八路循環(huán)彩燈電路設(shè)計(jì)

1、八路循環(huán)彩燈電路設(shè)計(jì)摘要：燈光的閃爍和流動(dòng)可以用于各種各樣的裝飾，例如電子門標(biāo)、廣告裝飾等。燈光的流動(dòng)總是特別吸引別人的注意力。在夜晚，在城市的街頭，當(dāng)廣告牌上的燈光流動(dòng)起來時(shí)，城市就會(huì)馬上變得生動(dòng)起來。我所設(shè)計(jì)的彩燈控制電路是原理很簡單的一種利用大學(xué)所學(xué)到的數(shù)電知識(shí)制成。只要了解幾種集成電路便可輕松明白它的原理。做好的彩燈可以放在室內(nèi)，主人會(huì)感到溫馨;放在餐廳等地方可以增加氣氛。本文基于電子線路CAD常用軟件Protel99SE設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的循環(huán)彩燈電路，各路彩燈由發(fā)光二極管模擬代替。采用555定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，移位器，產(chǎn)生控制循環(huán)信號(hào)，再利用74LF161A計(jì)數(shù)器和74LS194左右移位存

2、放器組成驅(qū)動(dòng)電路來依次控制彩燈循環(huán)閃爍。循環(huán)彩燈電路由驅(qū)動(dòng)電路、輸出電路、時(shí)鐘電路和電源等為整個(gè)系統(tǒng)工作提供所需的能源。 CMOS 電路對(duì)電源電壓的要求相比照擬寬松。循環(huán)彩燈電路是由TTL集成電路做成,并且采用5伏電源供電。時(shí)鐘電路是由555多諧自激震蕩集成電路制成，與電阻和電容一起構(gòu)成時(shí)鐘周期發(fā)生器，為電路提供時(shí)鐘信號(hào)，支持整個(gè)電路的工作。驅(qū)動(dòng)電路是由74LF161A計(jì)數(shù)器和74LS194左右移位存放器組成,用以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管正常工作，并且在時(shí)鐘電路的控制下讓八個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)工作。關(guān)鍵詞： 八路彩燈;555定時(shí)器；計(jì)數(shù)器；移位存放器 The Design Of Eight Lines Ci

3、rculating LightsAbstract: Lights flashing and the flow can be used for a variety of decoration, such as electronic door standard, advertising and decoration. The flow of light is always special to attract people's attention. At night, the streets in the city, when the flow of light on the billbo

4、ards up, the city will soon get to life. I designed the lights control circuit is a very simple principle learned to use the University made several electrical knowledge. As long as several integrated circuits can easily understand its principles. Do the lights can be placed indoors, the owner will

5、feel warm; on restaurants and other places to increase the atmosphere. Based on the electronic circuits commonly used CAD software Protel99SE designed a simple circuit lights cycle, and the brightest lights from the light-emitting diode simulations instead. Using 555 timers, counters, shifters, resu

6、lting in the control loop signal, and then use 74LF161A around the counter and 74LS194 shift registers control drive circuit to turn lights cycling. Cycle lights circuit by the drive circuit, output circuit, clock circuit and power supply for the entire system to provide the necessary energy. CMOS c

7、ircuits the power supply voltage requirements are relatively relaxed. Cycle lights circuit is made by TTL integrated circuits, and the 5-volt power supply. Clock circuit is more than 555 integrated circuit made of harmonic self-excited oscillation, together with resistors and capacitors constitute t

8、he clock generator providing clock signals for the circuit to support the entire circuit. Drive circuit is 74LF161A counter and shift register 74LS194 about the composition, light-emitting diodes to drive to work, and under the control of the clock circuit so that the work cycle of eight light-emitt

9、ing diodes.Key words: Eight lines circulating lights; 555 timer; Counter; Shift register 目 錄1引 言32 系統(tǒng)組成及工作原理32.1 根底設(shè)計(jì)目的32.2 根底設(shè)計(jì)要求32.3 總體設(shè)計(jì)思路32.4 電路框圖32.5 PCB板布線32.5.1 布局規(guī)那么32.5.2 布線規(guī)那么33 循環(huán)彩燈的系統(tǒng)組成33.1 555定時(shí)器電路33.1.1 定時(shí)器電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖33.1.2 555定時(shí)器組成的多諧振蕩電路33.2 74F161A及74LS194的功能33.2.1 74F161A四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器33.

