任务书
Ⅰ 设计题目
中文：彩灯循环显示控制电路设计 英文：Lantern display control circuit loop Ⅱ 设计功能要求
1、能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。 2、打开电源时控制器可自动清零；
3、每个数据的一次显示时间相等，这个时间在0.5~2秒范围内连续可调。
Ⅲ 设计任务内容
1、学习与研究相关的电子技术理论知识，通过查阅模、数电资料及相关网站资料，拿出可行的设计方案；
2、根据设计方案进行电路设计，完成电路参数计算、元器件选型、绘制电路原理图；
3、进行电路软件仿真（Multisim 2001），获得实验数据，并验证设计有效性。 4、根据实验结果撰写课程设计报告。
签名：赵华影
彩灯循环控制电路设计
摘要
本次课程设计以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
计数器在时序电路中应用的很广泛，它不仅可以用于对脉冲进行计数，还可用于分频，定时，产生节拍脉冲以及其他时序信号。运用计数器的不同的功能和不同的接发就可以实现不同的序列输出了。这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求那个依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波，就可以利用它来产生脉冲信号了。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。为了使实验结果更容易让人清晰明白，在以上电路的基础上还接了四个小彩灯，根据数码管数字的不同显示，四个小彩灯会相应的亮出不同的颜色。
在数列循环的部分我采用的是用一个四进制计数器和一个译码器来实现的，这样避免了脉冲的混乱。用555定时器设计的多谐振荡器，其优点是在接通电源之后就可以产生一定频率和一定幅值矩形波的自激振荡器，而不需要再外加输入信号了。由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这样就使多谐振荡器产生的振荡频率受电源电压和环境温度变化的影响很小。电路图连接好后，经MULTISIM软件调试测试之后，电路可以实现设计要求，即实现从自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列的循环显示，而且数字之间的显示时间间隔也可以通过改变脉冲信号的频率来改变。
关键词：关键词1：多谐振荡器；关键词2：彩灯循环控制；关键词3：555定时器
目 录
引言…………………………………………………………………………………………1 第1 章 设计简介……………………………………………………………………………………2 1.1 主要任务………………………………………………………………………………3 1.2 技术要求………………………………………………………………………………4 1.3 基本组成方框图………………………………………………………………………5 第 2 章 设计方案 ………………………………………………………………………6
2.1 数列循环部分………………………………………………………………………………………7
2.2 数列显示部分…………………………………………………………………………8 2.3 脉冲信号的产生………………………………………………………………………9 2.4 方案的确定 …………………………………………………………………………10 第 3 章 单元电路的设计及其原理 …………………………………………………11 3.1 数列循环电路的设计 ………………………………………………………………12 3.2 序列显示电路的设计 ………………………………………………………………13
3.2.1 十进制自然序列的显示电路……………………………………………………………………14 3.2.2 奇偶数序列显示电路……………………………………………………………………………15 3.2.3 音乐序列显示电路………………………………………………………………………………16
3.3 脉冲产生电路的设计 ……………………………………………………………………………17
3.4 二分频电路的设计 ………………………………………………………………………………18 3.5 电源电路的设计 …………………………………………………………………………………19 3.6 总电路图的设计 …………………………………………………………………………………20
第四章 仿真结果……………………………………………………………………… 4.1 脉冲产生电路的仿真……………………………………………………………… 4.2 二分频电路、显示电路的仿真…………………………………………………… 结论 ………………………………………………………………………………………21 致谢 ………………………………………………………………………………………22 参考文献 …………………………………………………………………………………23 附录 ………………………………………………………………………………………24
引 言
课程设计是我校电气工程学院每一位二年级以上（包括二年级）同学每学期都必须做的设计，通过课程设计可以把同学们平时所学的知识充分利用起来，达到学以致用，同时，理论联系实践才是学习的最好途径和方法。作为电子信息工程专业的学生，我们不仅要把课本知识学扎实，同时也要把理论应用到实践中去，用实验来检验平时所学知识，达到融会贯通的效果。
本次课程设计的题目是《彩灯循环控制电路设计》，主要运用计数器的不同功能、不同的接发就可以实现不同的序列输出。设计以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波，就可以利用它来产生脉冲信号了。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。为了使实验结果更容易让人清晰明白，在以上电路的基础上还接了四个小彩灯，根据数码管数字的不同显示，四个小彩灯会相应的亮出不同的颜色。
本次课程设计不仅巩固了学习的理论知识，理论联系实践，并从实践中积累实际的经验，而不是老停留在理论学习的阶段，而且提高了自己处理、分析电路、设计电路的能力，同时也激发了我们自主学习的兴趣，为今后的理论学习及实践操作做了一个良好的铺垫。
第1章 设计简介
1.1 主要任务
本次课程设计以LED数码管作为控制器的显示元件，它能自动地依次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列）和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号数列），然后依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列，音乐符号序列...... 如此周而复始，不断循环。这个彩灯循环控制电路的实质就是要产生一系列有规律的数列，然后通过一个七段数码管显示出来。
这次的内容还包括分电路图的整合，使这个彩灯循环显示器能够按照要求依次输出自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列。为了实现这个循环输出的功能，在设计的时候还用到了一个寄存器，可以利用它的输出端来控制四个计数器的工作情况，可以让四个计数器依次工作，就可以达到要求的依次循环输出数列。最后还有一个部分就是脉冲的产生基于多谐振荡器可以产生方波，就可以利用它来产生脉冲信号了。这个设计基本上就是由以上三个部分连接在一起组成的。为了使实验结果更容易让人清晰明白，在以上电路的基础上还接了四个小彩灯，根据数码管数字的不同显示，四个小彩灯会相应的亮出不同的颜色。在数列循环的部分我采用的是用一个四进制计数器和一个译码器来实现的，这样避免了脉冲的混乱。
电路图连接好后，经MULTISIM软件调试测试之后，电路可以实现设计要求，即实现从自然序列，奇数序列，偶数序列还有音乐序列的循环显示，而且数字之间的显示时间间隔也可以通过改变脉冲信号的频率来改变。
1.2 技术要求
1.根据设计方案进行电路设计，完成电路各参数计算、元器件选型、绘制电路原理图等
2．打开电源时，控制器可自动清零。
3.每个数字的一次显示时间基本相等，这个时间在0.5s到2s范围内连续可调。 4．进行电路软件仿真（Multisim 2001），获得实验数据，并验证设计有效性。