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数电课设

数字频率计课程设计

一、设计课题的目的

(1)会运用电子技术课程所学到的理论知识，独立完成设计课题。

(2)学会将单元电路组成系统电路的方法。

(3)熟悉中规模集成电路和半导体显示器件的使用方法。

(4)通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。培养严肃认真工作作风和严谨的科学发展。

(5)进一步培养学生对数字电路的综合应用能力和设计能力。

二、课程设计的指导思想

（1）设计可控的计数器、寄存器、及显示电路；

（2）用555产生定时时基信号；

（3）用555构成多谐振荡器产生待测信号；

（4）计数结束时对数码管清零。

三、设计原理

1.数字频率计由四部分组成：时基电路、闸门电路、逻辑控制电路以及可控制的计数、显示电路

由555 定时器,分级分频系统及门控制电路得到具有固定宽度T的方波脉冲做门控制信号,时间基准T称为闸门时间.宽度为T的方波脉冲控制闸门的一个输入端B.被测信号频率为fx,周期Tx.到闸门另一输入端A.当门控制电路的信号到来后,闸门开启,周期为Tx的信号脉冲和周期为T的门控制信号结束时过闸门,于输出端 C 产生脉冲信号到计数器,计数器开始工作,直到门控信号结束,闸门关闭.单稳1的暂态送入锁存器的使能端,锁存器将计数结果锁存,计数器停止计数并被单稳2暂态清零. (简单地说就是:在时基电路脉冲的上升沿到来时闸门开启,计数器开始计数,在同一脉冲的下降沿到来时,闸门关闭,计数器停止计数.同时,锁存器产生一个锁存信号输送到锁存器的使能端将结果锁存,并把锁存结果输送到译码器来控制七段显示器,这样就可以得到被测信号的数字显示的频率.而在锁存信号的下降沿到来时逻辑控制电路产生一个清零信号将计数器清

零,为下一次测量做准备,实现了可重复使用,避免两次测量结果相加使结果产生错误.) 若T=1s,计数器显示fx=N(T时间内的通过闸门信号脉冲个数) 若T=0.1s,通过闸门脉冲个数位N时,fx=10N,(闸门时间为0.1s时通过闸门的脉冲个数).也就是说,被测信号的频率计算公式是fx=N/T.由此可见,闸门时间决定量程,可以通过闸门时基选择开关,选择T大一些,测量准确度就高一些,T 小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.被测信号频率通过计数锁存可直接从计数显示器上读出.

在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.

因此,可得出数字频率计的原理框图如下:

图2-1 数字频率计原理框图

2．整体电路设计

数字频率计由时基电路、控制电路、闸门电路、计数锁存电路、脉冲形成电路和译码显示电路组成。

图2-2 数字频率计整体框图

被测信号经过放大整形电路变成方波信号，其周期与被测信号的周期是一样的。实际电路输出标准时间信号即为闸门信号。闸门时间设置为1S，计数器记得的脉冲即为被测信号的频率。但在每次计数之前需对计数器清零，每次计数完成之后要对数据进行锁存。如图2-3为工作时序波形图。

四、单元电路设计与分析

555构成的施密特触发电路构成整形电路，用555构成的施密特触发器作用是将输入的周期信号，如正弦波、三角波或其他成周期性变化的波形变换成脉冲波形，其周期不变。

1．时基电路及控制电路设计

时基电路的作用是控制计数器的输入脉冲。当标准时间信号（1s正脉冲）到来时，闸门关闭，计数器无脉冲输入。时基电路可以由555定时器构成的多谐振荡器实现，基本电路图如下：

本设计采取用555定时器组成的多谐振荡器如图所

示。接通电源后，电容被充电，当C v 上升到3

2CC

V 时，使

O v 为低电平，同时放电三极管T 导通，此时电容C 通过

2R 和T 放电，C v 下降。当C v 下降到

V 时，O v 翻转为高电平。电容器C 放电所需的时间为

C R C R t pL 227.02ln ≈=

当放电结束时，T 截止，CC V 将通过1R 、2R 向电容C 充电，C v 由

CC V 上升到32CC V

所需的时间为

C R R C R R t pH )(7.02ln )(2121+≈+=

当C v 上升到

2CC

V 时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，于是在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。其振荡频率为

R R t t f pH pL

)2(43

.1121+≈

=20.5570Hz

2.控制电路可以由555构成的单稳态电路来构成逻辑控制电路利用标准时间信号结束后产生的负跳来产生锁存信号，同时锁存信号经反相又产生清零信号，锁存信号的脉冲宽度由单稳态电路本身的时间常数决定。基本电路如下：

闸门时间：Tw=RCln(Vcc-0/(Vcc-2/3Vcc))=RCln3≈1.1RC

代入数据即求得Tw=0.949s

3计数器由两片160构成，显示0-99的频率，送入数码显示管

74ls161引脚图与管脚功能表资料

74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，他可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种

实现分频器等很多重要的功能，：

从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。当CR=“1”且LD=“0”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。

五、总原理图及元器件清单

原理图：

元器件清单:

1.两片555

2.两片160

3.一片20

4.一片00

5.两数码管

6.一个20k电阻

7.三个300欧电阻

8.两个0.01uf电容

9.两个47uf电容

10.5v电源

六、结论

在本次课程设计中，完成了设计任务书中的基本要求。但是，在电路设计中还存在着许多不足之处。数字频率计是使用十进制数字显示信号频率的测量装置。它可以对方波以及正旋波进行测量。通过这次课程设计，是我加深了对模拟电子技术及数字电子技术的了解。

在最初设计时，对数字频率计的整体设计概念认识不足，使在设计初期进展不大，随后在各种资料的帮助下以及老师的帮助下使设计得以进行。，终于做出新的电路。其次，在使用555集成电路时，也遇到了众多问题，在小组同伴及同学的帮助下都一一解决，最终完成了任务。