10、2.2 74LS194四位雙向移位存放器33.3 設(shè)計(jì)彩燈控制電路33.4 電路圖的仿真33.5 PCB板布線與制做方案的實(shí)施33.5.1 PCB板布線33.5.2 PCB板制作34 循環(huán)電路的總體設(shè)計(jì)34.1 循環(huán)彩燈原理圖84.2 循環(huán)彩燈仿真圖94.3 循環(huán)彩燈PCB圖34.4 循環(huán)彩燈裝配圖104.5 循環(huán)彩燈實(shí)物圖35 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的調(diào)試與檢驗(yàn)35.1 調(diào)試技巧方法35.2 調(diào)試中出現(xiàn)的原因、故障及排除的方法36 總結(jié)與設(shè)計(jì)結(jié)論36.1 總體結(jié)果36.2 設(shè)計(jì)結(jié)論36.3 收獲3參考文獻(xiàn)3致謝3附錄表3供學(xué)習(xí)參考1引 言隨著“數(shù)字化的浪潮席卷幾乎一切領(lǐng)域。由于電子產(chǎn)品更新的快，新產(chǎn)品開發(fā)

11、速度日新月異 ，所以對(duì)電子自動(dòng)化EDA的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，促進(jìn)了數(shù)字化的飛速開展。數(shù)字電路的設(shè)計(jì)過程和方法也在不斷的開展和完善。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是：以Protel軟件為設(shè)計(jì)平臺(tái)，了解根本的數(shù)字電路知識(shí)，學(xué)習(xí)根本的集成元件的連接方法，掌握電子設(shè)計(jì)的根底知識(shí)，并且運(yùn)用這些知識(shí)設(shè)計(jì)循環(huán)彩燈電路。了解根本的集成芯片并且運(yùn)用之以根據(jù)要求設(shè)計(jì)循環(huán)彩燈電路。電子線路CAD的根本含義是使用計(jì)算機(jī)來完成電子線路的設(shè)計(jì)過程，包括原理圖的編輯，電路功能仿真，工作環(huán)境模擬，印制板設(shè)計(jì)包括自動(dòng)布局、自動(dòng)布線與檢測包括布線、布局規(guī)那么的檢查和信號(hào)的完整性分析等。電子線路CAD軟件還能迅速形成各種各樣的報(bào)表文件，如

12、元件清單報(bào)表，為元器件的采購及工程預(yù)算等提供了方便。目前，電子線路CAD軟件種類很多，但Protel具有操作簡單、方便、易學(xué)等特點(diǎn)，自動(dòng)化程度高，是目前比較流行的電子線路CAD軟件之一。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，它的觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成局部，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。專業(yè)表達(dá)了強(qiáng)弱電結(jié)合、電工電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件相結(jié)合，具有交叉學(xué)科的性質(zhì)，電力、電子、控制、計(jì)算機(jī)多學(xué)科綜合，使畢業(yè)生具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，是“寬口徑專業(yè)。還有現(xiàn)在我們學(xué)校正處

13、在開展過程中，有著很強(qiáng)的生命力和活力。為了使學(xué)生能夠適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的開展，在而培養(yǎng)我們的獨(dú)立分析學(xué)校的大力支持和系里老師的領(lǐng)導(dǎo)下開展了這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)，從處理解決問題的能力，到加強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)。2 系統(tǒng)組成及工作原理2.1 根底設(shè)計(jì)目的通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)字邏輯的根本內(nèi)容有進(jìn)一步的了解，特別是時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)。能把上學(xué)期學(xué)到的數(shù)字邏輯理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，操作。在提高動(dòng)手能力的同時(shí)對(duì)常用的集成芯片有一定的了解，在電路設(shè)計(jì)方面有感性的認(rèn)識(shí)。而且在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候遇到問題，通過獨(dú)立的思考有利于提高解決問題的能力。在經(jīng)過課程設(shè)計(jì)后，更明白數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)的一般方法，以及在遇到困難怎么排除問題。2.2根

