四种模式循环显示LED流水灯设计

四种模式循环显示LED流水灯设计
四种模式循环显示LED流水灯设计

多种模式的LED流水灯设计

1.实现的功能要求

包含四种模式,分别是①从左到右点亮,②从右到左点亮,③从两边到中间点亮,④从中间到两边点亮。要求四种模式依次切换,循环执行。

2.实现的HDL代码

module led_run(clk,led,rst);

input clk; //clk with low frequency like 1Hz

input rst; //system reset signal

output [11:0] led; //denotes 12 leds,

reg [11:0] led;

reg [2:0] state; //state variable,internal signals

reg [5:0] count; //control signals of the state diagram,internal signals

always @(posedge clk or posedge rst) //the state diagram

if (rst)

begin

state <= 3'b000;

count <= 6'b000000;

end

else

case(state)

3'b000:

begin

count[3:0]<= 4'b0;

count[5:4]<= count[5:4]+1'b1;

case(count[5:4])

2'b00: state <= 3'b001;

2'b01: state <= 3'b010;

2'b10: state <= 3'b011;

2'b11: state <= 3'b100;

endcase

end

3'b001:

begin

count <= count + 1'b1;

if(count[3:0] == 11)

state <= 3'b000; end

3'b010:

begin

count <= count + 1'b1;

if(count[3:0] == 11)

state <= 3'b000; end

3'b011:

begin

count <= count + 1'b1;

if(count[3:0] == 5)

state <= 3'b000; end

3'b100:

begin

count <= count + 1'b1;

if(count[3:0] == 5)

state <= 3'b000; end

default:

begin

state <= 3'b000;

count <= 6'b000000;

end

endcase

always @(posedge clk or posedge rst) //the behavior of each state

if (rst)

led <= 12'hFFF;

else

case(state)

3'b000: led <= 12'hfff;

3'b001: led <= led << 1;

3'b010: led <= led >> 1;

3'b011:

begin

led[11:6]<= led[11:6]>>1;

led[5:0]<=led[5:0]<<1;

end

3'b100:

begin

led[11:6]<= led[11:6]<<1;

led[5:0]<=led[5:0]>>1;

end

default: led<=12'hfff;

endcase

endmodule

3.实现的功能仿真截图

经Modelsim_altera仿真后的结果如下图所示:(注led低电平为亮,高电平为灭)。

流水灯课程设计

单片微机原理与接口技术课程设计报告

目录 1.引言 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2 设计要求 (3) 2.课题综述 (3) 2.1 课题的来源 (3) 2.2 面对的问题 (4) 3.系统分析 (4) 4.系统设计 (6) 4.1 硬件设计 (6) 4.2 软件设计 (9) 4.3 硬件原理图 (10) 4.4 元件清单 (10) 4.5 代码编写 (11) 5.心得体会 (12) 6.致谢 (13) 7.参考文献 (14)

1.引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对89C51单片机电路的感性认识,加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识,并掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统。 1.2 设计要求 (1)至少 8 个灯; (2)可实现不同的亮灯(如左循环,右循环,间隔闪等)。 2.课题综述 2.1 课题的来源 当今社会,这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟,并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的

应用更是广泛,较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习,所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。

2.2 面对的问题 这次课程设计是通过 89C51 位单片机实现。但面对的问题却是两方面的:一个是软件的设计,也就是实现流水灯控制功能的程序编。另一个是硬件的设计,我们需要通过 protel 将设计的实物的电路图画出来。 3.系统分析 89C52 单片机引脚图及引脚功能介绍 本次设计的目的在于加深 89C52 单片机的理解,首先来简单认识一下,它的引脚如图所示:

数电实验——广告流水灯

第五次实验报告 第五次实验要求学生完成如下任务: 广告流水灯: 用时序期间、组合器件和门电路设计一个广告流水灯,该流水灯由8个LED组成,工作时始终为1暗7亮,且这一个暗灯循环右移, 1)写出设计过程,画出设计的逻辑电路图,按图搭接电路 2)验证实验电路的功能 3)将1秒连续脉冲信号加到系统时钟端,观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端 Q2、Q1、Q0的波形 实验5.1 一、实验原理图 设ZZ0ZZ1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6ZZ7分别为8个灯的输出段,由题意得卡诺图如下: 触发器输出端输出端 QQ2QQ1QQ0ZZ0ZZ1ZZ2ZZ3ZZ4ZZ5ZZ6ZZ7 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 通过74161对时钟脉冲进行计数输出,利用74138进行译码输出。

