【正文】 總之通過(guò) 本次實(shí)驗(yàn)我學(xué)會(huì)了很多，學(xué)會(huì)了獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題。我還學(xué)會(huì)了一些數(shù)電設(shè)計(jì)的基本思想和方法，也學(xué)會(huì)了 查找資料以及分析問(wèn)題。在解決了這些的問(wèn)題之后，經(jīng)過(guò)仿真與調(diào)試得到了四種花型的 結(jié)果，那一刻覺(jué)得特工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 7 頁(yè) 共 7 頁(yè) 別的開(kāi)心。我想到用 74LS194雙向移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)彩燈的閃爍，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 也碰到了一些問(wèn)題，比如應(yīng)該怎樣控制 S0S1 控制端， 這時(shí)我想用輸入開(kāi)關(guān)來(lái)控制 S0S1，但這樣設(shè)計(jì)的過(guò)程中碰到了更多的麻煩，而且這樣不能體現(xiàn)設(shè)計(jì)的價(jià)值。明白了這些，于是我上網(wǎng)查找一些關(guān)于課題中芯片的使用情況和功能，去圖書館查找一些課題的資料，這樣我就更好的理解課題的基本思想和設(shè)計(jì)方法。剛開(kāi)始時(shí)對(duì)自己選的課題不知所措，感覺(jué)很陌生雖然課上都學(xué)過(guò)但是使用起來(lái)確不太會(huì)。 八 、 改進(jìn)措施 針對(duì)有四個(gè)燈不能同時(shí)復(fù)位，可以增加一個(gè)復(fù)位控制開(kāi)關(guān)同時(shí)控制四個(gè)移位寄存器的復(fù)位端。 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 5 頁(yè) 共 7 頁(yè) 設(shè)計(jì) 總 電路圖 本次設(shè)計(jì)的花型有以 下幾種 ： 花型一：兩組彩燈從右到左順次漸亮，再順次漸滅； 花型二：一組彩燈從左到右順次漸亮，再順次漸滅，一組彩燈從右到左順次漸亮，再順次漸滅； 花型三：兩組彩燈從左到右順次漸亮，再順次漸滅； 花型四：一組彩燈從右到左順次漸亮，再順次漸滅，一組彩燈從左到右順次漸亮，再順次漸滅； 六 、 仿真與調(diào)試 電路如設(shè)計(jì)總電路圖接好，將彩燈分為第一組和第二組， 經(jīng)過(guò) 仿真與調(diào)試 按下輸入開(kāi)關(guān)就 能夠出現(xiàn)以上所說(shuō)的四種花型，下圖為彩燈的排列方式以及彩燈的四種花型的波形圖。 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 4 頁(yè) 共 7 頁(yè) 總電路的實(shí)驗(yàn)圖。兩個(gè) 194 通過(guò)級(jí)聯(lián)的方式形成電路的上半部分，另外兩個(gè) 194 通過(guò)級(jí)聯(lián)形成下半部分。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器形成脈沖驅(qū)動(dòng) 151數(shù)據(jù)選擇器來(lái)控制 S0S1 控制端。 方案比較： 方案一更能夠體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的目的，用 151 控制 S0S1 控制端能夠?qū)崿F(xiàn)輸入開(kāi)關(guān)的減少，從而只要一個(gè)開(kāi)關(guān)就能控制 電路，而方案二不能體現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的，而且設(shè)計(jì)中還會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。再用兩個(gè) 161計(jì)數(shù)器將不 同的脈沖驅(qū)動(dòng) 151數(shù)據(jù)選擇器。另一個(gè) 151數(shù)據(jù)選擇器直接與第二個(gè)級(jí)聯(lián)的 S0 相連接，通過(guò)一個(gè)非門與 S1 相連接。 方案思路一： 用兩片 74LS151 數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)。工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 2 頁(yè) 共 7 頁(yè) 而采用計(jì)數(shù)器與譯碼器的結(jié)合時(shí)要用不同的計(jì)數(shù)方法 來(lái)實(shí)現(xiàn)彩燈的變化，這樣會(huì)比較的麻煩與不容易實(shí)現(xiàn)，因此采用方案一比較好。 方案比較： 方案一總體上比方案二要好。