14、底設(shè)計(jì)要求基于電子技術(shù)根底，設(shè)計(jì)出一個(gè)8路彩燈閃爍顯示控制電路1：使8只二極管代表的彩燈順序依次逐個(gè)點(diǎn)亮；2：再順序依次逐個(gè)滅掉；3：然后閃爍三下，依次循環(huán)。2.3 總體設(shè)計(jì)思路6 9 12 17根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求，要實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路，循環(huán)控制電路和彩燈左移以及全滅全亮功能輸出電路。時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路由555定時(shí)電路組成多諧振蕩器觸發(fā)器。還要有計(jì)數(shù)器74LF161A和左右移位存放器74LS194分別實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)分配。由左右移位存放器來控制彩燈的循環(huán)。2.4 電路框圖 顯示輸出 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器器 移位存放器 功能輸出 圖 2.1 電路框圖2.5 PCB板布線12.5.1 布局規(guī)

15、那么PCB板布線采用自動(dòng)布線和手工布線相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)布線的正確性。它的根本布局規(guī)那么大致為：（1） 元件位置安排的一般原那么。在PCB設(shè)計(jì)中，如果電路系統(tǒng)同時(shí)存在數(shù)字電路、模擬電路以及大電流回路，那么必須分開布局，使各系統(tǒng)的耦合到達(dá)最小。同一類型電路指均是數(shù)字電路、模擬電路中，按信號(hào)流向及功能，分塊、分區(qū)放置元器件，使連線盡可能短。（2） 元件離印制板機(jī)械邊框的最小距離必須大于2mm80mil以上，如果印制板安裝空間允許，最好保存5mm(200mil)。（3） 元件的放置位置。在印制板上，除微波電路外，元件只能沿水平和垂直兩個(gè)方向排列，否那么不利于插片或貼片。4元件間距。對(duì)于中等布線密度印制

16、板，小元件，如小功率電阻、電容、二極管、三極管等分立元件的彼此間距與插件、焊接工藝有關(guān)。當(dāng)采用手工插件或手工焊接時(shí)，元件間距可略大點(diǎn)，如100mil或以上，否那么會(huì)因元件排列過于緊密，給插件、焊接操作帶來不便。2.5.2 布線規(guī)那么所謂“布線，就是利用印制導(dǎo)線完成原理圖中元件的連接關(guān)系。與布局類似，布線也是印制板設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不良的布線可能會(huì)降低電路系統(tǒng)抗干擾性能指標(biāo)，甚至不能工作。在布線過程中，必須遵循以下原那么：（1） 印制導(dǎo)線轉(zhuǎn)折點(diǎn)內(nèi)角不能小于90度，一般選擇135度或圓角；導(dǎo)線與焊盤、過孔的連接處要圓滑，防止出現(xiàn)小尖角。由于工藝原因，在印制導(dǎo)線的小尖角處，印制導(dǎo)線的有效寬度小，

17、電阻增大；另一方面，小于135度的轉(zhuǎn)角會(huì)使印制導(dǎo)線總長度增加，也不利于減小印制導(dǎo)線的寄生電阻和寄生電感。（2） 導(dǎo)線與焊盤、過孔必須以45度或90度相連。（3） 在雙面、多層印制板中，上下兩層信號(hào)線的走線方向要相互垂直或斜交叉，盡量防止走平行線；對(duì)于數(shù)字、模擬混合系統(tǒng)來說，模擬信號(hào)走線和數(shù)字信號(hào)走線應(yīng)分別位于不同側(cè)面內(nèi)，且走線方向垂直，以減少相互間的信號(hào)耦合；盡量防止、弱信號(hào)或模擬、數(shù)字信號(hào)線并行走線，當(dāng)實(shí)在無法防止時(shí)，可在兩者之間加屏蔽隔離。（4） 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，對(duì)于電流大小相同而流向相反的相關(guān)導(dǎo)線應(yīng)平行走線。（5） 在數(shù)據(jù)總線間，可以加信號(hào)地線來實(shí)現(xiàn)彼此的隔離；為提高抗干擾能力，小信號(hào)

18、線和模擬信號(hào)線應(yīng)盡量靠近地線，原理大電流和電源線：數(shù)字信號(hào)極容易干擾小信號(hào)，又容易受大電流信號(hào)的影響，布線時(shí)必須認(rèn)真處理好數(shù)據(jù)總線的走線。（6） 連線應(yīng)盡可能短，尤其是電子管與場效應(yīng)管柵極、晶體管基極及高頻回路。（7） 高壓或大功率元件盡量與低壓小功率元件分開，即彼此的電源線、地線分開走線。以防止高壓或大功率元件通過電源地線的寄生電阻或電感干擾元件。（8） 數(shù)字電路、模擬電路以及大電流電路的電源線、地線必須分開走線，最后在接到系統(tǒng)電源線上、地線上。形成單點(diǎn)接地形式。（9） 導(dǎo)線寬度與流過導(dǎo)線的最大電流有關(guān)。一般來說，信號(hào)線寬度小于電源線寬度，而電源線寬度小于地線寬度。（10） 在高頻電路中必須