七、心得体会

经过这次课程设计，使我明白了许多事。首先，对于一个任务，小组活动及协同合作是必需的。其次，

要完美的完成一项任务，要对这项任务要有详尽的认识及充足的准备。还有，就是不能简单的照搬书本上的东西，要有自己的想法.在这里，我要郑重感谢那些曾在课设及其他方面帮助过我的同学及老师，还有我的小组伙伴，和小组在一起共同学习，共同进步是非常开心的。还有铺导老师老师，在老师的教导及帮助下，我们顺利地的完成里课程设计任务，谢谢！

输液报警器课程设计

一、设计背景

静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段, 不少患者一天需输几组药液。因输液时间长，患者卧床产生疲劳，易在输液过程中熟睡。如果液体输完未及时发现, 医护人员不能及时换药或拔掉针头, 会出现空气进入血管形成气栓情况。轻则延误治疗，给病人造成痛苦, 重则会严重危及患者，发生事故。目前，临床输液过程中一般是由患者、陪侍或医护人员随时观察监视药液余量情况，牵扯精力大、效率低。针对这一情况,目前已有相关产品面世，但使用较少。通过查阅相关产品的资料发现，现在市面上存在的输液报警存在部分缺陷：有的产品可靠性差,会漏报或者误报，患者不放心；有的产品装置过于复杂，造成价格偏高；有的产品需要改变目前输液过程，使用不方便；有的产品需要接触液体，容易造成污染。为此，设计制作一种使用安全方便，价格低廉,报警准确的输液报警装置，将具有很大的实用价值。

二、设计目的

1、通过动手实践加深对课本知识的理解掌握并提高自身理论与实际相结合的能力。

2、进一步了解电子设备在医疗工作中的实际应用，为今后学习与工作打下基础。

3、复习电路设计与制作的相关知识，提高电路设计与制作及PCB 版制作技能。

4、了解相关传感器的原理与应用，增强跨学科运用能力。

5、提高动手实践能力与解决实际问题能力。

三、设计思路及其方框图、电路图、PCB 图

液位检测原理

本装置将探测头安装在茂菲氏滴管上, 采用光电原理非接触式探测液面变化液体(截面为凸透镜) 的透射聚光原理, 判断输液是否结束。由于输液管是一根透明塑料管, 当管内有

液体时, 管壁和管内柱形液体相当于一个柱形透镜,如图1所示，光线不仅能透过, 而且还能聚集到一片区域。当管内无药水时管内气体对光线形成散射光线, 光线主要在管壁内, 仅有很小一部分光线溢出；光敏器件能把这种光信号的变化转变成电信号的变化, 再经控制电路的处理, 使装置便能在无药水的情况下发出报警。

随后又查阅了相关资料，得到光敏电阻的阻值与接受到光照强度大小的关系如图2所示。可以看出，阻值随光照强度的减小而变小，

而且在

图 1 光电检测截面图

图 2 光敏电阻阻值与光照强度的关系

光照强度较小时，电阻阻值的变化更明显。所以使用光敏电阻作

报警装置的光敏器件，在管内有液体时阻值小，无液体时阻值大，

利用在两种情况下光敏电阻阻值的不同就可以将输液是否完成

区分开

电路原理

设计框图见下图

报警

图 3 原理框图

首先对电源进行稳压和变压，输出适用的电压，为电路供电。

检测电路主要由LED与光敏电阻组成，将光敏电阻的阻值变化转

化为电压变化，输入到触发电路。触发电路依据输入电压信号的

不同输出高低电平，输入到警报电路，是警报电路在输液完毕时

报警，达到输液报警器的效果。

电路正常工作电压应适中，本实验采用5V直流电，利用

LM7805进行变压。

检测电路应具有较高灵敏度，实验中将光敏电阻接入惠更斯

电桥，通过设置相应电阻的阻值大小，使光敏电阻在阻值发生变

化时可以有最大变化的电压输出。

触发电路应能对实验中电压的变化产生反应为达到设计目

的，一开始我们准备利用555芯片组成施密特触发器来识别有液

体和无液体两种状态电路信号的变化，其电路参考图4。

图 4 使用555芯片的判别电路

在实际实验中发现光敏电阻在两种情况下电阻相差10kΩ左右，但是经过具体的计算，我们发现所用光敏电阻在有液体和无液体阻值仅仅相差10kΩ左右的状况下，电压的变化基本上不可能使555芯片的工作状态发生转换，至少其工作过程中可能会很不稳定，最终我们否

然后，我们又设计

了利用电桥电路+比较

器的组合来识别有无液

体所致的电路变化，如

图5。

在电路图中可以

图5

很明显的看到，R2、Ra1、Ra2、Ra3组成电桥，其中R2是光敏电阻，剩余三个电阻都是可变的电位器，方便随时调整参数，使电桥平衡。初始置Ra1与Ra2阻值相等，Ra3处于光敏电阻最大值和最小值之间。

当管内有液体时，光敏电阻接收到的光强较大，光敏电阻阻值较小。此时Ra3大于光敏电阻阻值，放大器负端输入高电平，输出电平为零；当管内无液体时，光敏电阻接收到的光强较小，光敏电阻阻值较大。此时Ra3小于光敏电阻阻值，放大器正端输入高电平，输出电平为高电平VCC。通过在比较器输出端接入二极管或蜂鸣器就可以实现报警功能。

