电子技术课程设计总结报告
题 目： 八路彩灯控制系统
学生姓名： 刘亚晴 ________ 系 别： 信息与计算科学系 专业年级： 2010级自动化专业2班 指导教师： 王心刚
中国石油大学胜利学院
2012年 6月 22 日
一、 设计任务要求
1.课题任务
（1）、设计一个多功能彩灯控制器。
（2）、画出数字彩灯控制器的电路图。 （3）、用proteus软件进行电路仿真。 （4）、撰写课程设计说明书，要求： 课题名称; 设计任务及要求；
设计方案选择及论证（包括参数计算和器件选择等）；
附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明；
2.课题要求
设计一个循环可预置序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示。八个彩灯按照一定顺序循环点亮。加手动方向效果控制，可使彩灯按正反两个方向移动显示。
二、设计方案与论证
将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译码器控制各路彩灯根据相应的方式循环发亮。
用框图表示如下
1、单元电路设计和参数计算
若选用四位二进制计数器，要达到设计要求，振荡周期T应为1秒。
T=0.7(R1+2R2)C
若取R1= R2 =R, 则T≈2RC。
当取C=100μF时，R ≈ T/（2C）=0.5/C=5KΩ 一般电路中，取C1= 0.01μF
（1）振荡器的使用（555计时器）
555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谢振荡电路，产生单位脉冲，用于出发计数器，有延时操作中，冒充由一个电阻和一个电容控制。用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。
电路图如下:
各管脚说明：1 接地 2 触发 3 输出 4 复位 5 控制电压 6门限 7 放电 8 电源电压Vcc
其功能主要用来产生时间基准信号。因为新欢彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的
振荡器，其输出的脉冲作为下一级得时钟信号。
（2）译码器的选用（74138）
我们选用信号为74138的译码器，是一个3到8的译码器，下图是其逻辑符号及管脚排布，下表中列出了该器件的逻辑功能，从表中可以看出其输出为低电平有效，使能端G1为高电平有效，/G2,/G3为低电平有效，当其中一个为低电平，输出端全部为1！
74138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每次仅一个为低电平，其余皆为高电平） 74138与前面不同的是，其有使能端，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。
当输入A0、A1、A2在000~111变化时，对应的输出Y0至Y7为低电平，驱动外接彩灯发亮。
（3）计数器的选用
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部位。在此实验设计电路中我们采选四位二进制计数器74LS161。其实课预置的四位二进制的同步计数器，当置入控制器LOAD为低电平时，在CLOCK上升沿作用下，输出端QA--QD与数据输入端A--D相一致。当CLOCK由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端EN则LOAD应避免由低至高电平的跳变。
2、总原理图
3、元件列表
器件列表
四、仿真过程与仿真结果
仿真结果：电路板中八个彩灯从左到右依次点亮两秒后熄灭，再次从右往左依次点亮两秒后熄灭。
五、安装与调试
除EL1—EL8外,所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将 其装入大小合适的塑料或木盒之内。如驱动大功率的电路,则需选用大功率的晶闸管,对于开机时正常,工作一段时间后出现某一路或几路灯光常亮的故障,一般是由于采用质量差的晶闸管或器件温升过高而造成,解决方法是更换质量较好的晶闸管或加散热器。
六、性能测试与分析
在设计过程中，还是出现了较多的问题，最简单的也是最常出现的问题是出
现连线错误，通过逐步的检查这些错误更正了过来。此外，在进行中忽视了灯亮对其进位影响的错误，后来在老师和同学的帮助下解决了这些问题。设计中遇到的最大问题是：八个一族的彩灯不能按不同的方式显示，加手动方向效果控制，可使彩灯按正反两个方向移动显示。在此问题上花费了比较多的时间，后来通过老师和同学的指导，通过加了非门和双掷开关调节进而问题的已更正。
七、 结论与心得
电子技术实习的主要目的就是培养我们的动手能力，同金工实习的意义是一样的，金工实习要求我们都日常的机械车床，劳动工具能够熟练使用，能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程，掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验，不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。有助于我们对理论知识的理解，帮助我们学习专业知识。使我们对电子元件及八路彩灯的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好日后深入学习电子技术基础。同时实习使我获得了八路彩灯的实际生产知识和装配技能，培养理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。 课程设计刚开始，拿着选定的题目不知道如何入手。毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计。静下心来，仔细分析题目，再加上知道老师的说明与提示，心中才有了谱，将整个系统根据不同的功能化分成模块，在分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整个即可。
在设计过程中，几有用过的芯片，又有没用过的，只能自己查表，分析功能。即学即用，最后调试阶段，哪怕一个小小的错误也会是结果出不来。只好一条线一条线的查。
经过这几天的的实验，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也
曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里两年的相处还赶不上这几天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。 同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实验中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实验成功的一项非常重要的保证。而这次电子技术实验也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。 对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次电子技术实验必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！ 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！ 此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。 在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！
汗水预示着结果也见证者收获，曾经为了一条连线而彻夜难以入眠，曾经为了一个小灯泡的点亮而欢呼雀跃，这段激情燃烧的岁月的岁月必将是大学四年一段美好的回忆。 八、参考文献
【1】 周常森. 电子电路计算机仿真技术.山东科技出版社，2006.02
【2】莫力 电子设计自动化 国防工业出版社 2003 【3】李忠波 电子设计与仿真 机械工业出版社，2004 【4】邱关源 电路 第五版 高等教育出版社，2006