19、嚴(yán)格限制平行走線的最大長度。（11） 在雙面電路板中，由于沒有地線層屏蔽，應(yīng)盡量防止在時(shí)鐘電路下方走線。 例如，時(shí)鐘電路在焊錫面連線時(shí)，信號(hào)線最好不要通過元件面的對(duì)應(yīng)位置。解決方法是在自動(dòng)布線前，在元件面內(nèi)放置一個(gè)矩形填充區(qū)，然后將填充區(qū)接地。這樣必要時(shí)可將晶體振外殼接地。（1） 選擇合理的連線方式。（2） 單面板中跨線設(shè)置原那么。在單面印制板中，對(duì)于交叉的印制導(dǎo)線，如果不能通過元件引腳走線防止交叉，那么必須借助跨接線硬質(zhì)鍍銀線連接。在PCB上設(shè)置跨接線時(shí)，應(yīng)遵循如下原那么： 通過精心調(diào)整元件布局，把跨接數(shù)目減到最小。 跨接線盡可能短。 跨接線之間不能交叉。 跨接線位置不能與印制板上相鄰的其他

20、印制板導(dǎo)線平行，以減小電磁感應(yīng)。3 循環(huán)彩燈的系統(tǒng)組成3.1 555定時(shí)器電路3.1.1 定時(shí)器電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖2 5 18555集成時(shí)機(jī)電路是一種模擬、數(shù)字混合型的中規(guī)模集成電路，可接成多諧震蕩電路，產(chǎn)生單位脈沖，用于觸發(fā)計(jì)數(shù)器，在延時(shí)操作中，脈沖由一個(gè)電阻和一個(gè)電容控制。用于穩(wěn)定工作的振蕩器時(shí)，頻率由兩個(gè)電阻和一個(gè)電容控制。555會(huì)在下降沿觸發(fā)和清零，此時(shí)輸出產(chǎn)生200mA電流.555的工作溫度為0-7攝氏度。圖 3.1 555電路各管腳說明：1接地2觸發(fā)3輸出4復(fù)位5控制電壓6門限(值)7放電8電源電壓Vcc.其功能只要用來產(chǎn)生時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)脈沖信號(hào)，因循環(huán)彩燈對(duì)頻率的要求不高，只要能產(chǎn)生

21、上下電平就可以了，且脈沖信號(hào)的頻率可調(diào)，所以采用555定時(shí)器組成的振蕩器，其輸出的脈沖作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。3.1.2 555定時(shí)器組成的多諧振蕩電路根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其電路圖接法如上圖所示： 式中C4=0.1u R13=91k,R12=470k 由公式3 T=R1+2R2Cln2 2-1 T=0.07S T=0.07S555定時(shí)器的輸出波形 圖 3.2 555定時(shí)器的輸出波形3.2 74F161A及74LS194的功能3.2.1 74F161A四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器474F161A是四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，具有計(jì)數(shù)、保持、預(yù)置、清零功能。其引腳及邏輯符號(hào)如下： 圖3.3 74F161A引腳圖圖中:C

22、LK為計(jì)數(shù)脈沖輸入端,上升沿有效。 CLR為異步清零端,低電平有效。LD為同步預(yù)置端，低電平有效。 PE、TE為計(jì)數(shù)允許控制端，高電平有效，只有當(dāng)CLR=LD=1，PT=1，在CP作用下計(jì)數(shù)器才能正常計(jì)數(shù)。P1、P2、P3、P4為計(jì)數(shù)器輸入端，Q1、Q2、Q3、Q4 為數(shù)據(jù)輸出端,Q4為最高位。將P1、P2、P3、P4分別接低電平。 CO是進(jìn)位輸出利用計(jì)數(shù)器來進(jìn)行彩燈的閃爍控制,第一個(gè)計(jì)數(shù)器來進(jìn)行彩燈依次點(diǎn)亮然后依次熄滅，一共進(jìn)行了十六次計(jì)數(shù)。第二個(gè)計(jì)數(shù)器來進(jìn)行彩燈三次閃爍控制，共計(jì)數(shù)六次。其功能表如表3.1所示5 輸入 輸出CLKCLR LD PE TEP4 P3 P2 P1Q4 Q3 Q2