为使输入电压有足够大的差距，在比较器负端增加一放大器，对电压进行放大，以满足比较要求。

为了让报警效果更加明显，可在比较器输出端增加了一个555振荡电路，目的是让发光二极管可以闪烁。

实验是用的电路原理图如下：

图中R2表示光敏电阻，J2A 和

J3A 可以控制是否将放大器与报警装置接入电路，方便调试。

考虑到实验室提供的电压较大，使用7809与7805两次降压使电路更加安全可靠。

实际使用的pcb 见图7：

U4U5图 6 输液报警器电路原理图

另外，要特别说明的是，虽然为了有更好的实验效果，可以使用光照亮度适当小的LED来提高光敏电阻的灵敏度，但此时更易受到外来光线的干扰，因此需要合理选择LED的亮度。

四、制作过程描述

1、设计过程

（1）电源设计

由于实验室提供的是12V直流稳压电源，而实验所用元器

图7

件需要5V的电压，同时为了减少功耗我们选用7809和7805稳压器通过二级降压来获取5V电源。

（2）信号发生与采集电路的设计

本实验是基于光穿透输液管时，有液体和无液体的输液管对光的聚集和发散作用导致透过光的强度差别而设计的，因此的产生与提取信号是首先要完成的电路。在最初设计阶段，出于成本以及实验的方便性考虑，我们选用LED发光二极管产生信号，但是考虑到有光与无光时信号差别可能不是很大，通过上网查阅相关资料发现，光敏电阻对波长540nm的光最敏感，大致对应绿光，因此选用绿光可以使光敏电阻的灵敏度最大。同过实际检测，用普通的光敏电阻接受透射光，测得在有液体与无液体时的电阻相差10k 左右，因此确定可以用普通光敏电阻作为光电转换器件。经过查阅资料得知LED需要3mA的驱动电流，对于我们已得到的5V的电压需要串联一个电阻以保证LED的安全。

（3）信号处理电路

由于本实验的特点，放大以及提高灵敏度始终是设计需要考虑的核心问题，结合所学的知识我们选用单臂电桥电路来提高灵敏度与准确性，同时为了在需要报警时给后极电路提供足够的驱动电压，将电桥的两路输出接至电压比较器，在最初选用UA741作为电压比较器，但考虑到UA742稳定性不理想，故采用更为稳定的LM324集成放大芯片，这样在没有信号时输出低电平，后级报警电路不工作，而有信号时比较级直接输出高电平，以驱动报警电路工作。在设计电桥的过程中我们考虑到光敏电阻阻值变化范围，需要将与光敏电阻串联的滑动变阻器调至暗电阻和亮电阻的平均值。当光敏电阻处于暗电阻时，光敏电阻的分压大，串联电阻的分压低，即液体输完时，需要输出高电平，因此电压比较器的负输入端接光敏电阻所在的桥臂，而正输入端接参考电压，这样就能保证当输液管中有液体时，即亮电阻时，比较器的负端输入电压高于正端，输出低电平，后级报警电路不工作，当输液管中无液体时，即暗电阻时，比较器的正端输入电压高于负端，输出高电平，后级报警电路工作，完成了信号的处理。

（4）输出显示电路

同样用红色LED发光二极管串联一个电阻输出报警信号，为了改善报警效果，我们用555电路构成振荡电路以使LED闪烁发光，提高报警信号的识别度。

2、焊接过程

PCB板以及元器件由科室准备到位后，小组成员用锡焊进行了焊接。焊接过程中，首先焊接了电阻电容底座等元器件，然后后焊接滑动变阻器。由于焊接滑动变阻器之前未对其阻值进行测

数字电路课程设计题目选编

数字电路课程设计题目选编 1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现简介及要求：水箱水位自动控制器，电路采用CD4011 四与非门作为处理芯片。要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。 2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现简介及要求：要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。 3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。 4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电

路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。 5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲，然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃，由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接收机间采用了无线方式传输信息。 6、基于时基电路555“叮咚”门铃的设计与实现用NE555集成电路设计、制作一个“叮咚”门铃，使该装置能够发出音色比较动听的“叮咚”声。 7、基于CD4511数显八路抢答器的设计与实现 CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路。设计一款基于CD4511八路抢答器，该电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显和复位。 8、基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现以NE555和CD4017为核心，设计制作一个流水彩灯，使之通过调节电位器旋钮，可调整彩灯的流动速度。 9、基于用CD4067、CD4013、 NE555跑马灯的设计与实现

数电课设报告1

通过20进制计数器的输出端的E、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表

七、附录 555的内部结构 555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故5 55定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路，从图上可以看出，其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器，而触发器电路为数字电路，故其为混合器件。 555为一8脚封装的器件，其各引脚的名称和作用如下： 1脚—GND,接地脚 2脚—TL,低电平触发端 3脚—Q,电路的输出端 4脚—/R D,复位端，低电平有效 5脚—V_C,电压控制端 6脚—TH,阈值输入端 7脚—DIS，放电端 8脚—V CC,电源电压端，其电压范围为：3～18V 555的功能描述

上图中当V_C不外接电压时，三个电阻对电源电压进行分压，每个电阻上的压降为1/3 V CC,则两个比较器的同相端的输出电压分别为：1/3CC,2/3V CC。从图上可以看出，其555的工作可分为下列3种情况加以讨论： 1.当触发输入端TL输入电压低于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其下面比较器输出为高电平，触发器输出高电平； 2.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC，而阈值输入端电压小于2/3V CC时,其两个比较器输出皆为低电平，触发器输出保持不变； 3.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其上面比较器输出为高电平，触发器输出低电平。当然你在上面讨论时可同时对放电管进行讨论其状态，这里没有讨论，详情可能见有关资料，从上面的讨论，可列出下列表格：输入输出 TH TL/RD Q放电管状态 ××00导通＞2/3V CC＞1/3V CC10导通＜2/3V CC＞1/3V CC1保持不变保持不变＞2/3V CC＞1/3V CC10导通＜2/3V CC＜1/3V CC11截止一、芯片名称：同步可预置带清零二进制计数器二、74LS163芯片的引脚图和引脚说明：

