八路彩灯控制器

课程设计报告淮北师范大学2018.06.211.课程设计要求(1)名称：八路彩灯控制器(2)设计任务：【1】从左向右逐次亮，间隔为0.5s【2】从右向左逐次灭，间隔为0.5s【3】左四同亮，右四同亮，左四同灭，右四通灭，时间为一秒，重复四次【4】八个灯同时亮，八哥灯同时灭，时间为一秒，重复四次（3）本设计参考元件如下74ls04*174ls09*174ls10*174ls32*174ls163*374ls194*2Lm555*11kΩ*117.4kΩ*110uF*110nF*12.课程设计部分(1）时序电路设计根据设计参考元件，采用lm555做定时器电路设计逻辑电路设计时序电路设计控制电路设计Lm555应用于构成多谐振荡器，组成信号产生电路，与其他参考元件构成如上图所示震荡周期T=CIn2(R1+2R2)≈0.2484s(multisim仿真)通过计算和仿真可知一个震荡周期约等于0.25s，由设计任务可知本设计最低周期为0.5s,所以还需要使用74ls163计数器单个74ls163可以实现16进制加法0000~FFFFF记时顺序Q3Q2Q1Q000000100012001030011…………Q0处能产生二倍周期于CLK的谐振函数多个74ls163相接可以得到多位计数器以双片74ls163来说可以构成256进制计数器。（2）控制电路设计通过参考元件可以得到控制发光二极管所采取的是74ls194单片74ls194是四位双向移位寄存器，通过双片级联可以组成八位双向寄存器。分析可知，通过控制CRS1S2就也以实现控制八位发光二极管（3）逻辑电路设计通过时序电路设计和控制电路设计以及本课程设计要求可以得到下表记时顺序Q5Q4Q3Q2Q1Q0S1S0CR1CR2000000001111000001011120000100111300001101114000100011150001010111600011001117000111011180010001011900100110111000101010111100101110111200110010111300110110111400111010111500111110111601000011101701000111101801001011111901001111112001010011012101010111012201011011002301011111002401100011102501100111102601101011112701101111112801110011012901110111013001111011003110111111003210000011103310000111103410001011113510001111113610010011013710010111013810011011003910011111004010100011104110100111104210101011114310101111114410110011014510110111014610111011004710111111004811000011114911000111115011001011005111001111005211010011115311010111115411011011005511101111100561110001111571110011111581110101100591110111100601111001111611111011111621111101100631111111100通过建立逻辑函数及卡诺图化简最终的到简单的逻辑函数如下S0=(Q4`Q5`Q3)`S1=(Q4`Q5`Q3`)`CR1=R4`R5`+(R5`R4+R5R4`)R2`+R1`R4R5CR2=R4`R5`+(R5`R4+R5R4`)(R2R1`+R2`R1)+R1`R4R5将实物图对应部分连接采用multisim仿真基于multisim八路彩灯控制器电路图（本次课程设计使用到的原件在参考元件的基础上增加了74ls86）课程设计小结1.不足点：未完全采用实验参考元件，在时序电路设计中多处使用到异或门，故增加74ls86芯片，后期还会将电路设计优化，使电路设计兼容参考元件。2.特点：逻辑电路设计方法中规中矩，易于理解。3.通过实物图和仿真图的连接，初步掌握了有关于面包板的使用和相关电路仿真软件如multisim和proteus的基础操作。4.在连接实物图和仿真图的过程中遇到了很多问题，例如粗心将线路连错，板子自身质量问题，以及软件参数设定问题等，每个问题都需要耐心排错。参考文献【1】阎石：数字电子技术基础，高等教育出版社，第五版【2】CSND网站提供的各类芯片手册