23、 Q1×××0 × × × 1 0 × × 1 1 1 11 1 0 11 1 × 0× × × ×p4 p3 p2 p1× × × ×× × × ×× × × ×0 0 0 0q4 q3 q2 q1 計(jì)數(shù) 保持 保持 OC=0 表 3.1 74F161A功能表3.2.2 74LS194四位雙向移位存放器4移位存放器除了具有存儲(chǔ)功能外，還具有移位的

24、功能。所謂移位功能，是指存放器里存儲(chǔ)的代碼能在移位脈沖的作用下依次移位。圖3.4 74LS194引腳圖74LS194是四位通用移存器，具有左移、右移、并行置數(shù)、保持、去除等多種功能。74LS194是四位移位存放器，它具有并行輸入，并行輸出，左右移動(dòng)功能。74LS194的操作主要由兩個(gè)工作方式控制端S1、S0來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)S1S0=00時(shí)，為保持狀態(tài)。當(dāng)S1S0=01時(shí)，進(jìn)行右移操作。當(dāng)S1S0=10時(shí)，進(jìn)行左移操作，當(dāng)S1S0=11時(shí)，進(jìn)行送數(shù)操作。在后三種操作中都是同步的，即必須有時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿到來時(shí)，進(jìn)行左右移動(dòng)和送數(shù)操作。在這次設(shè)計(jì)中，它只進(jìn)行了左移，并利用了兩個(gè)移位存放器的串

25、聯(lián)，依此來進(jìn)行彩燈的移位。第二個(gè)移位器的QD通過一個(gè)非門接到SR右移，進(jìn)行一個(gè)反向控制，再利用S1S0=11為置數(shù)，S1S0=00為清零來進(jìn)行彩燈的閃爍控制。其引腳及邏輯符號(hào)如下： 圖中：A-D:并行碼輸入端。CLR：異步清零端，低電平有效。SR、SL:右移、左移串行碼輸入端。S1、S0：工作方式控制端，當(dāng)S1S0=11為并行置數(shù)，S1S0=01為右移。74LS194控制彩燈的輸出情況，通過D觸發(fā)器來控制節(jié)拍的快慢。(Q是74D觸發(fā)器的輸出端)由D觸發(fā)器具有記憶功能，記錄上一個(gè)狀態(tài)，所以在每一CP脈沖的上升沿，Q輸出為上一次的記錄即一個(gè)脈沖其功能表如下表所示5 ：Cr S1 S0 CP SL

26、SR A B C DQA QB QC QD0 × × × × × × × × ×1 0 0 × × × × × × × 1 0 1 × SR × × × × 1 1 0 SL × × × × ×1 1 1 × × a b c d1 × × 0 × × × ×

27、× ×0 0 0 0 保 持SR Q0n Q1n Q2nQ1n Q2n Q3n SLa b c d保 持 表 3.2 74LS194功能表3.3設(shè)計(jì)彩燈控制電路12 15 16把555定時(shí)器的輸出端接到74LS194的加數(shù)計(jì)數(shù)器端，由74LS194的八個(gè)輸出端分別接八個(gè)彩燈。由于循環(huán)彩燈依次亮后，又要依次滅，再閃爍四下，所以要把74F161A的輸出端CO經(jīng)過一個(gè)非門接到74LS32這個(gè)與門，又經(jīng)過一個(gè)非門接到S1，以實(shí)現(xiàn)74LS194的移位輸出。而74F161A是四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器， 有四種輸出狀態(tài)，所以采取74F161A的級(jí)聯(lián)來控制彩燈的變化情況，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)計(jì)數(shù)到九時(shí)，返回從