数字电子技术课程设计说明书

数字电子技术课程设计说明书题目：生产线自动装箱计数监控器逻辑电路设计与实验学生姓名：潘垒坚学院：电力学院班级：自动化13-1 指导教师：王艳荣 2015年7月日学校代码：10128 学号： 201311204018

摘要自动化系统不仅已成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展平的重要标志。工业生产中常常需要自动统计产品的数量并实现对生产线的整体控制，本次设计的生产线自动装箱计数监控器采用光电传感器与计数器相结合的方法实现对物件的数目统计。设计中采用光电传感器将光信号转化为电信号产生正弦脉冲，通过放大滤波整形电路将信号整形为矩形脉冲。将该脉冲通过“罐、箱”计数器实现对罐和箱的计数，最终在数码显示管上显示所计数目。设计还可以通过一系列控制电路实现在箱子未满时持续加入饮料罐，在箱子已满时设备停止工作直到下一空箱到来后设备再次启动并重新加入饮料罐，同时整体电路也可以手动启动、停止和清零控制。本设计经Multisim和实测验证均可达到预期要求。关键词：光电传感器；自动统计；计数监控器；滤波整形；控制电路

目录一、设计任务概述...................................... 错误！未定义书签。 1.1设计题目 (1) 1.2设计目的 (2) 1.3设计内容和要求 (2) 1.3.1设计内容 (2) 1.3.2设计要求 (2) 二、设计方案论证及方框图 (2) 2.1题目要求简析 (2) 2.2方案设计与论证 (2) 2.2.1方案一 (2) 2.2.2方案二 (2) 2.2.3方案选择 (2) 2.3电路分块 (3) 2.4电路结构方框图 (3) 三、电路组成及工作原理 (4) 3.1信息采集电路...................................... 错误！未定义书签。 3.1.1信号产生 (4) 3.1.2信号放大 (4) 3.1.3信号整形 (5) 3.2计数显示电路 (5) 3.2.1罐计数显示电路 (6) 3.2.2箱计数显示电路 (6) 3.2.3计数显示总电路 (7) 3.3状态控制电路 (7) 3.4总电路原理图 (9) 四、电路元器件选择与实际测试 (9)

数电课程设计题目汇总..

数电课程设计题目选一、设计并制作一数字式温度计〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED 数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM 查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下：〖主要参考元器件〗 MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通精密电位器代替。二、十二小时电子钟〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能〖参考原理框图〗：〖主要参考元器件〗：CD4060，74LS74，74LS161，74LS248 电桥电路供电电路时钟电路放大电路 A/D 转换显示电路时校分校秒校 24进制时计数器单次或连续的脉冲 60进制分计数器分频器 60进制秒计数器译码电路晶体振荡器显示电路译码电路显示电路显示电路译码电路

三、电平感觉检测仪〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟〖提高要求〗〖参考原理、框图〗：〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74 四、便携式快速心律计基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED 显示。〖提高要求〗1）提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S 内心跳的电路〖参考原理框图〗〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526 五、数字式定时开关〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD 拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED 数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2）延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法〖参考原理框图〗外部操作开关〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060 传感器基准时间产生电路倍频器放大与整形控制电路计数译码显示电路秒脉冲发生器计时器译码显示控制电路报警电路

《数字电路课程设计》

实验三旋转灯光电路与追逐闪光灯电路一、实验目的 1．熟悉集成电路CD4029、CD4017、74LS138的逻辑功能。 2．学会用74LS04、CD4029、74LS138组装旋转灯光电路。 3. 学会用CD4069、CD4017组装追逐闪光灯电路。二、实验电路与原理 1．旋转灯光电路：图3-1 旋转灯光电路将16只发光二极管排成一个圆形图案，按照顺序每次点亮一只发光二极管，形成旋转灯光。实现旋转灯光的电路如图3-1所示，图中IC1、R1、C1组成时钟脉冲发生器。IC2为16进制计数器，输出为4位二进制数，在每一个时钟脉冲作用下输出的二进制数加“1”。计数器计满后自动回“0”，重新开始计数，如此不断重复。输入数据的低三位同时接到两个译码器的数据输入端，但是否能有译码器输出取决于使能端的状态。输入数据的第四位“D”接到IC3的低有效使能端G2和IC4的高有效使能端G1，当4位二进制数的高位D为“0”时，IC4的G1为“0”，IC4的使能端无效，IC4无译码输出，而IC3的G2为“0”，IC3使能端全部有效，低3位的CBA数据由IC3译码，输出D＝0时的8个输出，即低8位输出（Y0～Y7）。当D为“1”时IC3的使能端处于无效状态，IC3无译码输出；IC4的使能端有效，低3位CBA数据由IC4译码，输出D＝1时的8个输出，即高8位输出（Y8～Y15）。由于输入二进制数不断加“1”，被点亮的发光二极管也不断地改变位置，形成灯光地“移动”。改变振荡器的振荡频率，就能改变灯光的“移动速度”。

注意：74LS138驱动灌电流的能力为8mA，只能直接驱动工作电流为5mA的超高亮发光二极管。若需驱动其他发光二极管或其他显示器件则需要增加驱动电路。 2. 追逐闪光灯电路图 3-2 追逐闪光灯电路（ 1）． CD 401 7 的管脚功能 CD4017集成电路是十进制计数／时序译码器，又称十进制计数／脉冲分频器。它是4000系列CMOS数字集成电路中应用最广泛的电路之一，其结构简单，造价低廉，性能稳定可靠，工艺成熟，使用方便。它与时基集成电路555一样，深受广大电子科技工作者和电子爱好者的喜爱。目前世界各大通用数字集成电路厂家都生产40171C，在国外的产品典型型号为CD4017，在我国，早期产品的型号为C217、C187、CC4017等。（2）CD4017C管脚功能 CMOSCD40171C采用标准的双列直插式16脚塑封，它的引脚排列如图3-3(a)所示。 CC4017是国标型号，它与国外同类产品CD4017在逻辑功能、引出端和电参数等方面完全相同，可以直接互换。本书均以CD40171C为例进行介绍，其引脚功能如下： ①脚(Y5)，第5输出端；②脚(Y1)，第1输出端，⑧脚(Yo)，第0输出端，电路清零时，该端为高电平，④脚(Y2)，第2输出端；⑤脚(Y6)，第6输出端；⑥脚(Y7)，第7输出端；⑦脚(Y3)，第3输出端；⑧脚(Vss)，电源负端；⑨脚(Y8)，第8输出端，⑩脚(Y4)，第4输出端；11脚(Y9)，第9输出端，12脚(Qco)，级联进位输出端，每输入10个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。13脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；14脚(CP)，时钟输入

