摘 要由于该彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来，故本次课程设计主要是用计数器来实现的。计数器在时序电路中应
4、用的很广泛，它不仅可以用于对脉冲进行计数，还可用于分频，定时，产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的触发就可以实现不同的序列输出了。本设计中彩灯循环显示器能够按照要求依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个移位寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波，就可以利用它来产生脉冲信号了。而这个多谐振荡器采用的是555定时器来完成的。以上三个部分共同组成了本设计电路！Abstract As
5、the lantern of the substance of the cycle control circuit is to produce a series of regular series, and then through a Seven-Segment LED display, so the design of this course is mainly used to achieve the counter. Counter timing circuit in a wide range of applications, it can be used not only to cou
6、nt on the pulse, can also be used for frequency, timing, resulting in the beat, as well as other timing signal pulse. Counter the use of different functions and different triggers can be achieved on the output of different sequence. Carnival of the design cycle can display the output in accordance w
7、ith the requirements of the natural sequence in order, odd-numbered sequence, even sequence the music sequence. In order to achieve this cycle of the output function, in the design of the time also used a shift register, you can use it to control the output of the work of the four counters, you can
8、turn the work so that the four counters, we can meet the requirement of the order cycle output series. Finally, there is a part of the generated pulse Multivibrator Based on square wave can be generated, you can use it to generate a pulse signal. Multivibrator This is used to complete the 555 timer.
9、 Composed of three parts over a common circuit of this design!II彩灯循环显示控制电路设计1主要任务及指标要求（1）以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列. 如此周而复始，不断循环。（2）打开电源时，控制器可自动清零。（3）每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5s到2s范围内连续可
10、调。2方案论证与实现2.1振荡电路部分 产生信号脉冲的方法很多，这里我在设计的时候选用的是用多谐振荡器，它是一种在接通电源后，就能产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，常作为脉冲信号源。由于不用接输入信号就可以产生所需要的矩形波，所以在设计的时候就选用这个方案。而选用的电路是用555定时器构成的，因为555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，用它组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小，这样使产生的矩形波更稳定。电路图如图1图1 脉冲信号产生电路图2.2数列循环部分采用一个2线-4线译码器和一个四进制计数器可以让四组数列依次循环。通过译码器的输出依次去控制芯
11、片清零端，再通过四进制计数器来控制译码器输入，这样就可以使得译码器的四个输出不断循环，而四进制计数器的时钟脉冲则可通过每个74LS161芯片的进位端经过一四输入或门（这里我们采用集成门电路CD4072）输出来控制。其电路图如图2图2 用译码器实现的循环电路在这个部分中，我主要用到的芯片有74LS390计数器和74LS139译码管以及四输入集成或门芯片CD4072，它们的引脚图和功能表分别如下图和表所示。 表1 74LS390的功能表输入输出R01R02S91S92CPACPBQDQCQBQA1100000110000001110010111001R01 R02=0S91 S92=0CP0二进制
12、计数0CP五进制计数CPQA8421码十进制计数QDCP5421码十进制计数 表2 74LS139的功能表输入输出GBAY3Y2Y1Y01111100011100011101010101101101112.3数列显示部分设计要求中明确规定以LED数码管作为控制器的显示元件，因此，再搭建实物过程中首先要设计好数码管驱动电路， LED数码管是将数个条状发光二极管共阴极连接，排成8字形，而将另一端做控制端分别引出而制成。每只数码管由7条LED组成，故称七段数码管。使用时，接通相对应的数段，则可得到09一系列数字。数字、显示图形与发光段的对应关系见图实现计数器输出和数码管输入的转换采用数码器。本部分采用的74LS48的输出是高电平有效、驱动共阴极数码管。图3为74LS48外引脚图，表3为74LS48的功能表。 图3 74LS48引脚图表3 74LS48功能表000000001010000000000001111111111译码输出由此组成的数码管驱动电路如图4：图4 数码管驱动电路图搭建好数码管驱动电路后，再来设计数列发生电路，利用74LS161计数器可以实现设计要求中的数列，根据数列不同的特点来搭建电路就可以实现相关功能，电路图如图5图5 数列显示电路原理图其中主