28、零開始計(jì)數(shù)。這樣就完成了循環(huán)彩燈的循環(huán)控制。結(jié)合以上兩點(diǎn)，可以畫出電路圖。3.4電路圖的仿真1在Protel中完成對(duì)電路圖的繪制，然后編譯進(jìn)行改錯(cuò)，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。在Protel電器檢查無錯(cuò)后，再進(jìn)行仿真。剛開始彩燈都不亮，再請(qǐng)教老師后才知道，要在發(fā)光二極管后面串聯(lián)上電阻。本以為串過電阻后循環(huán)彩燈電路就可以按要求工作，但是再次仿真時(shí)，仍然不亮。經(jīng)過與本組其他成員的共同分析，我們得出：可能是555參數(shù)或接法不對(duì)。在經(jīng)過檢查和對(duì)555定時(shí)器的頻率和其他參數(shù)重新設(shè)定后，我們看到了，循環(huán)彩燈亮了。又經(jīng)過耐心的對(duì)仿真過程的觀察后，我得知電路的設(shè)計(jì)是正確的至此完成了，對(duì)電路原理圖的設(shè)計(jì)。3.5 PCB板

29、布線與制做方案的實(shí)施13.5.1 PCB板布線在布線前要在Protel原理圖中完成對(duì)電路圖各個(gè)元件的封裝。在封裝時(shí)，要注意，因?yàn)閷?duì)于同一個(gè)元件可能有多封裝方式。封裝時(shí)根據(jù)所給元件的類型對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行封裝。 封裝完成后，把原理圖導(dǎo)入PCB板。導(dǎo)入PCB板后，再對(duì)元件的位置重新手動(dòng)擺放，使盡量少的線重疊，以減少布線時(shí)的非線出現(xiàn)。觀察元件的三視圖，以保證封裝是正確。設(shè)置PCB板布線規(guī)那么，設(shè)置完成后，首先對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)布線；自動(dòng)布線完成后，會(huì)有很多錯(cuò)誤，再次對(duì)元件進(jìn)行為止擺放，直到錯(cuò)誤最少；在錯(cuò)誤的布線處，采取手工布線或加跳線。到布線錯(cuò)誤為零時(shí)就完成了對(duì)PCB板的布線工作。3.5.2 PCB板制作完成

30、布線后，對(duì)PCB圖進(jìn)行打印輸出，然后再用制板機(jī)制板。制板時(shí)要盡量使線不要相連，以免制出的板不能使用。制板完成后，要對(duì)制好的板進(jìn)行鉆孔，打磨，直至板合格為止。焊接與調(diào)試過程中又很多問題。焊接時(shí)要注意不能使焊盤焊接處與其他線相連，這就要求焊接時(shí)一定要細(xì)心，認(rèn)真。調(diào)試時(shí)可能得不出仿真時(shí)的結(jié)果，這是正?，F(xiàn)象，要結(jié)合各方面進(jìn)行考慮，可能是由于電阻，電容，或者是電路的焊接問題。我這次主要遇到是焊接問題，由于在布線時(shí)使用了跳線，在焊接時(shí)沒有接對(duì)，進(jìn)過改良后完成了調(diào)試。完成了這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求。4 循環(huán)電路的總體設(shè)計(jì)4.1 循環(huán)彩燈原理圖6 8 9 14圖4.1 循環(huán)彩燈原理圖4.2 循環(huán)彩燈仿真圖1 圖

31、4.2 循環(huán)彩燈仿真圖 4.3 循環(huán)彩燈PCB圖1 圖4.3 循環(huán)彩燈PCB圖4.4 循環(huán)彩燈裝配圖圖4.4 循環(huán)彩燈裝配圖4.5 循環(huán)彩燈實(shí)物圖圖4.5 循環(huán)彩燈實(shí)物圖5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的調(diào)試與檢驗(yàn)5.1 調(diào)試技巧方法10 11 17先檢查各芯片的電源和地是否接上，檢查線路是否連好；前面的檢查無誤后，再根據(jù)彩燈的變化情況，確定可能的原因，分析是哪個(gè)功能模塊出了問題，用數(shù)字萬用表檢查各模塊的功能，發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤，直到符合為止。5.2 調(diào)試中出現(xiàn)的原因、故障及排除的方法12 13 15 18 （1） 彩燈有一種變化把戲，沒有其他把戲；可能是移位計(jì)數(shù)器的S0，S1控制端出現(xiàn)問題，應(yīng)該檢查循環(huán)控制邏輯電路