顯然，不同的計(jì)數(shù)器與譯碼器電路，得到的是不同的彩燈循環(huán)控制結(jié)果 。 74LS194 只有四個(gè)輸出端，要實(shí)現(xiàn) 16 路彩燈輸出顯示必須采用四個(gè) 74LS194 芯片，這是可以通過(guò)四片芯片兩兩級(jí)聯(lián)組成兩個(gè) 8位雙向移位寄存器，再通過(guò) S0S1 控制端實(shí)現(xiàn)左移右移功能，從而實(shí)現(xiàn)四種閃爍變化。 南京工程 學(xué) 院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 題目 彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設(shè)計(jì) 課 程 名 數(shù)電課程設(shè)計(jì) 院 (系 、 部 、 中心 ) 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 智能建筑電氣 班 級(jí) 智能 081 學(xué) 生 姓 名 周玉秀 學(xué) 號(hào) 206081005 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 物理實(shí)驗(yàn)中心 C405 指 導(dǎo) 教 師 殷埝生 曾憲陽(yáng) 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 設(shè)計(jì)起止時(shí)間： 2021 年 12月 13 日至 2021 年 12 月 17 日成績(jī) 目錄 一、 設(shè)計(jì)題目 …………………………… …………… 1 二、 設(shè)計(jì)目的 ………………………………………… 1 三、 設(shè)計(jì)要求 ………………………………………… 1 四、 設(shè)計(jì)思路與方案 ………………………………… 1 五、 具體電路設(shè)計(jì) …………………………………… 2 六、 仿真與調(diào)試 ……………………………………… 5 七、 結(jié)果分析 ………………………………………… 6 八、 改進(jìn)措施 ………………………………………… 6 九、 設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………… …… 6 十、 參考文獻(xiàn)………………………………………… 7 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 1 頁(yè) 共 7 頁(yè) 一設(shè)計(jì)題目 彩燈循環(huán)顯示控制器電路的設(shè)計(jì)； 二設(shè)計(jì)目的 學(xué)會(huì)將一個(gè)實(shí)際情況抽象為邏輯電路的邏輯狀態(tài)的方法； 進(jìn)一步了解數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的基本思想和方法； 掌握實(shí)際輸出電路不同要求的實(shí)現(xiàn)方法； 三 、 設(shè)計(jì)要求 16 路彩燈輸出顯示； 彩燈閃爍按一定規(guī)則變化（至少三種以上），可通過(guò)輸入開(kāi)關(guān)設(shè)置彩燈閃爍的規(guī)律； 電路有復(fù)位控制，復(fù)位按鈕閉合時(shí)彩燈循環(huán)輸出，復(fù)位按鈕斷開(kāi)時(shí)彩燈熄滅； 可設(shè)定彩燈閃爍時(shí)間，彩燈 閃爍時(shí)間可通過(guò)開(kāi)關(guān)輸入； 四 、 設(shè)計(jì)思路與方案 如何控制彩燈輸出顯示 16路彩燈以及彩燈閃爍按三種以上規(guī)律變化； 方案 思路一： 因?yàn)橐蟛薀粢N以上的規(guī)律變化，所以要用雙向移位寄存器 74LS194 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 74LS194 有兩個(gè)工作方式控制端 S0、 S1，當(dāng) S0S1=01 時(shí)，寄存器執(zhí)行左移功能，數(shù)碼從 Sl 端輸入；當(dāng) S0S1=10 時(shí)，寄存器執(zhí)行右移功能，數(shù)碼從 Sr 端輸入。 方案 思路二： 要使彩燈閃爍按三種以上規(guī)律變化，可以采用計(jì)數(shù)器與譯碼器結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)輸入至 138 譯碼器，由 138 譯碼器，根據(jù)計(jì)數(shù)器輸出不同的計(jì)數(shù)結(jié)果，即可控制 兩個(gè) 138 譯碼器譯碼得到 16 種不同的輸出信號(hào)，決定控制彩燈的循環(huán)變化。若譯碼器不變，在計(jì)數(shù)器的控制端輸入不同的控制信號(hào)，進(jìn)行不同的計(jì)數(shù)，則在輸出端可見(jiàn)不同的彩燈循環(huán)輸出。 