实验原理图: 二、实验目的 广告流水灯: 用时序期间、组合器件和门电路设计一个广告流水灯,该流水灯由8个LED组成,工作时始终为1暗7亮,且这一个暗灯循环右移, 1)写出设计过程,画出设计的逻辑电路图,按图搭接电路 2)验证实验电路的功能 将1秒连续脉冲信号加到系统时钟端,观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端Q2、Q1、Q0的波形 三、实验器材 1.实验材料 74HC161、74HC138、面包板、发光二极管1KΩ电阻和导线 2.实验仪器 口袋实验室 四、实验步骤 1.按上图所示原理图在面包板上连接好实物图 2.连接pocketlab,引脚7接时钟,引脚0~2分别接触发器输出端QQ0QQ1QQ2,观察逻辑 分析仪波形及小灯泡的亮灭情况。

花样流水灯实验报告

黄淮学院信息工程学院 单片机原理及应用课程设计性实验报告

五、硬件电路设计 根据设计任务,首先进行系统硬件的设计。其硬件原理图由LED显示电路和单片机最小系统组成,如图所示,其中包括时钟电路采用部时钟方式,复位电路采用上电自动复位。由于单片机的I/O口的高电平驱动能力只有微安级,而灌电流可以达到3毫安以上,因此采用低电平驱动。P1、P2、P3分别控制8个led灯。 六、软件程序设计 1、软件设计思路 如果通过上图所示电路图完成实验要求,通过数组,分别同时控P0、P1、P2分别控制8个led灯,从而协调控制24个灯实现花样流水灯效果。 开始 编写数组 主循环 逐个点亮 24灯同时闪烁 逐个熄灭

P3=table1[i]; delayms(500); } shan();//全部闪烁 for(i=0;i<8;i++)//逐个熄灭{ P3=table2[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P1=table3[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P0=table2[i]; delayms(500); } } } void delayms (uintt) { uint x,y; for(x=t; x>0;x--) for(y=50;y>0;y--); } 七、软硬件仿真调试分析 1、仿真调试结果

图片 1 逐个点亮图片 2 24灯闪烁 图片 3 逐个熄灭 2、性能测试及结果分析 通过仿真结果发现通过上述系统可以实现实验要求,24个灯逐个点亮,24个灯全亮后,24个灯一起闪烁,闪烁5次后,然后24个灯逐个熄灭。由此证明系统满足实验要求。 八、项目总结 在本次花样流水灯试验中,使用循环程序、数组语句实现了实验要求,设计过程中遇到了很多的问题,但经过努力,最终设计出了合理的解决方案。通过此次实验,对多个led灯的控制能力进一步得到提升。 九、项目设计报告成绩 实验报告成绩: 指导教师签字: 年月日

EDA课程设计---流水灯设计

EDA课程设计流水灯设计

目录 一、摘要··3 二、流水灯设计目的··4 三、流水灯设计流程··4 四、流水灯设计程序··5 五、流水灯设计管脚分配··7 六、功能仿真图··8 七、原理图波形图··9 八、设计注意事项··10

九、课程设计总结··11 十、参考文献··12 十一、评分表··13 一、摘要 随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入,EDA技术在电子信息、通讯、

自动控制及计算机应用等领域的重要性突出。随着技术市场与人才市场对EDA 的需求不断提高,产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来。因此学好EDA技术对我们有很大的益处。EDA是指以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据设计社描述的源文件(原理图文件、硬件描述语言文件或波形图文件),自动完成系统的设计,包括编译、仿真、优化、综合、适配(或布局布线)以及下载。 流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮,流水灯控制是可编程控制器的一个应用,其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现,但对现代可编程控制器而言,基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。 课程设计主要的目的是通过某一电路的综合设计,了解一般电路综合设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体的设计方法、通过设计也有助于复习、巩固以往的学习内容、达到灵活应用的目的。在设计完成后,还要将设计的电路进行安装、调试以加强学生的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 课程设计应强调以能力培养为主,在独立完成设计及制作任务同时注意多方面能力的培养与提高,主要包括以下方面: ·独立工作能力和创造力。 ·综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力。 ·查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力。 ·写技术报告和编制技术资料的能力。 ·实际动手能力。

用单片机控制的LED流水灯设计(电路、程序全部给出)