32、。還可能是芯片74LS194移位存放器沒有正常工作，檢查是否正常接線。芯片是否功能完好。特別注意不能把非門的輸入與輸出接反了。(2) 彩燈無規(guī)律變化；原因可能是555電路產(chǎn)生的信號(hào)不穩(wěn)定，或者是在555電路中沒有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算個(gè)電阻的阻值，電解電容，陶瓷電容的使用是否正確。 3彩燈在移動(dòng)過程中是兩個(gè)燈一起跳可能是芯片74LS194在面包板上沒有固定好，應(yīng)該檢查芯片是否通電，各上下電瓶是否正常工作，應(yīng)該檢查導(dǎo)線是否有問題。（4） 實(shí)驗(yàn)過程中燈一會(huì)亮一會(huì)不亮； 最后可能是導(dǎo)線的接觸不良問題，應(yīng)該首先從電源是否良好的接入電路開始檢查，在檢查555定時(shí)器是否正常工作，最后檢查芯片各管腳電壓。6 總結(jié)與設(shè)計(jì)

33、結(jié)論6.1 總體結(jié)果經(jīng)過兩周的不斷努力，又在老師和同學(xué)的幫助下，根本完成了這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)要求。感覺在這段時(shí)間中自己學(xué)會(huì)了很多東西，如設(shè)計(jì)電路重要的是思路要清晰，一旦有了自己的思路就應(yīng)該有層次有條理的探索下去，只要堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)和判斷，就一定能實(shí)現(xiàn)，即使最后發(fā)現(xiàn)走進(jìn)了死胡同，但是探索設(shè)想與求證的過程確實(shí)通往另一條道路必不可少的環(huán)節(jié)。在完成這次設(shè)計(jì)的過程中，我也參考相關(guān)的設(shè)計(jì)課題，甚至花了很長的時(shí)間去弄清楚別人的設(shè)計(jì)，以至于后來被束縛住，對(duì)自己的設(shè)計(jì)沒有了頭緒。學(xué)習(xí)吸收別人的長處是應(yīng)該的，但不能完全沉浸進(jìn)去，要有自己的思路和觀點(diǎn)，并且努力去實(shí)現(xiàn)，這就是快樂的最大源泉。在完本錢次畢業(yè)設(shè)計(jì)的頭幾天

34、，我一直糾結(jié)于用74LS194實(shí)現(xiàn)移位存放器，因?yàn)樗脑硎呛芎唵蔚?，可是在?shí)際連電路的過程中，一下子遇到了很大的困難，因?yàn)橥饨绲母蓴_因素實(shí)在太多了，稍不注意就會(huì)碰到某個(gè)導(dǎo)線了，結(jié)果發(fā)光二極管就不亮，于是自己要檢查到底哪里出了問題，有的費(fèi)很長時(shí)間去檢查管腳是否連錯(cuò)，導(dǎo)線是否松動(dòng)，或者導(dǎo)線是否壞掉等等情況。在設(shè)計(jì)過程中我認(rèn)識(shí)到了自身知識(shí)掌握方面的缺陷，通過這次課程設(shè)計(jì),我認(rèn)識(shí)到了自學(xué)的重要性,以及提高獨(dú)立動(dòng)手能力的重要性。通過這次課程設(shè)計(jì)加深了我對(duì)Protel等應(yīng)用軟件的重要性與實(shí)用性的理解，也切實(shí)提高了對(duì)其運(yùn)用的能力。同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到了自己有很多缺乏之處，以后還又很多東西要學(xué)，以后我會(huì)更加努力學(xué)

35、校。由于知識(shí)水平的局限,設(shè)計(jì)中可能會(huì)存在著一些缺乏，我真誠的希望老師給與指導(dǎo)。在這次的設(shè)計(jì)中我也認(rèn)識(shí)到了自己專業(yè)知識(shí)的嚴(yán)重缺乏，也收獲了很多。6.2 設(shè)計(jì)結(jié)論這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的循環(huán)彩燈過程不是太理想，整個(gè)過程不夠流暢，思維不夠敏捷,確實(shí)費(fèi)了不少心思。八個(gè)彩燈的亮與滅雖然都符合要求各亮，但是也有很多問題。我認(rèn)為有以下幾個(gè)原因，第一，根本知識(shí)掌握的不是太好，有些地方認(rèn)識(shí)不夠；第二，對(duì)應(yīng)用軟件的掌握的不夠熟練，導(dǎo)致模板設(shè)計(jì)時(shí)費(fèi)力不少；第三，有關(guān)知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合的不夠熟練。第四，主要就是由于所給元器件限制，沒有完全符合要求器件導(dǎo)致最終的時(shí)間間隔不是一秒。 在設(shè)計(jì)過程中也遇到了很多問題,比方Pro