74LS194 寄存器 是一個(gè)雙向移位寄存器，它可以通過(guò)雙向移位來(lái)實(shí)現(xiàn)彩燈的變化，這樣比較的方便與容易實(shí)現(xiàn)。 如何控制 S0S1 兩個(gè)控制端。 一個(gè) 151 數(shù)據(jù)選擇器的輸出端直接與 第一個(gè)級(jí)聯(lián)的 S0 相連接，通過(guò)一個(gè)非門與 S1 相連接 。這樣就能通過(guò) 151 來(lái)控制 S0S1 兩個(gè)控制端。 方案思路二： 直接用 兩個(gè) 輸入開(kāi)關(guān)來(lái)控制 S0S1。 五 、 具體電路設(shè)計(jì) 控制信號(hào)電路 用八進(jìn)制 161 計(jì)數(shù)器形成逢八進(jìn)一的脈沖 以驅(qū)動(dòng)下一個(gè)六進(jìn)制的 161 計(jì)數(shù)器，兩個(gè) 161 計(jì)數(shù)器都用置數(shù)法做。 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 3 頁(yè) 共 7 頁(yè) 花型控制電路 運(yùn)用雙向移位寄存器的輸 出驅(qū)動(dòng)彩燈，通過(guò)控制 S0S1 來(lái)實(shí)現(xiàn)彩燈的閃爍變化。改變 S0S1 的輸入以實(shí)現(xiàn)多種循環(huán)移動(dòng)。 通過(guò) 161 計(jì)數(shù)器和 151 數(shù)據(jù)選擇器來(lái)控制 S0S1 兩端以實(shí)現(xiàn) 194 移位寄存器的雙向移動(dòng)。 彩燈的排列方式 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 6 頁(yè) 共 7 頁(yè) 彩燈的四 種花型的波形圖 七 、 結(jié)果分析 經(jīng)過(guò)仿真與調(diào)試，電路能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的花型，不過(guò)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中在試驗(yàn)箱上有四個(gè)燈不能復(fù)位，但波形圖確可以同時(shí)復(fù)位。 九 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西。這是我明白了僅僅掌握了課堂上學(xué) 到的理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要將那些理論知識(shí)和實(shí)際的東西結(jié)合起來(lái)，才能很好的將數(shù)電這門課程學(xué)好學(xué)透。 在設(shè)計(jì)課題的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，剛開(kāi)始不知道該用哪些芯片實(shí)現(xiàn)想要的功能，這時(shí)靜下心來(lái)仔細(xì)的分析課題，再加上通過(guò)和同學(xué)老師的討論使我基本的確定該使用哪些芯片。然后我查找相關(guān)的資料，我想到了用數(shù)據(jù)選擇器來(lái)控制 S0S1，用 161 計(jì)數(shù)器來(lái)驅(qū)動(dòng) 151 數(shù)據(jù)選擇器。在本次的設(shè)計(jì)中， 我不僅鞏固了課堂上學(xué)到了的理論知識(shí)，而且還鍛煉了我的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。而且我覺(jué)得我對(duì)數(shù)電的理解還是不夠，因?yàn)橐恍┬酒氖褂霉δ苓€是不夠熟練。 十 、 參考文獻(xiàn) 【 1】 成立，《數(shù)字電子技術(shù)》， 北京 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 2】 吳培明，《電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 【 3】 鄧元慶， 《 數(shù)電電路與邏輯 設(shè)計(jì) 》 ，北京電子工業(yè)出版社， 2021 【 4】 周正新，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)踐與訓(xùn)練》，中國(guó)民航出版社， 1998 【 5】 許小軍，《數(shù)字電子技術(shù)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，東南大學(xué)出版社， 2021 【 6】 潘松，黃繼業(yè)，《 EDA 技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》，北京科技出版社， 2021 工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練中心 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8 頁(yè) 共 7 頁(yè)