【正文】 多的時間和精力。在實際操作中發(fā)現(xiàn)設(shè)計和課本上的知識有很大聯(lián)系，但又高于課本，一個簡單的原理要把它應用以及和其他功能綜合起來就有些困難。通過設(shè)計也鞏固了我們的書本知識以及通過借閱書籍和上網(wǎng)查找資料，也豐富了自己對ＥＤＡ的了解。不過本次設(shè)計也存在一些不足，暴露了自己對ＥＤＡ的掌握還有所欠缺。在設(shè)計過程中，分頻分的太大，頻率太小的話，揚聲器的聲音體現(xiàn)不出顯示不同花型時的區(qū)別；頻率太大的話，數(shù)碼管顯示速度太快，嘗試分頻時使用不同的脈沖信號，但沒有成功。在反復調(diào)試中，最后還是成功了，但原理還不是很清楚。同時，在課程設(shè)計過程中通過與老師、同學的交流，也了解了他們對于這門技術(shù)的看法和今后這門技術(shù)的發(fā)展方向，也感謝老師對我設(shè)計的指導和同學對我的幫助?？偟膩碚f，這次設(shè)計還是有所收獲的。課程設(shè)計說明書參考文獻[1] .《VHDL數(shù)字電路設(shè)計教程》.電子工業(yè)出版社，[2] 潘松，黃繼業(yè).《EDA技術(shù)實用教程》（第二版）.科學出版社， [3] 焦素敏.《EDA應用技術(shù)》.清華大學出版社， [4] 曾繁泰，[M].北京:清華大學出版社，2001 [5] [M].廣州:華南理工大學出版社,2001課程設(shè)計說明書附錄：源代碼程序libraryieee。use 。entity led is port(rst,clk,clker:instd_logic。x:out std_logic_vector(7 downto 0)。y:out integer range 0 to 10。m:out std_logic_vector(6 downto 0)。z:out std_logic)。end led。architecturebhv of led is signal clk1,clk2,clk3,clk4,clk5:std_logic。type state is(a,b,c,d,e,f)。signalpr_state,nx_state:state。begin a1:process(clker)variable temp1:integer range 0 to 15。begin ifclker39。event and clker=39。139。then temp1:=temp1+1。if temp1=2 then clk1課程設(shè)計說明書temp2:=0。end if。end if。end process。a3:process(clker)variable temp3:integer range 0 to 15。begin ifclker39。event and clker=39。139。then temp3:=temp3+1。if temp3=8 then clk3課程設(shè)計說明書end if。end if。end process。a6: process(clk,rst)variablecount:integer range 0 to 10。begin if(rst=39。139。)then pr_state x x x課程設(shè)計說明書nx_state x x x第五篇：數(shù)電課程設(shè)計循環(huán)彩燈控制器課程設(shè)計說明書班 級：電子信息0901學 號：0501090108學生姓名：張亞軍指導教師：曹建生日 期：緒論自1879年美國科學家愛迪生發(fā)明了白熾燈以來，便結(jié)束了人類“黑暗“的歷史，給人類以光明，創(chuàng)造了巨大的財富。如今燈光已成為人民生活中必不可少的家用品。而相續(xù)發(fā)展起來的的循環(huán)彩燈也成為時代前沿的時尚藝術(shù)，它以現(xiàn)代高科技為基礎(chǔ)，隨著高技術(shù)日新月異的發(fā)展，其藝術(shù)性和表現(xiàn)力都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)了藝術(shù)上的創(chuàng)新與突破，不斷創(chuàng)造出令人驚嘆、叫絕的視覺藝術(shù)效果，給人們帶來了美的享受和心靈上的震撼。伴隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到霓虹燈。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(jīng)成為一種時尚。但目前市場上各式樣的LED彩燈控制器大多數(shù)用全硬件電路實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據(jù)不同場合、不同時間段的需要來調(diào)節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài) 參數(shù)。這種彩燈控制器結(jié)構(gòu)往往有芯片過多、電路復雜、功率損耗大等缺點而且價格昂貴。此外從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調(diào)，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對現(xiàn)有的彩燈控制器進行改進。