36、tel各方面的應(yīng)用，還有繪圖時(shí)的一些錯(cuò)誤糾正，還有在仿真中遇到的問題的解決方法。其中在PCB板布線過程中我，我感觸最大，一方面是，Protel軟件的實(shí)用與方便，防止了手工布線的費(fèi)時(shí)與錯(cuò)誤；另一方面是，布線是一個(gè)要耐心和慢活，不能急，要在一次又一次的改良中去完成布線。最后在老師的幫助下完成了布線工作。6.3 收獲通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收獲了許多。第一，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的兩個(gè)星期內(nèi)，在實(shí)踐的根底上，使我對(duì)理論的掌握更熟練了，對(duì)理論的理解更深了；第二，我知道了理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性，理論始終要與實(shí)踐緊密的結(jié)合起來；第三，我懂得了實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的真正含義，任何理論在沒有經(jīng)過實(shí)踐這塊試金石檢驗(yàn)之前都是軟

37、弱無力的的；第四，對(duì)科學(xué)要有一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，不能馬虎；第五，通過實(shí)踐，使我對(duì)555定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，存放器的功能與原理理解的更深了。可總結(jié)為：（1） 、穩(wěn)固數(shù)電知識(shí) 這次設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)的一些相關(guān)知識(shí)，在整個(gè)實(shí)習(xí)過程中，都離不開對(duì)數(shù)字電路課程知識(shí)的再學(xué)習(xí)。我在最開始，就先將實(shí)習(xí)用到的知識(shí)通過翻閱數(shù)電書回憶了一遍這也是對(duì)這門課的復(fù)習(xí)，給以后的復(fù)習(xí)備考減少了很多負(fù)擔(dān)，這樣的回憶讓我對(duì)知識(shí)的理解更加透徹，對(duì)后來的快速設(shè)計(jì)起了很好的鋪墊作用。而且還參考了數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書， 關(guān)于芯片的管腳，里面有清晰的描述。二、學(xué)會(huì)用電路板、芯片、導(dǎo)線等組裝各種功能的電路；雖然這不是第一次用電路板，因?yàn)橹?/p>

38、前的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)也用過，但當(dāng)時(shí)的運(yùn)用也只是插些導(dǎo)線和電阻電容之類的，用了電路板的很小局部。這次的實(shí)習(xí)中應(yīng)用了整塊板子，實(shí)習(xí)后對(duì)電路板的組成完全了解了，并能熟練運(yùn)用。實(shí)習(xí)中通過對(duì)電路的連接也懂得了如何通過設(shè)計(jì)的分析對(duì)所連電路的整體布局，如何更好的放置芯片在最適宜的位置。在導(dǎo)線的連接上，如何選擇導(dǎo)線走向是關(guān)鍵，我們應(yīng)該盡量保證所連電路的簡捷，寧短勿長，合理布線。一個(gè)完美的作品不僅要能很好的完成要求實(shí)現(xiàn)功能，還要在感官上給人美的享受。所以站在美的角度對(duì)自己的電路進(jìn)行改良是很必要的。（3） 、理論聯(lián)系實(shí)際據(jù)老師介紹，這是大學(xué)里唯一一次比較大型的動(dòng)手實(shí)踐時(shí)機(jī)。我當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過。課程設(shè)計(jì)，通過選擇的題目，根據(jù)要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)將其付諸實(shí)踐來完成。這并不是在課堂上的單純聽懂，或者課后看書過程中的深入理解，這需要的是一種理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。理論知識(shí)往往都是在一些理想狀態(tài)下的假設(shè)論，而實(shí)際的動(dòng)手操作那么完全不同，需要考慮實(shí)際中的很多問題。有些知識(shí)在理論上可能完全沒錯(cuò)但到了實(shí)際中那么不然。比方在動(dòng)筆做題時(shí)我們是不用考慮導(dǎo)線、電阻是否連接的牢固合理，但在實(shí)際中，導(dǎo)線電阻有時(shí)是會(huì)帶來時(shí)延造成花型變化的錯(cuò)亂，所以我們應(yīng)盡量在連接電路時(shí)選擇最短路徑。平時(shí)試驗(yàn)中，我就很認(rèn)真，所以會(huì)比平時(shí)不動(dòng)手的要輕松地多。四、和同學(xué)共同合作、互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步最初大家沒思路的時(shí)候，特別的著急，我想出來了，大家問我，我就說了我的思