数电课程设计报告

数电课程设计报告姓名：李鹏鹏学号：04113063 指导老师：董瑞军

目录 1.概述 ---------------------------------------------------3 2.原理图 --------------------------------------------------3 3.FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ------------------------------3 4.FPGA中储存模块 -----------------------------------------7 5.储存器控制模块 ----------------------------------------8 6.FPGA与DAC0832的连接和控制 ------------------------------11 7.分频模块 ---------------------------------------14 8.顶层模块设计 ----------------------------------------15 9.RTL视图 ----------------------------------------------18 10.研究体会 -----------------------------------------------19

一．概述课题要求通过FPGA对A/D和D/A转换的控制,使得FPGA的输入量和输出量一致，根据原理设计出如下框架图。本报告主要内容从A/D转换器（ADC0809）前端的测温电路开始，经过取样保持电路，详细介绍了A/D转换器与FPGA芯片VHDL控制程序，以及FPGA的对数据的储存和控制模块，之后说明D/A转换器（DAC0832）控制程序和转换器后端的电路图，并完成顶层模块设计以各模块，主要过程在计算机上进行仿真，报告中附以详尽说明的仿真波形和统计报告。二．原理图若模拟信号变化速度较快，需要在A/D之前加入采样保持电路，以保证转换精度。在这里选择LF398（LF398是一个专用的采样保持芯片，它具有很高的直流精度和较高的采样速率，器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。）模拟输入量U0(t)从IP进入，采样输出量从OP口输出至ADC0809的IN口（IN0-IN7的选择由ADDA-ADDC决定），逻辑输入控制端与START连接。ADC0809和FPGA的连接和FPGA和DAC0832的连接如图，而在DAC0832后端，由于输出的为模拟电流量，若需输出电压量，则可加入如图电路。三．FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ADC0809的引脚图如下 IN0-IN7模拟量输入通道 ADDA,ADDB,ADDC---输入通道选择地址，按其状态选择输入通道。

数电课程设计数字电子钟说明书

数字电子技术电路课程设计题目：数字钟课程设计学院：XXXXX 专业：XXXXX 班级：XXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXX 指导老师：XXXXX

一、设计目的数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。二、设计要求 1.显示时，分，秒，用24小时制 2.能够进行校时，可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时（用555产生断续音频信号）；三、设计方案比较方案一、采用中小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现，时、分、秒计时功能和定点报时功能，计时模块采用时钟信号触发，不需要程序控制。方案二：EDA技术实现采用EDA作为主控制器外围电路进行电压，时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂，外围设备多，灵活性较低，不利于扩展方案三、单片机编程实现此方案采用单片机编程来设计和控制。综上，根据自身的知识和方案比较，采用方案一，因为方案一简便灵活，扩展性好，同时符合此次数子电子知识设计的要求。四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现（1）采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计60进制的计数器，显示0到59，在59时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到59。（图）

（2）24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计24进制的计数器，显示0到23，在23时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到23（图）

数电课程设计题目

按以下要求设计电路，画出逻辑框图，分析原理，在仿真软件中搭建电路并验证结果： 1、试用两片双4选1数据选择器74HC153和3线-8线译码器74HC138接成16选1的数据选择器。 2、试设计一个可以实现余3码和8421BCD码相互转换的逻辑电路。当开关置于某状态时，将余3码转换成8421BCD码；当开关置于另一种状态时，将8421BCD码转换成余3码。 3、试设计一个可显示十进制数0-9的键盘编码器。十个按键，分别对应数字0-9，当按下其中一个键时，十进制数会被编码成相应的BCD码，并由七段数码管显示该按键所对应的数字。 4、试利用D触发器构成T触发器、T’触发器和JK触发器。验证以上4种触发器的功能并加以说明。参照《电工电子技术实验指导》实验26中的实验记录表（如表26-8）验证仿真结果。 5、设计一个数字钟电路，要求能用七段数码管显示从0时0分0秒到23时59分59秒之间的任一时刻。 6、利用两片同步十进制计数器74160接成同步三十一进制计数器，可以附加必要的门电路，并用七段数码管显示计数结果。 7、试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在1-10s的范围内可手动调节。 8、试用555定时器设计一个多谐振荡器，要求震荡周期为1s，输出脉冲幅度大于3V而小于5V，输出脉冲的占空比q=2/3。 9、设计制作一个可容纳4组参赛的数字式抢答器，每组抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮，同时电路应具有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。 10、倒计时计时器的用途很广泛。它可以用做定时，控制被定时的电器的工作状态，实现定时开或者定时关，最长定时时间为999分钟。它还可以用做倒计时记数，最长记时时间为999秒，有三位数码管显示记数状态。用三个可预置数的减计数器组成三位二-十进制减计数器，用三个译码器和三个LED数码管显示器。

