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1、沈阳工程学院课程设计设计题目：彩灯控制器起止日期：2014 年 6 月 30 日起至 2014 年 7 月 4 日止职称 XXX系 别 XXx学生姓名XXX指导教师 XXX班级XXX学号XX沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目彩灯控制器系 别JXXX 班级XXX学生姓名_jxx 学号指导教师 XXX职称副教授/教授课程设计进行地点：F座任 务 下 达 时 间： 2014 年 6 月 18 日起止日期： 2014年 6月 30日起至 2014年 7月4日止教研室主任XXX2014年6月11日批准1.彩灯控制器1.1 设计目的：（1）掌握彩光灯控制器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使
2、用方法。1.2 基本要求：（1）设计一个具有三种色彩的灯光（红、黄、绿）控制器，三种灯光按红黄、绿的顺序依次发光；（2）每次绿灯亮27 秒，黄灯亮 8 秒，红灯亮 12 秒。（3）各计时电路显示。1.3 发挥部分：（1）灯光闪烁；（2）其他。2 设计过程及论文的基本要求2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选 1 个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需在规定时间内在单独在网络教学平台上交。2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全
3、、不许涂改。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设 计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分 析、元器件清单）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图）。3 时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注12014 630学生根据任务书做出原始框图并画出初步逻辑电路图点名22014.7.1检查框图及初步逻辑图完成情况，检查及纠正错误打分32014.7.2检查及改正逻辑图，并用EDA软件仿真逻辑图打分42014.7.3讲解印刷电路板图绘制及报告书写，仿真各部分电路波形打分52014.7.4报告书写，答辩，收报告打分沈阳工程学院电子
4、技术课程设计成绩评定表系（部）：XX 班级：XXX 学生姓名：_XXX指导教师评审意见评价 内容具体要求权重评分加权 分调研 论证能独立杳阅文献，收集资料；能制定课程设计方案 和日程安排。0.15432工作 能力 态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能 够独立完成设计工作，0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度 适宜。0.25432说明 书的 丿页量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩 （加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年 月曰评阅教师评审
5、意见评价 内容具体要求权重评分加权 分查阅 文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明 书的 丿页量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字 通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表 完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩 （加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年 月曰课程设计总评成绩分目录一设计任务111. 设计题目112. 设计目的113. 设计要求1二设计思路1三设计框图2四各部分电路介绍341脉冲信号源342译码器443计数器544逻辑电路645彩灯646仿真波形7五工作过程分析851电路原理图
6、852工作原理分析8六元器件清单9小结10致谢11参考文献12一设计任务1.1设计题目彩灯控制器1.2设计目的（1）掌握彩光灯控制器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。1.3设计要求（1）设计一个具有三种色彩的灯光（红、黄、绿）控制器，三种灯光按红、黄绿的顺序依次发光；（2）每次绿灯亮 27 秒，黄灯亮 8 秒，红灯亮 12 秒。（3）各计时电路显示。（4）灯光闪烁；二设计思路我们要先明确我们所需设计的东西“彩灯控制器”，对于彩灯控制器， 第一点：彩灯控制器必须能够使得彩灯发光，这是基本要求。第二点：控制三种 不同色彩的灯依次发光，要求是，红灯 12秒，黄灯 8 秒，绿灯 2
7、7秒且循环发光。 第三点：灯光要求闪烁。对于第一点，发光二极管发光，则需定时器发射信号脉冲到二极管出二极管 后连接电源即可。第二点，控制三种不同灯光的发亮，在设计电路时则需要用到计数器，而且 让三种灯光亮的时间不同，则需要设计不同进制的计数器，在控制灯的不同时发 亮就需要利用与非门来达到控制目的。而对于第三点，要使灯光闪烁发亮，则只需改变定时器的脉冲发射频率即可。 对于整个彩灯控制器的设计有几个最基本的部分脉冲发射源发射脉冲经过译码器再到计数器最后经数码显示器。三设计框图整个电路的设计框图如图所示:逻辑电路彩灯译码器脉冲信号 源/二十七进 制计数器八进制计十二进制数器计数器第四各部分电路介绍4
8、.1脉冲信号源如图：VCC6V摞138CC8 U7R2 5kQVCCRSTOUTDISTHRTRICONGND3C239i_TLM555CM该图则为脉冲信号发射源，由于其频率 T=0.7（R1+2R2）C=1hz/s 因此也可 称其为秒脉冲发射源，在此图中利用两个电阻值大小为5kQ和两个电容大小分 别 47nF 以及 10nF 与定时器 LM555CM 所构成的脉冲信号发射源，其作用用于 发射脉冲信号。上图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位 二极管，稳态时 555 电路输入端处于电源电平，内部放电开关管 T 导通，输出 端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号
9、加到Vi端。并使2端电位瞬时 低于1门低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开 始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到时，高电平比较器动作，比 较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C 上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到 作好准备。波形图如图所示：4.2译码器如图：U11A74LS139D就图所示译码器部分所采用的是74LS139D型译码器，它的输入端是1G,而 输入端为 1Y0， 1Y1， 1Y2， 1Y3。译码器能把输入的一组二进制代码转换成具有特定含义的输出信号。LED 译码器U18DCD_HEX_DIG
10、_RED转化电路中的信号用于数字显示。4.3计数器如图：U334AQA5BQB6CQCDQD7LENPRCO-10-ENT-9-0LOAD-1OCLR-2-0” CLK141312111574LS160D计数器接收电路中的脉冲信号当接收的脉冲满足本身进制，则本身发出一个 脉冲。本次电路设计所用计数器为74LS160D型74LS160型计数器是可预置的十进制同步计数器RCO 进位输出端ENP计数控制端ENT计数控制端CLK时钟输出端CLR异步清零端（低电平有效）LOAD 同步并行置入端（低电平有效）QAQD 输出端在总电路中所用到的十二进制，八进制，二十七进制计数器都是利用74LS160 计数器
11、构成的。4.4逻辑电路如图：U3AQABQBCQCDQDENPRCOENTLOADfCLR2CLK1413111574LS160D77406N74LS160NRCO2QA QB QC QDABC:16二T 10ENPEN? LOADCLR-u3LOADCLRCLK寸 136 10l 亍Q U11A7420NCLK74LS160D74LS160D在图所示可看出利用与非的逻辑关系来达到控制灯的不同发亮4.5彩灯如图：LED1为发光二极管。4.6仿真波形如图：用频率计测得多谐振荡器的输出频率为1KH，其图如下:五工作过程分析51 电路工作原理图如图所示：52 工作原理分析：如图所示中 LM555CM
12、 为整个电路提供脉冲信号发射，当脉冲进入译码器 时，经译码器改变信号性质在分三路送往三个不同进制的计数器，同时也送往三 个不同的发光二极管再接入电源。信号在经过不同进制的计数器时再由计数器将 信号送给译码显示器，控制电路部分可看4.4 逻辑电路部分，可清楚的看出控制 二极管发光的逻辑关系。如图，在电路图的最左上方由两个型号为 74LS160 的 计数器所组成的十二进制的计数器，而中间部分是单个计数器所构成的一个八进 制的计数器，最右上方的两个计数器构成了一个二十七进制的计数器。六元器件清单如表：數重|描述蜃考标识封装11nMER, LM555CMU7IPC-735108A21LED_greenLED1UltiboardVEDgRZ,?31LEDellowLEDSUltibQardVEDgRZ.T41LED_redLED2UltiboardVE
