数字电子实习报告
彩灯控制器的设计
姓名： 张男
班级：自动化13-2班
学号：201316030230
院系：电气信息工程学院
指导教师：曲萍萍
实习日期：2015.5.5-2015.5.8
目 录
一、 实习目的和任务……………………………………….…..….1
二、 软件介绍……………………………………………..……..…2
三、 电路设计……………………………………………..……..…3
四、 原理图与仿真结果……………………………………………6
五、 实习体会………………………………………………………8
六、 参考文献………………………………………………………8
七、 教师评语………………………………………………………9
一、 实习目的和任务
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. 完成一项课程设计题目（选题：彩灯控制器的设计）
（1）设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。具有要求如下：
① 8路彩灯的循环花型如表1所示；
② 节拍变化的时间为0.5s和0.25s，两种节拍交替运行；
③ 三种花型要求自动循环显示。
表1
（2）彩灯控制器的组成框图
图1
（3）简要说明
彩灯控制器可由编码电路和控制器组成。
根据不同的花型，编码电路输出8位状态码以控制彩灯按规律亮灭。可以选用双向移位寄存器74LS194实现该功能；左、右移位的控制信号及节拍变化均由控制器提供信号。
控制器完成对编码电路的预置，按花型控制编码电路的移位以及节拍信号的变化。控制器可以用计数器及译码、数据分配器实现各花型及节拍的控制。
二、软件介绍
Quartus II是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。
Ø 建立项目
（1）启动Quartus II
图2
（2）新建工程
图3
图4
图5
三、电路设计
v 设计所使用的元件：
a. 74LS161（四位二进制同步计数器）；
b. 74LS194（移位寄存器） ；
c. 74LS151（八选一数据选择器）
d. 74LS74（双D 触发器）；
e. 74LS00（四二输入与非门）；
f. 74LS04（与非门）；
g. 发光二极管。
v 各个单元电路
（1）花型演示电路
由二片移位寄存器194实现。其八个输出信号端连接八个发光二极管，用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制（它们由同一个CP脉冲控制）。
花型1：从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭；
花型2：从中间到两边对称地逐次渐亮，全亮后仍由中间到两边逐次渐灭；
花型3：8路灯分两半。从左至右渐亮，全亮后，再分两半从左至右渐灭；
三种花型变换样式。
每种花型完整显示一遍，所以三种花型完全显示一遍需要的总结拍数为32，即1~16显示第一个花型，17~24显示第二个花型，25~32显示第三个花型。
要用194实现三个花型的连续显示必须对两片194的S1、S0和SL、SR一句节拍的变化进行相应的改变,通过161的输出反馈来控制经过观察每16个CP低位片输出Q1—Q4变化比较频繁,根据变化的花型频率选用高位片的Q5—Q6去控制194的SL、SR、S1、S0的变化从而实现滑行的变化。
图6
（2）花型控制信号电路
由二片161级联的模64（三种花型节拍每种显示一遍，再总体重复一遍的总节拍数）计数器。
161的级联用的是同步，并用^QG清零。
当三种花型全新显示一遍后（总共32拍）161的输出变为00000010所以将161高位片的Q2信号输给节拍控制电路的151的A来通过节拍控制电路改变第二遍花型显示的频率。
图7
（3）节拍控制电路
由一片151和一片74级联实现。整体上实现脉冲频率的变换，即交替产生快慢节拍。
图8
四、原理图与仿真结果
原理图如图8所示
图8
管脚分配如图9所示
图9
下载文件如图10所示
图10
电路测试如图11、图12所示
图11
图12
五、实习体会
我们通过一个星期完成了这次课程设计，总的来所还是成功的，通过这次实习，我们巩固了我们的数电知识，并且对数电的知识具备了一定的应用能力，而且从本次课程设计中收获很多。这次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个实习过程中，都离不开对数字电路课程知识的再学习。这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了很好的铺垫作用。而且还参考了数字电路实验指导书， 关于芯片的管脚，里面有清晰的描述。在实习中经常会遇到一些自己可能暂时无法想明白的问题，请教同学或老师是很好的做法，节省时间，也会从别人身上学到更多。在设计时和同学相互交流各自的想法也是很重要的，不同的人对问题的看法总有差异，我们可以从交流中获得灵感，其他人的设计也可能有比你出色的地方，很好的借鉴，并在大家的商讨中选择最优方案最终一定会得到最好的设计方法。从电路图的设计、实现、实验报告，都是自己思考和动手。用所学习过的芯片设计电路，实现的过程中排错、检查的能力也得到锻炼。总而言之，好好利用了学校给我们提供的此次实习的机会，努力按要求完成了任务，提高了自己的综合思考能力和动手实践能力。
六、参考文献
[1]康华光主编.电子技术基础.数字部分（第六版）.北京：高等教育出版社，2014
[2]周维芳，白庆华，曲萍萍主编.电子技术实验.北京：中国广播影视出版社，2014
七、教师评语
教师评语：
成绩：
教师签字：
第二篇：数电实习报告009
直流双闭环调速系统如下图所示，ASR、ACR均采用PI调节器，并设置有限幅电路。
(1)在图中标出系统稳定运行时图中所示各信号的极性。
(2)系统稳定运行时，突减负载，试画出电枢电流Id、转速n、偏差电压Un在调整过程中的变化波形。
(3)为什么ASR、ACR要设置输出限幅电路？
(4)双闭环调速系统和单闭环调速系统相比在性能上有哪些改进？
(5)在该系统起动时，能否出现转速超调现象？为什么？
（1）Un*(+ ) Un ( -) Ui*(-) Ui( +) Uct( +)
（2）
（3）设置输出限幅电路的目的是为了限制电动机的最高电压和最大电流。
（4）用两个调节器分别控制转速和电流，系统动态性能得到提高；提高了对电网电压波动的抑制能力；可以获得最佳起动过程。
(5)一定会出现，否则ASR不能退限幅