数字电路课设

数字电路课程设计数字闹钟学生姓名：班级学号：设计时间：

一、设计任务与技术指标设计并制作一个可定时起闹的数字钟,并具有以下指标： 1、有“时”、“分”十进制显示，“秒”使用发光二极管闪烁表示； 2、以24小时为一个计时周期； 3、走时过程中能按预设的定时时间（精确到小时）启动闹钟，以发光二极管闪烁表示，启闹时间为3s～10s。二、实验仪器及主要器件 5V电源 1台面包板 1块万用表 1只 74LS163 6片 74LS00 5片 74LS138 2片 CD4511 4片 LM555 1片 74LS123 1片 LED共阴极显示器 4片电阻若干电容 2个导线若干米

三、设计原理该系统由秒信号发生器、走时电路、闹钟电路等部分组成。 1、标准时间源（1）标准时间源即秒信号发生器（2）可采用LM555构成多谐振荡器，调整电阻可改变频率，使之产生1Hz的脉冲信号（即T=1S） LM555管脚排列及电路 2.计时部分时计数单元一般为24进制计数器，其输出为两位8421BCD码形式；分计数和秒计数单元为60进制计数器，其输出也为8421BCD码。每一部分都由两片计数器（74LS163）级联构成。

（1）秒计时器和分计时器：模60计数器分成个位和十位，个位模十，十位模六。个位从0000计数到1001，利用置数端将个位从0000重新开始计数，同时将1001信号作为一个CP脉冲信号传给十位，让十位开始从0000开始计数。以此规律开始计数，直到十位计数到5，个位计数到9时，通过十位的置数端将十位清零，重新开始计数，并将此信号作为一个CP脉冲信号传给分计数器。

数字电路课程设计总结报告

数字电路课程设计总结报告题目：交通灯控制器班级：08通信工程1班学号：0810618125 姓名：廖小梅指导老师：张红燕日期：2010年12月

目录 1、设计背景 2、设计任务书 3、设计框图及总体描述 4、各单元设计电路设计方案与原理说明 5、测试过程及结果分析 6、设计、安装、调试中的体会 7、对本次课程设计的意见及建议 8、附录 9、参考文献 10、成绩评定表格

一、设计背景随着经济的快速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，极其容易发生交通问题，为了保证交通秩序和人们的安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。二、设计任务书 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（即 A车道）和东西方向（即B车道）两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都为30秒； 2、在绿灯转红灯时，先由绿灯转为黄灯，黄灯亮6秒后，再由黄灯转为红灯，此时另一方向才由红灯转为绿灯，车辆才开始通行。三、设计框图及总体描述 1、分析系统的逻辑功能，画出其框图交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。

图1交通灯控制系统原理框图在图中， T30: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为30秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，T30 =1，否则，T30 =0。 T6：表示黄灯亮的时间间隔为6秒。定时时间到，T6=1，否则，T6=0。 S T：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。交通系统的车道信号灯的工作状态转换如下所述：状态1：A车道绿灯亮，B车道红灯亮。表示A车道上的车辆允许通行,B车道禁止通行。绿灯亮满规定的时间隔T30时，控制器发出状态信号S T，转到下一工作状态。状态2：A车道黄灯亮，B车道红灯亮。表示A车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，B车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号S T，转到下一工作状态。状态3：A车道红灯亮，B车道黄灯亮。表示A A车道禁止通行，B车道上的车辆允许通行绿灯亮满规定的时间间隔T30 时，控制器发出状态转换信号S T，转到下一工作状态。

数电课程设计电梯控制系统新编

湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称简易电梯控制系统专业自动化班级 1081 学号姓名罗超超指导教师龚志鹏 2012年 11月 23日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：简易电梯控制系统专业班级：自动化1081 学生姓名：罗超超学号:11 指导老师：龚志鹏审批：任务书下达日期 2012年11月19日星期一设计完成日期 2012年11月23日星期五

一、系统总体设计方案及系统框图设计方案： ⑴系统的时钟脉冲信号是由函数发生器发生。时钟信号通过一定与门和与非门输入同步加减计数器74LS192N，控制其加减计数。 ⑵系统的开关控制电路是由D触发器和与非门构成，控制信号灯的工作状态。 ⑶系统的核心电路是由编码器74LS148N，数据比较器74LS85，同步可加减计数器74LS192N，与一定的门电路组成，实现对电梯的上升和下降的控制。设计原理： ⑴系统的信号灯控制部分是由开关和D触发器构成，开关先接高电平，按下开关时，给了一个高电平触发信号输入给D触发器使其锁存高电平信号，从而使信号灯一直亮直到信号结束。 ⑵系统的核心部分是由编码器74LS148N，数据比较器74LS85，同步十进制可逆计数器74LS192N，译码器CD4511和一定的门电路组成。按下开关时，产生的高电平信号由D触发器传给74LS148N编码器，产生后的编码输入74LS85数据比较器，通过与74LS192N输出编码比较，产生

的信号再连接时钟信号通过一定的门电路输入74LS192N计数器，控制计数器的加减，从而实现电梯的上升与下降。系统总电路图：二、单元电路的设计信号的输入，锁存及显示：该单元电路如下图所示：将D触发器的Q非端与D端相连组成T触发器，当时钟输入端CLK输入高点平，Q端的状态翻转。D触发器的复位端输入复位信号，Q端输出低电平，LED灯熄灭。

数电课程设计题目汇总资料

数电课程设计题目选一、设计并制作一数字式温度计〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下：〖主要参考元器件〗 MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通精密电位器代替。二、十二小时电子钟〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能〖参考原理框图〗：

三、电平感觉检测仪〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟〖提高要求〗〖参考原理、框图〗：〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74 四、便携式快速心律计基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED显示。〖提高要求〗1）提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S内心跳的电路〖参考原理框图〗〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526 五、数字式定时开关〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。〖提高要求〗l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2）延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法〖参考原理框图〗〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060