1.引言 当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重,本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯,重点介绍了其软件编程方法,以期给单片机初学者以启发,更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成 按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATM EL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,具有丰富的内部资源:4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口,具有4.25~5.50V的电压工作范围和0~24MHz 工作频率,使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此,本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统,即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。 图1 流水灯硬件原理图 从原理图中可以看出,如果要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此,要

单片机流水灯课程设计

单片机流水灯课程 设计

基于AT89C51单片机的流水灯 1 引言 1.1 课题简介 单片机全称叫单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 当前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:在智能仪器仪表上的应用,例如精密的测量设备;在工业控制中的应用,用单片机能够构成形式多样的控制系统、数据采集系统,例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算

机联网构成二级控制系统等;在家用电器中的应用可从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。单片机在医用设备领域中的应用,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等;在各种大型电器中的模块化应用,如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。 本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计LED流水灯系统,实现8个LED霓虹灯的左、右循环显示,并实现循环的速度可调。 1.2 设计目的 (1) 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 (2) 掌握汇编语言程序设计方法。 (3) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 1.3 设计任务及要求 (1) 彩灯用8个发光二极管代替。 (2) 电路具有控制彩灯点亮右移、左移、全亮及全灭等功能。

单片机课程设计报告--心形流水灯

井冈山大学 机电工程学院 单片机 课程设计报告 课程名称:单片机 设计题目:心形流水灯 姓名:玉红 专业:生物医学工程 班级:11级医工本一班 学号:110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日

目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接

图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致 (8) 参考文献 (8) 1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路 的感性认识,加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识,并掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目 的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环,右循环,间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述

2.1 课题的来源 当今社会,这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟,并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛,较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习,所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题 这次课程设计是通过STC89C52位单片机实现。但面对的问题却是两方面的:一个是软件的设计,也就是实现流水灯控制功能的程序编辑;另一个是硬件的设计,需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。 3 系统分析 3.1 STC 89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 本次设计的目的在于加深STC89C52单片机的理解,首先来简单认识一下,它的引脚如图3-1所示: 图3.1 STC89C52

流水灯课程设计(免费)..

数字电子技术课程设计报告 (彩灯控制器) 专 专业:电子信息工程 班级:7B1211 学号:123025 姓名:白旭飞 年月:2014-6-28

一、设计要求 1. 以8或10个指示灯作为显示器件,能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮,如此周而复始,不断循环。 2.打开电源时控制器可自动清零,每个指示灯被点亮的时间相同约为0.5S~2S 范围内。 3.用计算机画出设计电路图,进行仿真分析验证其正确性。 4.写设计说明书一份(画总原理框图以及说明主要工作原理,单元电路的设计和元器件的选择,画出完整的电路图和元器件明细表,收获、体会及建议) 二、设计的作用,目的 1.作用 利用控制电路可使彩灯(例如霓虹灯)按一定的规律不断的改变状态,不仅可获得良好的观赏效果,且可以省电(与彩灯全亮相比)。 2.目的 用NE555芯片,74LS151芯片,74LS163芯片,74LS194,以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。 三、设计的具体实现 1.系统概述 接通电源时,555占空比可调振荡器产生1s单位的脉冲,脉冲送到下一个模块74LS151计数器,目的实现模5计数器,达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163。进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮,并实现循环,完成实验要求。 2.总体思路 先用555定时器用来生成1s标准单位cp脉冲,把脉冲给计数器74LS151,通过74LS151形成模5加法计数器,再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄 存器输入端,Q 0,Q 1, Q 2 和Q 3 接彩灯然后连接几个逻辑门,把74LS194接成环形 计数器。就能实现基本电路要求。 3.方案设计 总体电路共分三大块。第一块实现时钟信号的产生;第二块实现灯亮灭情况的演示;第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制。

流水灯电路

流水灯电路的制作与测试 【知识目标】 ●理解时序逻辑电路的基本概念及分类。 ●掌握同步和异步时序逻辑电路的分析方法。 ●理解计数器的逻辑功能及原理。 ●掌握寄存器电路的基本工作原理,理解移位寄存器的逻辑功能。 【技能目标】 ●能用触发器制作与调试各种同步计数器。 ●能用集成计数器制作任意进制的计数器。 ●熟悉集成移位寄存器逻辑功能和各控制端的作用,能构成实用电路。 ●多种方法实现流水灯电路,且进一步完善流水灯功能。 任务一用移位寄存器构成流水灯电路 一、分析任务 在一些数字系统中,有时需要系统按照事先规定的顺序进行一系列的操作。这就要求系统的控制部分能给出一组在时间上有一定先后顺序的脉冲,再用这组脉冲形成所需要的各种控制信号。 二、相关知识 在数字系统中,常常需要将一些数码、运算结果和指令等暂时存放起来,然后在需要的时候再取出来进行处理或运算。这种能够用于存储少量二进制代码或数据的时序逻辑电路,称为寄存器。 寄存器用于暂时存放二进制代码,它是数字系统中重要的部件之一。寄存器的主要组成部分是具有记忆功能的双稳态触发器。一个触发器可以存储一位二进制代码,所以要存放n位二进制代码,就需要n个触发器。 按照功能的不同,可将寄存器分为数码寄存器和移位寄存器两大类。 1. 数码寄存器 数码寄存器具有寄存数据和清除原有数据的功能。现以集成四位数据寄存器74LSl75来说明数据寄存器的电路结构和功能。74LSl75是用D触发器组成的四