利用控制電路可使彩燈按一定的規(guī)律不斷的改變狀態(tài)，不僅可以獲得良好的觀賞效果，而且可以省電（與全部彩燈始終全亮相比）。再由于人們對于物質(zhì)生活的要求也在逐漸提高，不光是對各種各樣的生活電器的需要，也開始在環(huán)境的幽雅方面有了更高的要求。比如日光燈已經(jīng)不能滿足于我們的需要，彩燈的運用已經(jīng)遍布于人們的生活中，從歌舞廳到卡拉OK包房，從節(jié)日的祝賀到日常生活中的點綴。這些不緊說明了我們對生活的要求有了質(zhì)的飛躍，也說明科技在現(xiàn)實運用中有了較大的發(fā)展。在這一設(shè)計中我們將涉及有關(guān)彩燈控制器的設(shè)計，從原理上使我們對這一設(shè)計有所了解。將其確實的與我們生活相聯(lián)系起來。課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書一． 設(shè)計題目 : 循環(huán)彩燈控制器電路 二． 主要內(nèi)容及要求(1)共有紅、綠、黃3色彩燈各9個，要求按一定順序和時間關(guān)系運行。(2)動作要求：先紅燈，后綠燈，再黃燈，然后，全部紅燈亮5S，再黃燈，后綠燈，各一次。以此循環(huán)。(3)對各組燈的控制，要求有驅(qū)動電路。(4)對跑動電路，可以每3個一組，交叉安裝，分別點亮每一組，利用視覺暫停，達到跑動的效果。三．進度安排老師給出選題內(nèi)容，課程設(shè)計的相關(guān)要求，指導時間及任務(wù)完成期限。根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容及要求構(gòu)造整個設(shè)計思路，復習數(shù)字電路中觸發(fā)器、譯碼器、計數(shù)器、譯碼顯示器等部分內(nèi)容。分析彩燈控制器的組成、各部分功能及工作原理。查出各芯片引腳排列及功能。進行電路的設(shè)計及仿真模擬。根據(jù)電路的原理寫出設(shè)計方案。設(shè)計方案的檢查，修正，改進，按要求打印方案。應用價值在家庭裝飾、商業(yè)區(qū)、許多戶外廣告、公益廣告等的燈光布置中經(jīng)常需要完成彩燈循環(huán)點亮以實現(xiàn)燈光動態(tài)效果，做到廣告、彩燈等作品色彩鮮艷，富有創(chuàng)藝，變化形式豐富，起著宣傳和美化環(huán)境的作用，營造文明和亮麗氛圍，增添人們生活樂趣。彩燈控制現(xiàn)已廣泛用于廣告、舞廳、商店方面。伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和夜市的興起循環(huán)彩燈的用途將越來越廣，一 方案設(shè)計與論證該任務(wù)要求：先紅燈，后綠燈，再黃燈，然后，全部紅燈亮5S，再黃燈，后綠燈，各一次。以此循環(huán)。根據(jù)此要求電路總體上可以分為三部分：。一部分電路為控制5s的跑動。一部分電路為實現(xiàn)這兩種跑動的循環(huán)。因此可以選用兩個555多諧振蕩器（，一個為5秒）用來控制跑動的速度，再選兩個4017芯片，因為4017芯片在正常工作下，連續(xù)送入時鐘脈沖時，其十個輸出端會依次輸出高電平。，用一個4017芯片來點亮5s的跑動。選用一個JK觸發(fā)器和模擬開關(guān)4066芯片來實現(xiàn)循環(huán)功能，即用JK觸發(fā)器來控制4066芯片的開通和關(guān)閉。二，單元電路設(shè)計與參數(shù)計算在整個電路中，其主要的組成部分有：555定時器和4017芯片組成的 ：(由于仿真時，設(shè)置的時間跟實際理論計算的不符合，)555定時器和4017芯片組成的9個一組持續(xù)亮5s的(由于仿真時，設(shè)置的時間跟實際理論計算的不符合，故仿真時時間可能不是5s)4066和74LS76組成的一個循環(huán)電路：（本來是要用hc4060+CD4013（D觸發(fā)器，用它做2分頻電路）+32768Hz的晶振組成秒定時，產(chǎn)生秒脈沖來做循環(huán)電路的，不過由于其中的芯片沒接觸過也比較復雜，所以就沒用此方案，改為用4066和74LS76組成的循環(huán)電路。）設(shè)計過程中各個單元的詳細原理、電路圖和仿真狀態(tài)如下：第一部分電路：實現(xiàn)3個一組紅燈，后黃燈，再綠燈，分別依次跑動一次的電路，電路如下圖：此電路主要用到一個555多諧振蕩器和一個4017芯片，4017芯片有十個輸出端口，而每3個一組的燈都接一個4017的輸出端口，這樣可控制任務(wù)中的9組燈。電路中的555多諧振蕩器的輸出端接4017的脈沖輸入控制，555多諧振蕩器不斷的產(chǎn)生脈沖送入4017芯片的脈沖輸入端，從而使4017芯片的輸出端（01，02，03，04，05，06，07，08，09）依次為高電平，這樣就控制指燈不斷的跑動！第二部分電路：用來實現(xiàn)全部9個一組紅燈，再黃燈，后綠燈，各亮一次。電路如下圖：此電路主要用到一個555多諧振蕩器和一個4017芯片，4017芯片有十個輸出端，而每9個億組的燈都接一個4017的輸出端（共接三個），這樣可控制任務(wù)中的3組燈。