【5】阎石 数字电子技术基础 第五版 北京 高等教育出版社，2006
电子技术课程设计总结报告
题 目： 八路彩灯控制系统
学生姓名： 刘亚晴 ________ 系 别： 信息与计算科学系 专业年级： 2010级自动化专业2班 指导教师： 王心刚
中国石油大学胜利学院
2012年 6月 22 日
一、 设计任务要求
1.课题任务
（1）、设计一个多功能彩灯控制器。
（2）、画出数字彩灯控制器的电路图。 （3）、用proteus软件进行电路仿真。 （4）、撰写课程设计说明书，要求： 课题名称; 设计任务及要求；
设计方案选择及论证（包括参数计算和器件选择等）；
附图（包括框图，单元电路，总电路及说明）及原理说明；
2.课题要求
设计一个循环可预置序列发生器，并用于控制彩灯的循环显示。八个彩灯按照一定顺序循环点亮。加手动方向效果控制，可使彩灯按正反两个方向移动显示。
二、设计方案与论证
将振荡器的振荡脉冲进行计数，计数器的输出作为译码器的地址输入，经译码器控制各路彩灯根据相应的方式循环发亮。
用框图表示如下
1、单元电路设计和参数计算
若选用四位二进制计数器，要达到设计要求，振荡周期T应为1秒。
T=0.7(R1+2R2)C
若取R1= R2 =R, 则T≈2RC。
当取C=100μF时，R ≈ T/（2C）=0.5/C=5KΩ 一般电路中，取C1= 0.01μF
（1）振荡器的使用（555计时器）
555集成时基电路是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，可连接成多谢振荡电路，产生单位脉冲，用于出发计数器，有延时操作中，冒充由一个电阻和一个电容控制。用于稳定工作的振荡器时，频率由两个电阻和一个电容控制。
电路图如下:
各管脚说明：1 接地 2 触发 3 输出 4 复位 5 控制电压 6门限 7 放电 8 电源电压Vcc
其功能主要用来产生时间基准信号。因为新欢彩灯对频率的要求不高，只要能产生高低电平就可以了，且脉冲信号的频率可调，所以采用555定时器组成的
振荡器，其输出的脉冲作为下一级得时钟信号。
（2）译码器的选用（74138）
我们选用信号为74138的译码器，是一个3到8的译码器，下图是其逻辑符号及管脚排布，下表中列出了该器件的逻辑功能，从表中可以看出其输出为低电平有效，使能端G1为高电平有效，/G2,/G3为低电平有效，当其中一个为低电平，输出端全部为1！
74138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每次仅一个为低电平，其余皆为高电平） 74138与前面不同的是，其有使能端，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。
当输入A0、A1、A2在000~111变化时，对应的输出Y0至Y7为低电平，驱动外接彩灯发亮。
（3）计数器的选用
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部位。在此实验设计电路中我们采选四位二进制计数器74LS161。其实课预置的四位二进制的同步计数器，当置入控制器LOAD为低电平时，在CLOCK上升沿作用下，输出端QA--QD与数据输入端A--D相一致。当CLOCK由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端EN则LOAD应避免由低至高电平的跳变。
2、总原理图
3、元件列表
器件列表
四、仿真过程与仿真结果
仿真结果：电路板中八个彩灯从左到右依次点亮两秒后熄灭，再次从右往左依次点亮两秒后熄灭。
五、安装与调试
除EL1—EL8外,所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将 其装入大小合适的塑料或木盒之内。如驱动大功率的电路,则需选用大功率的晶闸管,对于开机时正常,工作一段时间后出现某一路或几路灯光常亮的故障,一般是由于采用质量差的晶闸管或器件温升过高而造成,解决方法是更换质量较好的晶闸管或加散热器。
六、性能测试与分析
在设计过程中，还是出现了较多的问题，最简单的也是最常出现的问题是出
现连线错误，通过逐步的检查这些错误更正了过来。此外，在进行中忽视了灯亮对其进位影响的错误，后来在老师和同学的帮助下解决了这些问题。设计中遇到的最大问题是：八个一族的彩灯不能按不同的方式显示，加手动方向效果控制，可使彩灯按正反两个方向移动显示。在此问题上花费了比较多的时间，后来通过老师和同学的指导，通过加了非门和双掷开关调节进而问题的已更正。
七、 结论与心得
电子技术实习的主要目的就是培养我们的动手能力，同金工实习的意义是一样的，金工实习要求我们都日常的机械车床，劳动工具能够熟练使用，能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程，掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验，不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。有助于我们对理论知识的理解，帮助我们学习专业知识。使我们对电子元件及八路彩灯的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好日后深入学习电子技术基础。同时实习使我获得了八路彩灯的实际生产知识和装配技能，培养理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。 课程设计刚开始，拿着选定的题目不知道如何入手。毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计。静下心来，仔细分析题目，再加上知道老师的说明与提示，心中才有了谱，将整个系统根据不同的功能化分成模块，在分别进行设计，逐个攻破，最后再将其整个即可。
在设计过程中，几有用过的芯片，又有没用过的，只能自己查表，分析功能。即学即用，最后调试阶段，哪怕一个小小的错误也会是结果出不来。只好一条线一条线的查。
经过这几天的的实验，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也
曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里两年的相处还赶不上这几天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。 同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实验中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实验成功的一项非常重要的保证。而这次电子技术实验也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。 对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次电子技术实验必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！ 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！ 此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。 在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！
汗水预示着结果也见证者收获，曾经为了一条连线而彻夜难以入眠，曾经为了一个小灯泡的点亮而欢呼雀跃，这段激情燃烧的岁月的岁月必将是大学四年一段美好的回忆。 八、参考文献
【1】 周常森. 电子电路计算机仿真技术.山东科技出版社，2006.02
【2】莫力 电子设计自动化 国防工业出版社 2003 【3】李忠波 电子设计与仿真 机械工业出版社，2004 【4】邱关源 电路 第五版 高等教育出版社，2006
【5】阎石 数字电子技术基础 第五版 北京 高等教育出版社，2006