位数据寄存器。它的逻辑图和管脚排列图如图7-11所示。 (a)逻辑图 (b)管脚排列图 图7-11 四位集成数码寄存器74LS175 74LS175的功能表见表7-11,CP 是时钟端,CR 是异步清零端,D 0~D 3是数据输入端,Q 0~Q 3是数据输出端。其功能如下。 表7-11 74LS175的功能表 ①异步清零。只要CR =0,就可使输出端清零,而与时钟无关。清零后,将 CR 接高电平,数据才能正常存人。 ②并行输入/输出。在CR =1的前提下,(将需要存人的四位二进制数据送到数据输入端D 0~D 3),在CP 脉冲上升沿的作用下,将D 0~D 3的数据并行存入Q 0~Q 3,同时也可取出存人的数码的反码。 ③记忆保持。当只CR =1且CP =0时,各触发器保持原状态不变,数据寄存器处于保持状态。 无论寄存器中原来的内容是什么,只要送数控制时钟脉冲CP 上升沿到来,加在并行数据输入端的数据D 0~D 3将立即被送入寄存器中,有 32103210Q Q Q Q D D D D

微机原理课程设计流水灯控制系统.doc

微机原理课程设计 流水灯控制系统 姓名 :XX 学院:物理电气信息学院 班级: 2010 电子 姓名 :12010245

流水灯控制系统 一、设计内容: 本课程设计选用8086 对 8255A的 A口控制来实现模拟流水灯功能的 实现。编写相关程序,通过proteus仿真软件来实现我名字“安亮” 两个字的闪烁,“安”字接 8255 的 A 口的 P0,“亮”字接 A 口的 P1。先让“安”字和“亮”字同时点亮,再让两个字同时暗,接着让“安”字点亮,再让“亮”字点亮,然后让“安”字和“亮”字同时亮暗闪 烁八次,再跳到开始,以此循环。 二、设计目的: 1、了解流水灯的基本工作原理 2、熟悉 8255A 并行接口的各种工作方式和应用 3、利用 8255A 接口,LED 发光二极管,设计一个流水灯模拟系统,让我的名字“安亮”两个字按一定规律点亮。 三、实验原理 在 8086 系统中,采用 16 位数据总线,进行数据传输时,CPU

总是将低 8 位数据线上的数据送往偶地址端口,而过高8位数据线上 的数据送往奇地址端口反过来,从偶地址端口取得的数据总是通过低 8 位数据线传送到CPU,从奇地址端口取得的数据总是通过高8 位数据线送到 CPU。在 8086 系统中,将 8255A的 A1端和地址总线的 A29255A 在对 CPU并且,相连, A1 端和地址总线的 A0 的 8255A 而将相连, 的端口进行访问时,将地址总线的 A0 位总是设置为 0。本课程设计通 过对 8255A 的 A 口控制来实现模拟流水灯功能的实现。“安”接 A 口 的 P0,“亮”接 A口的 P1,实现两个字按一定规律的一个闪烁。 8255 的内部结构 255A 内部结构由以下四部分组成:数据端口A、B、C;A组控制和 B 组控制;读 / 写控制逻辑电路;数据总线缓冲器。 端口 A:包括一个 8 位的数据输出锁存 / 缓冲器和一个 8 位的数据 输入锁存器,可作为数据输入或输出端口,并工作于三种方式中的任何一种。