数字电路课程设计

数字电路课程设计一、概述任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。二、常用的电子电路的一般设计方法常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出的要求和技术指标。由于符合要求的总体方案往往不止一个，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。（1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。

数电课程设计报告-数字频率计

数电课程设计报告：频率计目录一、设计指标二、系统概述 1.设计思想 2.可行性论证 3.工作过程三、单元电路设计及分析 1.器件选择 2.设计及工作原理分析四、电路的组构及调试 1.遇到的问题 2.现象记录及原因分析 3.解决及结果 4.功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据五、总结 1.体会 2.电路总图六、参考文献一、设计指标设计指标：要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。测试值采用4个LED七段数码管显示，并以发光二极管只是测量对象（频率）的单位：Hz、kHz。

频率的测量范围有四档量程。 1）测量结果显示四位有效数字，测量精度为万分之一。 2）频率测量范围：100.1Hz——999.9kHz，分为：第一档： 100.0Hz——999.9Hz 第二档： 1.000kHz——9.999kHz 第三档： 10.00kHz——99.99kHz 第四档： 100.0kHz——999.9kHz 3）量程切换可以采用两个按键SWB、SWA手动切换。扩展要求：一、当被测频率大于999.9kHz，超出最大值时，设置亮一个警灯，并同时发出报警声音。二、自动切换量程提示： 1.计数器计到9999时，产生溢出信号CO，启动量程加档。 2.显示不足4位有效数字时量程减档。三、各量程输出信号的频率最高位有效数字为1、2、3、4、5、6、7、8、9。二、系统概述 1.设计思想周期性信号频率可通过记录信号在1s内的周期数来确定其频率。

累计标准时间Ts中被测信号的脉冲个数Nx，被测信号频率：fx≈Nx/Ts 测量时间Ts选择：由于测量时间Ts需要根据被测信号的频率切换，所以通常对振荡时钟进行分频以获得不同的定时时间。采样定时、显示锁存、计数器清零的控制时序波形图 2.可行性论证用计数器实现记录周期数的功能；用时基信号产生计数时间作为采样时间；用四位动态扫描通过数码管显示结果；因为如果计数器直接把数据输入到数码管显示，那么数码管的数据就会不断变化，累计增加的情况，所以采用锁存器，在每个时间信号内，通过一个高电平使能有效，将计数器的数值锁存到寄存器或者锁存器；为了不要让每次锁存的数据会比上次

数电课程设计四花样彩灯控制器

课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：四花样彩灯控制器学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级： 1１０４2２学号: 11０4２215 姓名：陈粤龙评分：教师： 20 13 年 9 月 23 日

数字电路课程设计任务书 20 １2 －2０13 学年第 1 学期第１9 周- ２０周题目四花样彩灯控制内容及要求 (1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动（2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动（3）四亮四灭,从左向右移动 (4）从１~8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭（5）四种花样自动变换. 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备:2天 2。仿真、画PCＢ线路图：2天３。领元器件、制作、焊接：3天 4．调试：２天?5. 验收：1天 6. 提交报告:201３－20１4学年第一学期2—3周学生姓名：陈粤龙指导时间:2周指导地点：E610 任务下达2013年 9月 2２日任务完成20１3 年 9 月2 ５日考核方式1．评阅□２.答辩□3．实际操作□4．其它□ 指导教师系(部）主任注：１、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份

备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结"、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理.本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器７4LS164实现八个彩灯的向右移动,从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器７４LS１61的输出端接与门74LS08和非门74LS0４产生。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS １５３的四个输入端,它的地址输入端接双Ｄ触发器7４LS74的两个输出端，74L Ｓ74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个5５5产生,一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LＳ1６１和八位右移寄存器74LＳ1６4,另一个产生周期为14.０1秒的脉冲控制双Ｄ触发器。当彩灯完成一种花样时，双Ｄ触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出,彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化. 经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。关键字：时钟脉冲分频自动转换控制器数据选择器

2018秋数字电路与逻辑设计实验课程要求及题目

2018～2019学年第一学期《数字电路与逻辑设计实验（下）》课程要求一、课程安排及要求：本学期数字实验教学内容为综合课题设计，教学方式采用开放式实验教学模式，第7周和第10周实验按班上课，第8周和第9周实验室全开放，学生根据开放实验安排自行选择实验时间和地点，要求每人至少参加2次课内开放实验。课程具体安排如下：二、成绩评定数字综合实验成绩由三部分组成： ●平时成绩：占总成绩的20% ●验收答辩：占总成绩的50% ●报告成绩：占总成绩的30% 实验报告评分标准如下（按百分制批改，占总成绩的30％）：

三、实验题目题目1 抽油烟机控制器的设计与实现利用CPLD器件和实验开发板，设计并实现一个抽油烟机控制器。基本要求： 1、抽油烟机的基本功能只有两个：排油烟和照明，两个功能相互独立互不影响。 2、用8×8双色点阵模拟显示烟机排油烟风扇的转动，风扇转动方式为如图1所示的四个点阵显示状态，四个显示状态按顺序循环显示。风扇转动速度根据排油烟量的大小分为4档，其中小档的四个显示状态之间的切换时间为2秒，中档为1秒，大排档为0.5秒，空档为静止不动（即停止排油烟），通过按动按键BTN7来实现排油烟量档位的切换，系统上电时排油烟量档位为空档，此后每按下按键BTN7一次，排油烟量档位切换一次，切换的顺序为：空档→大档→中档→小档→空档，依次循环。双色点阵模拟排油烟风扇转动示意图 3、设置按键BTN0为立即关闭按键，在任何状态下，只要按下BTN0，排油烟风扇就立即停止工作进入空档状态。 4、设置按键BTN3为延时关闭按键，在大中小三档排油烟状态的任何一个档位下，只要按下BTN3，排油烟风扇将在延时6秒后停止工作进入空档状态。延时期间用数码管DISP3进行倒计时显示，倒计时结束后，排油烟风扇状态保持静止不动。在延时状态下，禁用排油烟量档位切换键BTN7。 5、设置按键BTN6为照明开关键，用发光二极管LD6模拟照明灯，系统上电时照明灯 LD6处于关闭状态，按动BTN6来切换LD6的点亮和关闭。 6、系统工作稳定。提高要求： 1、给油烟机加上音效，分档模拟排油烟风扇的噪音。 2、自拟其他功能。

