EDA課程設(shè)計(jì)—彩燈控制器

1、燕山大學(xué)EDA課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題目彩燈控制器姓名:班級(jí):成績(jī):一. 設(shè)計(jì)要求具備兩種彩燈花樣顯示，通過(guò)功能切換按鈕選擇花樣。 花樣一要求：1. 有十只LED , LoL92顯示方式（初態(tài)為全亮）： 先奇數(shù)燈依次滅（滅的燈當(dāng)下一個(gè)燈動(dòng)作時(shí)，本燈回復(fù)原狀態(tài)） 再偶數(shù)燈依次滅（同上） 再由Lo到L9依次滅（同上）3.顯示間隔0.5S，1S可調(diào)?；佣螅?. 有八只LED , LoL72. 顯示順序如下表3. 顯示間隔為 0.5S , 1S可調(diào)。序號(hào)L0L1L2L3L4L5L6L701111P 111 r0101 :111111210111111311 :0111114111011115111101

2、1161111101171111110181111111091111111110011111111100 :11111112000111111300 :00:111 1114000001111500 100r 001 116000000011700 :00r 000 101810000000191100r 000 d02011100000211111r 000 1022111110002311 11p 110 n02411111110251000P 000026010000002700 :10p 0000280001000029000010003000000100310000001000000

3、00二、設(shè)計(jì)過(guò)程及內(nèi)容總體設(shè)計(jì)思路：彩燈控制器的總電路圖主要由三大模塊組成，分別是分頻和選頻模塊、花樣一模塊和花樣二模塊。1、分頻和選頻模塊（1）、分頻模塊利用三個(gè)74160做成183進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，將732HZ的頻率分成4HZ的 頻率，再在4HZ的基礎(chǔ)上，利用T觸發(fā)器，調(diào)節(jié)信號(hào)的占空比，得到 2Hz 的丫信號(hào)。電路圖如下：仿真圖:（2）、選頻模塊利用JK觸發(fā)器上升沿觸發(fā)將丫信號(hào)改變成1Hz的信號(hào)，再用M信號(hào) 控制1Hz和2Hz信號(hào)的選擇，即題目要求中實(shí)現(xiàn)時(shí)間間隔0.5s和1s可調(diào)。 控制端M為低電平時(shí)，輸出2HZ的脈沖；控制端M為高電平時(shí)，輸出1HZ 的脈沖。電路圖如下：仿真圖：M為低電平時(shí):

4、Name:JT-CLKPCM為高電平時(shí)：Nmme-ValuB 丄 5AQ卩耐 T.jhi 1.護(hù) 2陰 2.押 龍并 3.* 厲護(hù) 4陰 &艸 沖石 呂陰分頻和選頻模塊合并后的電路圖為:2、花樣一模塊花樣一中有兩大模塊：計(jì)數(shù)模塊和控制模塊。（1）、計(jì)數(shù)模塊用一片76161制成11進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其中進(jìn)位信號(hào)經(jīng)過(guò)JK觸發(fā)器得到 占空比為1:2的C信號(hào)，作為控制模塊的片選端輸入，輸出的 QA QB QC QD作為控制模塊的輸入。電路圖為：e応3C=KK仿真圖:(2)、控制模塊用計(jì)數(shù)模塊輸出的C信號(hào)控制兩片74154譯碼器輪流工作。當(dāng)C為低 電平時(shí)，第一片譯碼器工作，實(shí)現(xiàn)十個(gè)彩燈的初態(tài)全亮、奇數(shù)燈依次滅

5、和 偶數(shù)燈依次滅；當(dāng)C為高電平時(shí)，第二片譯碼器工作，實(shí)現(xiàn)十個(gè)彩燈的依 次滅。兩片譯碼器的輸出端用邏輯門與彩燈相連。電路圖如下：4T3d|=c=b-=iEH-花樣一模塊的電路圖為:仿真圖為:BrD I J 3- 5 T- E b UKKHim嚴(yán)r5 嚴(yán)*4 pulISDuiit.futlb tut35 0fi441H fit55 Dw94 曹址j iiuiniuuuuLiuumj itjitju linnnjLwjuuuuuuwA nnnjinnwjuvuuuuuuuuuJLL31LIII口111UIJ1LI1uL?1J1ul rLTrL41LJUT-T-LTLTL51.L LJTTFu.L41