数字电路流水灯设计

数字电路流水灯设计 一:方案论证与比较 1:工作时钟源设计 (1)采用555定时器接成的多谐振荡器。 555定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路,利用它能极方便的构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器,使用灵活,方便。555定时器在波形产生和交换,测量与控制中应用广泛成熟准确。 (2)采用三极管多谐振荡器 三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路,这种电路不需外加触发信号,便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲,常用作脉冲信号源。由于矩形波中含有丰富的多次谐波,故称为多谐振荡器。多谐振荡器工作时,电路的输出在高、低电平间不停地翻转,没有稳定的状态,所以又称为无稳态触发器。 (3)方案比较 555定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强,555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率,电路参数容易确定,使用简单,信号稳定,调试方便,而三极管多谐振荡器,不易调试,输出信号驱动能力不强且信号不够稳定,故选用555定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。

2流水灯驱动电路设计 本次项目中使用1片4位同步二进制计数器74LS161,其Q0,Q1,Q2脚输出三位二进制顺序脉冲000-001-010-011-100-101-110-111,时钟源为555定时器的输出方波。 与Q0,Q1,Q2相连接的是一片38译码器74LS138的A0,A1,A2引脚,Y0—Y7依次输出负脉冲。其是引脚输入脉冲为时钟源为555定时器的输出方波经一片74LS14反相器反相后的时钟脉冲,其74LS138真值表如下: 8个LED以共阳接法分别接于Y0—Y7,依次点亮,其亮灭频率由555定时器产生的时钟频率为准。 二参数计算 555定时器外接电阻计算

电子课程设计—电子流水灯设计报告

《电子技术》 课程设计报告 设计题目:电子流水灯电路设计与制作

电子流水灯电路设计与制作报告 一、设计目的 1.能够全面的巩固和应用“电子技术”课程中所学的基础理论和基本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。 2.能够合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI等)器件实现规定的数字系统。 3.培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统能力。 4.培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。 5.培养书写综合设计实验报告的能力。 二、设计任务 用中小规模集成电路设计并制作一个能实现8个彩灯正序或反序按1秒依次点亮的电路: 1.由晶振电路或555电路产生1HZ标准秒脉冲信号,作为电路的CP。 2.可逆的顺序脉冲发生电路。 3.显示驱动电路 4.彩灯。 5.电源。 三、设计方案

2、单元电路设计 ①秒脉冲发生电路 由555电路实现秒脉冲,f=1HZ。 ②可逆的顺序脉冲发生电路 可用74LS1191实现,5号引脚接拨动开关,拨动开关的2个端分别接高电平(接5V电源)和低电平(接地),当开关拨到高电平时,进行减计数,当开关拨到低电平时,进行加计数,这样来实现可逆顺序脉冲发生电路 ③显示驱动电路 可由74ls138实现译码,来控制发光2极管的发光情况 74LS138真值表

R3-R10电阻起到保护发光二极管的作用。 ④电源电路 将12V电压整流成5V。 3、整机电路图

555集成电路各引脚名称:1地GND,2触发,3输出,4复位,5控制电压,6门限(阈值)7放电,8电源电压VCC。 74ls191各引脚名称:1-3并行数据输入端,2-3输出端,6-7输出端,5加减计数方式控制端,11电源,4地GND,14秒脉冲输入端,12计数控制端,13时钟输出端 74ls138各引脚名称:1-3译码地址输入端,7-15译码输出端,16电源,8地GND,4-5选通端(低电平有效),6选通端(高电平有效) 四、主要元器件介绍 1.通用实验底板 2.直流稳压电源(5V) 3.集成电路:555、74LS191、74LS138 4.电容:47uF/16V,0.01uF/16V 5.电阻:10k,1k 6.数显:发光二极管 7.开关:波动开关 五、焊接与调试 1、元器件布局图 2、焊接步骤

花样流水灯设计

单片机课程设计 2014年 6月 15日 课 程 单片机课程设计 题 目 花样流水灯 院 系 电气工程及其自动化系 专业班级 1112班 学生姓名 温亿锋 学生学号 201111631227 指导教师 张瑛

一丶任务 设计一款以AT89C51单片机作为主控核心,按键控制电路、流水灯显示电路以及单片机最小系统等模块组成的核心主控制电路。 二丶设计要求 通过发光二极管显示不同的花样(至少有六种花样),并且可以通过按键来控制流水灯的速度。 三丶设计方案 本方案主要是通过对基于单片机的多控制、多闪烁方式的LED流水灯循环系统的设计,来达到本设计的要求。其硬件构成框图如下图所示,以单片机为核心控制,由单片机最小系统(时钟电路、复位电路、电源)、按键控制电路、LED 发光二极管和5V直流电源组成。 单片机流水灯循环控制系统硬件框图 此设计方案中单片机的P1口接5路按键控制电路,实现流水灯花型的切换功能;单片机的P3.7引脚接上一个按钮开关以实现对流水灯闪烁频率的控制,即实现了快慢两种节拍实现花型的变换;单片机上的P2口接八路LED发光二极管组成流水灯电路,显示流水灯循环情况。 四丶系统硬件设计 4.1 直流稳压电源电路