数电课设交通灯

太原理工大学

课程设计任务书注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。指导教师签名：日期：

专业班级学号姓名成绩一、简述为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。其中红灯（R ）亮表示该条道路禁止通行；黄灯（Y ）亮表示停车；绿灯（G ）亮表示允许通行。交通灯控制器的系统框图如图3.1所示。图3.1 交通灯控制器系统框图系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号，通过定时器向控制器发出三种定时信号，使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。二、设计目的通过本次课题设计，应该掌握以下内容（1）学习数字逻辑电路设计的一般方法。（2）要求学会用理论知识解决实际问题。（3）灵活掌握部分74LS 系列集成电路的使用。（4）掌握Multisim 仿真软件的应用。（5）掌握常用元器件的识别与测量。（6）了解实际电路调试和解决问题的基本方法。三、总体方案设计用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”的信号，控制器 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………

根据定时器的信号，决定是否进行状态转换。如果肯定，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别用S0、S1、S2、S3表示。 S0状态：主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，主干道禁止车辆通行。当主干道绿灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S1状态：主干道黄灯亮，主干道红灯亮，此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行，而未超过停车线的车辆禁止通行，支干道禁止车辆通行。当主干道黄灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S2状态：主干道红灯亮，支干道绿灯亮。此时主干道禁止车辆通行，支干道允许车辆通行，当支干道绿灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。 S3状态：支干道红灯亮，支干道黄灯亮。此时主干道禁止车辆通行，支干道允许超过停车线的车辆通行，而未超过停车线的车辆禁止通行。当支干道红灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态------S0状态。交灯状态转

数电课设报告

、西安电子科技大学电子技术应用设计课程实验报告实验名称改通用示波器为简易的逻辑分析仪网络与信息安全学院 1518021 班姓名 ** 学号 ** 同作者无实验日期 2017 年 12 月21 25 日实验地点 E-II-310

一、方案设计报告 1、任务要求通过扩展示波器的功能，完成简易逻辑分析仪的设计。 2、方案的原理及可行性 A、组成通用示波器通常由显示器件（阴极射线管）、垂直放大器、触发器或同步电路、时基、水平放大器、门控放大器、电源等组成，其框图如下所示。 B、工作原理被测信号经垂直放大器后加到示波器的垂直（Y轴）的偏转系统，使电子射线的垂直偏转距离正比于输入信号的瞬时值。在示波管的水平（X轴）偏转系统上加以随时间线性变化的信号；使电子射线在水平偏转正比于时间，那么再示波管的屏幕上就得到输入信号的时间波形。由于水平偏转系统所加线性变化的信号不可能无限增长，荧光屏的尺寸也有限，故实际线性变化的信号（扫描信号）是一锯齿波，这样就能使输入信号的时间波形在荧光屏上反复出现。当锯齿波的重复周期等于输入信号周期（或输入信号周期的整数倍）时，每次重复出现的波形正好完全重合（同步）就可看到稳定的波形。 C、双踪示波器对于双踪示波器，则是由一个电子开关来控制Y轴偏移电压，使

其在第一个扫描周用内接通第一路信号，在第二个扫描周期接通第二路信号（在两个扫描周期可以加入不同的偏移电压），交替进行。这样在屏幕上就可同时看到两个波形。如图所示。实际上示波器是分时工作。 D、示波器功能扩展根据上述原理，若要示波器能够同时观察多个波形。只需在每个波形加入Y轴放大器（垂直放大器）的同时加一偏移电压，然后调节扫描周明便能得到稳定的多个波形。示波器观察多个波形功能扩展框图如下。

数电课设LED猜盘游戏分析方案

课程设计说明书课程设计名称：脉冲数字电路课程设计课程设计题目： LED猜盘游戏学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：：评分：教师： 20 13年 11月 27 日

脉冲数字电路课程设计任务书 2018－2018学年第一学期第12周－13周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要转盘游戏是一种特别有意思的游戏，它突出了事件的随机性，人们根据这种不确定性事件的等可能发生性进行猜测,然后通过转盘开始旋转直至停下，来验证猜测是否准确。近年来，由简单的猜盘逐渐发展到益智转盘游戏、猜奖、老虎机等等不同形式，广受大家的喜爱。因此，本次课程设计采用数字电路知识，利用时钟振荡脉冲进行计数并控制发光二极管的亮灭来简单实现转盘游戏的功能。本次设计中，采用两片NE555芯片以及一片CD4017脉冲分配器来完成设计要求。该方案利用NE555定时器构成单稳触发器和多谐振荡器，构成时钟脉冲发生电路模块，CD4017实现时序分配模块，LED实现显示模块。时钟振荡电路控制脉冲信号的时间长短和频率，送入CD4017实现对脉冲信号的分配，出现的与时钟同步的高电平控制LED的亮灭，在指定的时间围使高速旋转的LED停止在某一盏灯上。关键词：LED猜盘游戏，NE555,CD4017，时钟振荡脉冲，时序分配

目录第一章设计的目的及要求 1.1设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 第二章方案比较及确定 2.1 设计要求分析 (2) 2.2 方案比较 (2) 2.2.1 方案一 (2) 2.2.2 方案二 (4) 2.2.3 方案三 (5) 2.3 方案确定 (6) 第三章系统组成及工作原理 3.1系统构成 (7)