6、Il 1 1i 口 li.jti_niiiii iL31_nuL 11 uLI 11 LL211 LJLI11 uu1 LILILi1ULTLJui rLTL11l ULJ l1I ULJ 1ITLILi I3、花樣二模塊(1)、花樣二中用兩片74161制成一個(gè)33進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)題目中33種狀態(tài)的循環(huán)。電路圖如下:US:B-aMiCDQJV3總爲(wèi)4Wa:- ori:-(2)、利用9片74138制成6 64線譯碼器，其輸入端由計(jì)數(shù)器輸出的QF QE QD QC QB QA控制。電路圖如下：mlEIS=I=I2(3) 、利用與門和與非門制成8個(gè)有17個(gè)輸入端的與非門，輸出端與 8個(gè)彩燈相連，

7、輸入端根據(jù)每個(gè)彩燈 33種狀態(tài)的真值表與譯碼器相連。 電路圖如下：仿真圖如下:4、將上述的三大模塊用一定的邏輯門電路連接， N信號(hào)控制花樣一與花 樣二，當(dāng)N為高電平時(shí)，花樣一工作；當(dāng)N為低電平時(shí)，花樣二工作。得 到總電路圖：仿真圖：當(dāng)N為高電平時(shí)11tf-MDtf-OLK01au1ITULLLJ-E#lt11ULTT11U 11rr1 Jur1uITLLI11TLTi rITi r1ITTJTLTTLTTU 1*131-LTTLTLJ 11ITITT占LI1TLTTLTTLTL11LLUr-Etf Lt11 U 11 丨丨 n rirr當(dāng)N為低電平時(shí)三、設(shè)計(jì)結(jié)論剛拿到這個(gè)題目的時(shí)候覺(jué)得很簡(jiǎn)單也

8、很熟悉。 可是看似簡(jiǎn)單的題目在 開(kāi)始的一周并沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)進(jìn)展。首先我們對(duì)如何分頻和選頻的概念是模 糊的，查閱了資料有了了解后分頻和選頻模塊做出來(lái)了?；右晃覀冇昧俗畋Ｊ氐姆椒?，用計(jì)數(shù)器和譯碼器和邏輯門電路實(shí)現(xiàn)了。 花樣二我們起初 用的是計(jì)數(shù)器，四個(gè)移位寄存器和級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)選擇器去實(shí)現(xiàn)的， 但是因?yàn)?中間的控制電路沒(méi)做好仿真波形始終都出現(xiàn)不了。 咨詢了老師，我們又加 以改進(jìn)用邏輯門電路實(shí)現(xiàn)控制，出現(xiàn)了 33種狀態(tài)所分的四組狀態(tài)但是順 序是顛倒的。又加以改進(jìn)想用計(jì)數(shù)器去實(shí)現(xiàn)控制，但實(shí)現(xiàn)有困難。繞了一 大圈最后我們決定仿照花樣一，用計(jì)數(shù)器和擴(kuò)展的譯碼器和一定的邏輯門 電路終于實(shí)現(xiàn)了花樣二。過(guò)程其中，花

9、樣一和花樣二模塊在仿真時(shí)遇到了 個(gè)別燈的輸出不正常的問(wèn)題，經(jīng)改進(jìn)后正確輸出了波形了，但是在三個(gè)模 塊組合后仿真波形卻出不來(lái)。這兩個(gè)問(wèn)題都是因?yàn)檫壿嬰娐烦鲥e(cuò)了。 經(jīng)改 進(jìn)最終實(shí)現(xiàn)了花樣一和花樣二的狀態(tài)轉(zhuǎn)換也實(shí)現(xiàn)了題目要求。那一刻真的由衷的高興。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的課設(shè)題目，在設(shè)計(jì)過(guò)程中幾乎每一步都遇到 了阻礙，可是真的做出來(lái)時(shí)又覺(jué)得只要選對(duì)方法和思路一切又都迎刃而解 了。這次為期三周的EDAS程設(shè)計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)不僅是一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)， 也是一次鍛煉我們的實(shí)踐機(jī)會(huì)。它在我們死學(xué)課本的基礎(chǔ)上，開(kāi)拓學(xué)生的 動(dòng)手能力，真正意義上是知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。在這個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們 也并沒(méi)有想象的那么容易的完成，期間我們不僅查閱了大量的資料來(lái)了解 課程設(shè)計(jì)的題目，還有一些技術(shù)方面的知識(shí)。還遇到了各種樣式的問(wèn)題， 如maxplus2軟件的應(yīng)用操作，概念上的模糊，實(shí)