对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。电子设备除用电池供电外,还采用市电(交流电网)供电。通过变压、整流、滤波和稳压后,得到稳定的直流电。直流稳压电源是电子设备的重要组成部分。本项目直流稳压电源为+5V。 直流稳压电源的制作一般有3种制作形式,分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。下图为稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。 三端固定式集成稳压电源电路图 AT89C51单片机的工作电压范围:4.0V---5.5V,所以通常给单片机外接5V 直流电源。此处用3节1.5V的干电池供电。 4.2 单片机最小系统 要使单片机工作起来,最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成,单片机最小系统如图所示。 时钟电路:本系统采用单片机内部方式产生时钟信号,用于外接一个12MHz 石英晶体振荡器和2个30pF微调电容,构成稳定的的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。 复位电路:确定单片机工作的起始状态,完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位,该复位方式同样具有上电自动复位功能。

哈工大数电自主实验 数字流水灯

Harbin Institute of Technology 数字电路自主设计实验 院系:航天学院 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 哈尔滨工业大学

一、实验目的 1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。 3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 5.数电课程实验为我们提供了动手实践的机会,增强动手实践的能力。 二、实验要求 设计流水灯,即一排灯按一定的顺序逐次点亮,且可调频、暂停、步进。 三、实验步骤 1.设计电路实现题目要求,电路在功能相当的情况下设计越简单越好; 2. 画出电路原理图(或仿真电路图); 3.元器件及参数选择; 4.电路仿真与调试; 5.到实验时进行电路的连接与功能验证,注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉,注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片; 6.找指导教师进行实验的检查与验收; 7.编写设计报告:写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,心得体会。 四、实验原理 设计流水灯的方法有很多种,我的设计思路是: 利用555定时器产生秒脉冲信号,74LS161组成8进制计数器,74LS138进行译码,点亮电平指示灯。并通过调节555的电阻,实现频率可调。通过两与非门,实现暂停、步进功能。

1.秒信号发生器 (1)555定时器结构(2)555定时器引脚图 (3)555定时器功能表 (4)555定时器仿真图

2. 74LS161实现8进制加计数 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器,它可以灵活地运用在各种数字电路,以及单片机系统中实现分频器等很多重要的功能。 (1)74LS161同步加法器引脚图 管脚图介绍: 始终CP和四个数据输入端 P0-P3 清零CLR 使能EP,ET 置数PE 数据输出端Q0-Q3 进位输出TC (2)74LS161功能表 (5)74LS161仿真图 对74LS161进行八进制计数改组,需要一个与非门,即芯片74LS00,也就是将74LS161的输出端通过与非门,当输出为8时将输出为高电平的端口与非后接到74LS161的清零段。即计数到8是异步清零,所以74LS161变为八进制计数。

精品可控流水灯单片机课程设计报告(c语言)-定

目录 1 引言 (1) 2课题综述 (1) 2.1 课题的来源 (1) 2.2课题的意义 (1) 2.3预期的目标 (1) 2.4面对的问题 (1) 2.5课题的技术 (2) 3系统分析 (2) 3.1涉及的基础知识 (2) 3.280C51单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 3.3 解决问题的基本思路 (3) 3.4总体方案 (3) 4系统设计 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.2 软件设计 (4) 4.3元件清单 (4) 4.4硬件原理图 (5) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6设计主要功能 (6) 5代码编写 (6) 6程序调试 (7) 结论 (8) 致谢 .................................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对80C51单片机电路的感性认识,加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识,并掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 2课题综述 2.1课题的来源 当今社会,这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟,并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛,较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习,所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2课题的意义 这次单片机课程设计是为了通过对流水灯控制的设计加强学生团队配合的能力和创造力;综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力。能够让学生深入真是的体会到所学的理论知识和实践相结合的过程。找出自身的不足并加以改正。 2.3预期的目标 对8个LED灯设计5种流水灯显示方式,用一个按键进行方式选择,并用一个数码管显示方式编号;用两个键来控制流水灯流动的速度。 2.4面对的问题 这次课程设计是通过80C51位单片机实现。但面对的问题却是两方面的:一个是软件的设计,也就是实现流水灯控制功能的程序编辑;另一个是硬件的设计,需要我们自己连接、焊接电路板。而更为严峻的就是设计的最后还要将软硬件相结合。首先我们需要通过protel将设计的实物的电路图画出来,再根据电路图连接实物电路。

