数电课设报告 - 图文

1、 内容摘要

课设所要求实现的电路功能有以下功能：

1.用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1、2、3、4、5、6、7（音乐符号数列），然后又依次显示

出自然数列，奇数列、偶数列和音乐数列……如此周而复始，不断循环。

2.打开电源时首先进入自然数列的“0”。

3.每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5S－2S范围内连续可调。

本次课程设计的题目是循环彩灯控制器，而彩灯控制器的实质是利用数字电路的特性，产生课程设计所要求的有规律循环序列，然后通过显示期间显示出数字的数字电路。而制作循环彩灯控制器的方法有很多，高级的还有使用可编程控制器进行实现，而此次课设的背景是数字电子技术基础课程，所以主要使用基础的芯片进行设计。

而要产生课程要求的设计方案也不尽相同，本报告所设计的方案是以计数器芯片为主要芯片，辅助以多路选择器进行选择信号，产生题目要求的数字序列。另外还有诸如脉冲信号发生电路，分频器，以及数码管显示驱动电路等周边基础电路。

2、 目录（必须标注页码）

3、理论设计

设计方案（框图），工作原理； 设计方案的框图如下：

工作原理：彩灯控制器实质是一个显示有序的循环数列，与进制计数器有比较类似的逻辑功能，只是彩灯控制器比计数器有更复杂的逻辑功能，所以需要以计数器作为基础元件，并辅助以多路选择器进行产生数字的筛选与计数器的清零，然后将生成的计数器和多路选择器序列作为输出信号，输入进译码芯片，再通过LED数码管输出数字。而产生脉冲信号需要使用震荡芯片。作为时钟信号进行计数。

单元电路设计（原理电路图，电路工作原理，参数计算，器件选择）； 1. 输入时钟信号的设计。

选取NE555芯片作为时钟信号产生芯片，辅助一定的电阻和电容，产生多谐振荡电路，达到实现时钟信号的功能。题目要求数字显示时间在0.5s~2s内可调，于是利用多谐振荡器周期的计算公式可知，可以通过改变电阻R1来实现，于是将R1变成一个变阻器。

LED数码管 驱动芯片 计数器 多路选择器 分频器 时钟信号发生器 高电平时间： 低电平时间：

ttph?0.7C(R1??0.7CR2)

plR2

一个周期时间：tph?0.7C(R1?2R2)

输出频率： f?得出电路需要的

1tph?tpl?1.43?R1?2R2?C

电阻为：200K，最大阻值为470k 的滑动变阻器。 电容为：1nf电容和1uf电容。 设计的555电路如下图所示：

2.分频电路的设计：

分频器采用JK触发器芯片74LS112，时钟信号输入时需要使用一个非门芯片74LS04进行反转，然后输入到触发器的时钟控制端，而此JK触发器起到的作用为反转时钟信号的功能，讲J脚和K脚都进行接vcc处理。 74ls112的功能表如下：

设计的分频电路电路图如下：

3.主体计数器和多路选择器电路

采用74LS153和74LS160进行电路设计，每个芯片都要使用两个。进行多次计数与选择的回路实现复杂的逻辑功能，并且辅助三路与门74LS10与两路与门74LS08以及非门74LS04，非门可以和分频电路公用同一个74LS04芯片，起到节省芯片与空间的作用。 其中74LS160计数器的逻辑图如下：

74LS153双4选1多路选择器逻辑表如下：