数字电路课程设计（学年设计、学年论文）任务书
数字电路设计说明书
学院名称：计算机与信息工程学院
班级名称：网络工程4班
学生姓名：
学号：
题目：循环彩灯控制器设计
指导教师
姓名：
起止日期：2013.12.1至2014.1.3
第一部分：正文部分
一、选题背景（标题：四号仿宋加粗，顶格，行间距：24磅，上下间距：段前0.5行，段后0.5行）（内容：用小四号仿宋，首行空两格）
1.应解决的主要问题
1.1了解数字电路系统的定义及组成:数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。

输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。

比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。

模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。

在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。

1.2掌握时钟电路的作用及基本构成:时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路,整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。

时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。

比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。

2.应达到的要求
通电后彩灯能自动点亮并循环；具有顺时针和逆时针循环选择；循环频率可调；具有复位、暂停、继续等按钮；采用市电供电，自行设计电源电路。

（说明本课题应解决的主要问题及应达到的要求。

）
二、相关知识
2.1 题目分析
我们设计的流水灯实际上是主要使用一个555定时器、一个74LS160，一个74LS42和两个74HC194，这四个芯片对,6个彩灯进行控制，产生循环控制的效果。

2.2题目设计
花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。

用74HC194移位寄存器来实现。

用74LS42译码器来实现对194的控制，实现194的清零，并行输入，以及右移。

用74LS160十进制计数器控制42译码器的输出，555定时器根据滑动电阻的调节来实现输出时钟脉冲周期的不同从而控制160计数的快慢，也就实现了彩灯闪烁时间的可调。

2.3 结构框图
（阐明为什么要选择这个方案以及所采用方案的特点。

）
三、系统设计
3.1 555时序电路
在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。

因此把555定时器接成多谐震荡器。

R1、R2、C2为定时元件。

3.2 74LS160计数器电路域74HC42译码器电路部分
因为在试验中总共10种状态，需要一个10进制的计数器，因此采用74LS160十进制加计数器臵数端A、B、C、D悬空；清零端接复位键，实现复位键设臵；预臵端，使能端接高电平有效；时钟脉冲输入端接555定时器输出端。

74HC42译码器为4—10线译码器，其输入端分别接160计数器输出端，来控制194的状态。

3.3 74LS194移位寄存器电路
74LS194为4为双向移位寄存器，有四个输出端。

在实验中须驱动6个彩灯，所以用两个74LS194来完成对六路彩灯的控制。

其时钟脉冲信号同样接555定时器输出端。

3.4复位键设计
整体电路图
（要求层次分明、表达确切。

）
四、测试分析
4.1测试：
（1）检查电路
对照电路图认真检查电路，首先查看电源是否接错或与地短接，然后检查各芯片是否安装牢固，最后对照电路图认真查看各芯片的管脚是否接错、漏接或出现多接线的现象。

（2）接通电源观察
在做好第一步的基础上进行下一步。

接通电源，如果出现异常现象立即关闭电源，按第一步重新检查电路对出现事故的电路部分进行着重的检查，直至发现并排除错误。

（3）工作开关断开的情况下的调试
当第二步完成后，在断开开关的情况下用一个发光二极管检测脉冲信号的输出，各芯片的初始输出是否正确，如果存在问题，查找出原因并解决。

（4）工作开关闭合的情况下的调试
闭合工作开关，观察显示结果是否正确，如果存在问题继续调试。

调试结束后观察调试后的结果是否符合设计要求。

4.2结果：
经上机测试，证明该电路是可行的，实现了彩灯对自然数列的顺时针循环和逆时针循环，循环频率可调，并且实现了复位，继续和停止功能的按钮。

（对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。

）
五、结论（或总结）
这是我们第一次做课程设计，所以对我们而言不仅十分有意义，而且也是个挑战。

它不仅仅让我们综合那些理论只是来运用到设计和创新，还让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能！
在近一个星期的课程设计时间内，实在是令人感到忙碌，却又充实。

而且在课程设计的期间，又是我们的考试复习阶段，所以我不得不在复习即将考试的科目的同时去查找自己所选项目的相关资料，根据设计要求去选用芯片构成电路。

在刚开始的时候，很多内容都看不明白，需要重新复习数电知识，这是一个复习的过程，也是一个深入理解的过程，我不但更加了解芯片的功能，而且也会去更加注意细节。

知其然，更要知其所以然。

这样才能更好的完成数电课程设计，交出一份令人满意的答卷。

在最终连接电路的时候也出现了许多问题，不得不停下手来，再次回头去查看资料，翻看课本，重新学习，这也是一个巩固的阶段，他使我的数电掌握得更加牢固。

而在连线的过程中，更由不得一丝马虎，任何一点粗心都可能导致实验的失败。

再次感谢老师的辅导以及同学的帮助。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，由此看来实践的重要，在设计过程中碰到许多不同的问题，与理论有所差距，明白理论和实践还是有差距的，我们不能只学理论而不实践，要多结合理论进行实践，这样才更加理解掌握知识，把理论应用于实践，从实践中得出结论。

短短几天的课程设计，学到了很多的东西，最重要的是我自己动手把我学习的知识用于实践，做出成功的作品，这才算真正学习到了东西。

总之，这次实验我收获颇多。

实践是获得知识的一种最好的手段！
（对整个研究工作进行归纳和综合。

）
第二部分：参考文献
[1]康华光，邹寿彬.电子技术基础-数字部分（第五版）.北京：高等教育出版，2006.1
[2]邓勇. 数字电路设计完全手册.北京：国防工业出版社，2001
[3]谢自美.电子线路设计〃实验〃测试（第二版）：华中科技大学出版社，2003
[4]孙梅生，李美莺，徐振英. 电子技术基础课程设计[M].北京：高等教育出版社
[5]梁宗善 .电子技术基础课程设计[M].武汉：华中理工大学出版社
[6]吴友宇.数字电子技术基础.[M]武汉理工大学出版社.2008
[7]《电子线路设计.实验.测试第三版》谢自美主编华中科技大学出版社
[8]《电子技术基础数字部分》康华光主编高等教育出版社
[9]《电子线路课程设计》陈晓文主编北京：电子工业出版社，2004
[10]《电子线路图网》
学生签名：填表日期：年月日
第三部分：指导教师评语
（从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。

）
第五部分：成绩评定
指导教师签名：填表日期：年月日。