流水灯控制实验报告及程序

实验三流水灯控制实验 姓名专业通信工程学号成绩 一、实验目的 1.掌握Keil C51 软件与protues软件联合仿真调试的方法; 2.掌握如何使用程序与查表等方法实现流水效果; 3.掌握按键去抖原理及处理方法。 二、实验仪器与设备 1. 微机1台 2. Keil C51集成开发环境 3. Proteus仿真软件 三、实验内容 1.用Proteus设计一流水灯控制电路。利用P1口控制8个发光二级管L1—L8。P3.3口接一按 键K1。参考电路如下图所示。其中74LS240为八反响三态缓冲器/线驱动器。 2.用中断或查询方式编写程序,每按动一次K1键,演示不同的流水效果。若用KEY表示按键的 次数,则其对应的流水效果如下: ① KEY=0: L1-L8全亮; ② KEY=1: L1-L8先全灭,然后自右向左单管点亮,如此循环; ③ KEY=2: L1-L8先全灭,然后自右向左依次点亮,如此循环; ④ KEY=3: L1-L8先全亮,然后自左向右依次熄灭,如此循环; ⑤ KEY=4: L1-L8先全灭,然后整体闪烁,如此循环; ⑥ KEY=5:自行设计效果。 以上移位及闪烁时间间隔均设置为0.3秒,按动5次按键后,再按键时,流水效果从头开始循环。 四、实验原理 1.按键去抖原理:通常按键所用的开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号 波形如下图所示。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定的接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5~10ms。按键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保CPU对键的一次闭合仅做一次处理,必须去除按键抖动。在键闭合稳定时,读取键的状态,并且必须判别;在键释放稳定后,再作处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法消除。常用软件方法去抖动,即检测到按键闭合后执行一个5~10ms延时程序;让前沿抖动消失后,再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有按键按下。当检测到按键释放后,也要给5~10ms的延时,待后延抖动消失后,才能转入该键的处理程序。 2.74LS240:八反相三态缓冲器/线驱动器 引脚排列图:

Proteus花样流水灯课程设计

Proteus花样流水灯课程设计

课程论文 题目:基于51单片机LED流水灯设计 课程名称: 学生姓名: 学生学号: 系别: 专业: 年级: 任课教师: 电气信息工程学院制 1月 基于51单片机的LED流水灯设计

1 单片机AT89C51芯片简介 MCS-51兼容4K字节,可编程闪烁存储器,寿命:1000写/擦循环,数据保留时间:。全静态工作:0Hz—24Hz,三级程序存储器锁定。128*8位内部RAM,32可编程I/O线,两个16位定时器/计数器,5个中断源可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡器和时钟电路。 图1 AT89C51芯片

1.1电源引脚 Vcc(40脚):典型值+5V。 Vss(20脚):接低电平。 1.2外部晶振 XTAL1、XTAL2分别与晶振两端相连接。 1.3输入输出口引脚 P0口:I/O双向口。作输入口时,应先软件置“1”. P0口:是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时,每位能以吸收电流的方式驱动8 个TTL输入,对端口写1时,又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序或数据存储器时,它是时分多路转换的地址(低8位)/数据总线,在访问期间将激活内部的上拉电阻。 1.4控制引脚 RST、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST (9脚):复位信号输入端(高电平有效)。ALE/-PROG(30脚):地址锁存信号输出端.第一功能:编程脉冲输入。-PSEN(29脚):外部程序存储器读选通信号。-EA/Vpp(31脚):外部程序存储器使能端。第二功能:编程电压输入端(+21V)。 2硬件电路 2.1晶振电路 单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。一般一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使