電路中的555多諧振蕩器的輸出端接4017的脈沖輸入控制，555多諧振蕩器不斷的產(chǎn)生脈沖送入4017芯片的脈沖輸入端，從而使4017芯片的輸出端（01，02，03）依次為高電平，這樣就控制3組指燈持續(xù)亮5s依次跑動循環(huán)！1：用來實現(xiàn)兩種的跑動不斷循第三部分電路環(huán)。電路如下圖：此部分電路主要是用一個4066BP芯片和一個74LS76N芯片來現(xiàn)實。4066BP芯片為模擬開關(guān)芯片，它集成了四個模擬開關(guān)（在此用到兩個），每個模擬開關(guān)有2個端子，一個為控制端，主要接高電平或低電平，其佘兩個端子為輸入輸出端。當控制接高電平時，開關(guān)接通，控制端接低電平時開關(guān)斷開。74LS76N芯片為集成JK觸發(fā)器。在此電路中觸發(fā)器的J，K 和清零端都接高電平。這樣每給觸發(fā)器一個觸發(fā)邊沿其輸出端就翻轉(zhuǎn)一次。Q端接4066BP的一個開關(guān)的控制端。Q非接4066BP的另一個開關(guān)的控制端。這樣可以使4066BP用到的兩個開關(guān)一個接通時而另一個就斷開。而觸發(fā)器的脈沖輸入端接第一部分電路中的4017的第十（09）輸出端口和第二部分電路中的4017的03輸出端口的或門的結(jié)果。而4066模擬開關(guān)用到的兩個開關(guān)的輸入端接12V直流電源，其一個開關(guān)的輸出端接第一部分電路中的555多諧振蕩器電源端，別一個開關(guān)輸出端接第二部分電路中的555多諧振蕩器的電源端！這樣就實現(xiàn)了若第一部分的電路工作時第二部分電路就不工作。而第二部分電路工作時第一部分電路就不工作。即可實現(xiàn)交替循環(huán)工作！三總原理圖及工作過程1．總原理圖2電路完整工作過程電路運行時第一部分的555多諧振蕩器首先工作不斷的給控制著3組燈（3個一組）的4017芯片送去脈沖，從而使4017的十個輸出端依次為輸出高電平。接到高電平的組燈就會發(fā)光。這樣就實現(xiàn)先紅燈，后黃燈，再綠燈。當最后的綠燈亮完后，即第一部分的單元電路中的4017的第十個輸出端（09）輸出高電平時，這就給74LS76觸發(fā)器送去一個脈沖，于是觸發(fā)器的Q端就翻轉(zhuǎn)輸出低電平使4066模擬開關(guān)的一個開關(guān)變?yōu)閿嚅_，從而使第一部分的電路處于不工作狀態(tài)。而觸發(fā)器的Q非端同時了輸出一個高電平使4066的另一個開關(guān)導通，這時第二部分的電路開始運行。這樣就使全部紅燈，再黃燈，后綠燈，各亮一次。而當綠燈全部亮完后，這時第二部分的4017的第四個輸出端（03）輸出高電平，也給觸發(fā)器送去一個脈沖。于Q端和Q非端翻轉(zhuǎn)。這樣第二部分的4066的模擬開關(guān)斷開，控制第二部分的模擬開關(guān)斷開使第二部分的電路不工作。，而控制著第一部分的4066模擬開關(guān)導通，使第一部分的電路工作3個一組的組燈依次點亮、依次跑動。如此實現(xiàn)了3個一組先紅燈，后黃燈，讓后再9個一組，先紅燈，后黃燈。四 安裝與調(diào)試按照電路圖進行接線，按照單元電路設(shè)計中的方法連接好每一塊電路，然后把每一塊接在一起。對每單元電路進行調(diào)試，在對每部分電路進行調(diào)試時仿真狀態(tài)跟設(shè)計和預想的一樣，沒什么大問題。把各單元電路接在一起調(diào)試時，不過9個一組的持續(xù)5s的出現(xiàn)錯誤，就 12，達不到要設(shè)計的要求。不過，持續(xù)亮5s的功能中，亮黃跟綠燈時會有三個紅燈也一起亮的(問題解決不了)。不過總體的功能跟效果還是達到要求。五 結(jié)論與心得通過此次的課程設(shè)計，我對電路的設(shè)計流程有了一定的了解，對仿真軟件也有一定的認識。，通過運用檢修方法查出是系統(tǒng)內(nèi)部的問題，改正后恢復正常。所有燈一會正常一會不工作，經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)在電源處接觸不良，改正后恢復正常?？偟膩碚f，本次的課程設(shè)計進行的還算順利，不過對于結(jié)果有點不怎么滿意，就是持續(xù)亮5S的功能有點不完善，但總的結(jié)果還算達到了設(shè)計要求。本次所用的芯片大部分都是基礎(chǔ)的，不過有個別的不怎么了解，不過通過此次課程設(shè)計，我對這些未曾接觸過的芯片都有一定的認識，對其功能也有一定的了解。比如4066，4017。這次的課程設(shè)計是我更加熟悉芯片的功能跟用法，讓我更好的運用邏 13輯門，使我所學的知識得到鞏固，并且這次的設(shè)計培養(yǎng)了我的獨立思考的能力和操作的能力。六參考文獻1.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，康華光 主編，高等教育出版社； [M].武漢：華中理工大學出版社3.《數(shù)字電路指南》，阮祁忠、蔡聲鎮(zhèn)編著，福建科學技術(shù)出版社[M].北京：高等教育出版社實驗測試（第二版）[M].武漢：華中科技大學出版社。