数电大作业流水灯

数电大作业流水灯-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

综合设计题 一.流水灯 1.总体思路 8位流水灯始终是一亮七暗的,根据这个特点可以考虑采用74LS138译码器的输出来实现流水灯的循环电路。同时,还可以用74LS161四位二进制计数器来控制74LS138的输入端,从而实现对灯亮灭的控制 2.使用元件 3—8译码器74LS138,四位二进制计数器74LS161,555定时器,七段数码管译码器驱动器4511芯片,数码管,电容,电阻,非门若干。 3.电路原理框图 4.元器件在本电路中的主要功能 ○1555定时器 555 定时器在本电路中的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而 可以改变灯亮时间,而且它的振荡周期为T=0.7 (+2)C。此处C=0.1uF.由电路参数可知,当 R1为10kΩ时,灯亮时间为0.0014s.它的功能主 要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控 制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加 上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1的同相 输入端的电压为 2VCC /3,C2的反相输入端的电压 为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2的输出为 0, 可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 C1的输出为 0,C2的输出为 1, 可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。电路图如下:

○2 74LS161计数器 74LS161计数器在本电路中的作用是产生000-111脉冲控制 74LS138的A 2A 1 A ,依次选通Y -Y 7 。产生脉冲序列也可以用74LS191是 四位二进制同步加/减计数器,与74LS161相比,它能够实现减计数,此处只需要求产生脉冲序列,而且74LS161是常用的计数器,所以选择74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法,产生000-111脉冲 序号,时钟脉冲外部接入,原理图如下图所示 ○374LS138译码器

花样流水灯课程设计.

课程论文 花样流水灯的设计 课程单片机技术及系统设计 学生姓名 学号 所在学院 所在班级 任课教师 提交时间2014年5月 25日至2014年5月30日

目录 一.前言 1.1 设计概述................................................................................ (2) 1.2设计主要功能 (2) 二.设计过程 2.1原理图中所使用的元器件功能 (3) 2.2程序在功能实现过程中的作用 (5) 三体会 3.1课程设计体会 (5) 四. 文献 4.1参考文献 (6) 五. 附录 5.1流水灯电路图 (7) 5.2流水灯程序 (7)

摘要:当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。 关键词:单片机控制系统流水灯 一.前言 1.1设计概述 整个系统工作由软件程序控制运行,根据需要,可以上电后系统经过初始化,进入用户设定模式状态。于AT89C51单片机的彩灯控制方案,实现对LED灯的控制。本方案以AT89C52单片机作为主控核心,与驱动等模块组成核心主控制模块。在主控模块上设有晶振电路和8个LED灯,根据需要编写若干种亮灯模式,根据各种亮灯时间的不同需要,在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号 1.2设计主要功能 通过发光二极管显示不同的花样,并且可以通过按键来控制流水灯的速度通过学习单片机工作原理和各种工作方式及各管脚的功能,想通过P3 口的俩管脚P3.2和P3.3第二功能,即外部中断来使CPU 响应,达到控制流水灯的目的

电子科技大学 数字逻辑课程设计——流水灯的实现

数字逻辑课程设计 ——流水灯的设计 1问题概述: 设计一个可以循环移动的流水灯,灯总数为8盏,具体要求如下: 1、5亮,其余灭,右移三次后全灭 4、8亮,其余灭,左移三次后全灭 4、5亮,其余灭,各向两边移三次后全灭 1、8亮,其余灭,各向中间移三次后全灭 所要求的彩灯电路在某电路板上完成,该电路板能够提供48MHz标准时钟信号,附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。 2问题分析 本装置可以看作一个具有20个状态的无输入、8个输出的Moore型时钟同步状态机,每一个状态对应依次出现的每一种亮灯情况,用5位状态编码表示。这里构造一个模20的计数器来循环产生这20种状态。同时对于输入的48MHz的标准时钟信号,需要将其转化为1HZ的信号,此处同样用计数器来实现分频功能。8个输出分别控制LED的发光情况。这里使用5-32的译码器实现输出函数的构造。电路框图如下: 这里使用一个5位的状态编码Q4Q3Q2Q1Q0,表示20个状态。8位的输出函数F7F6F5F4F3F2F1F0分别表示由左至右每一个灯的通断情况。由于本题中LED灯采用共阳极连接方式,所以当Fn为低电平时,对应的LED灯发光。 本电路状态图如下:

本电路的转移/输出表如下: 现针对每一部分设计具体电路 3设计方案 3.11/48MHz分频电路 对于48MHz的信号,一秒钟内有4.8*10^7个周期,而所需1Hz信号,每秒只有一个周期。使输入信号每经过2.4*10^7个周期,输出信号翻转一次方向,便可获得所需的1Hz信号。可以构造一个模4.8*10^7的计数器用于计数,并使计数器输出的最高位在一秒之内恰好变化一次,且占空比为50%,故采用7片74x163进行级联。计数范围为:0110100100011100101000000000-1001011011100011010111111111。这样恰好可以保证最高

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