为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划eda设计报告led彩灯控制器设计燕山大学EDA课程设计报告书题目：彩灯控制器姓名：班级：成绩：一设计要求具备两种彩灯花样显示，通过功能切换按钮选择花样。花样一要求：1有十只LED，L0L92显示方式：先奇数灯依次灭再偶数灯依次灭再由L0到L9依次灭3显示间隔，1S可调。花样二要求：1有八只LED，L0L72显示顺序如下表3显示间隔为，1S可调。二、设计过程及内容总体设计思路：彩灯控制器的总电路图主要由三大模块组成，分别是分频和选频模块、花样一模块和花样二模块。1、分频和选频模块、分频模块利用三个74160做成183进制的计数器，将732HZ的频率分成4HZ的频率，再在4HZ的基础上，利用T触发器，调节信号的占空比，得到2Hz的Y信号。电路图如下：仿真图：、选频模块利用JK触发器上升沿触发将Y信号改变成1Hz的信号，再用M信号控制1Hz和2Hz信号的选择，即题目要求中实现时间间隔和1s可调。控制端M为低电平时，输出2HZ的脉冲；控制端M为高电平时，输出1HZ的脉冲。电路图如下：仿真图：M为低电平时：M为高电平时：分频和选频模块合并后的电路图为：2、花样一模块花样一中有两大模块：计数模块和控制模块。、计数模块用一片76161制成11进制计数器，其中进位信号经过JK触发器得到占空比为1:2的C信号，作为控制模块的片选端输入，输出的QA、QB、QC、QD作为控制模块的输入。电路图为：仿真图：、控制模块用计数模块输出的C信号控制两片74154译码器轮流工作。当C为低电平时，第一片译码器工作，实现十个彩灯的初态全亮、奇数灯依次灭和偶数灯依次灭；当C为高电平时，第二片译码器工作，实现十个彩灯的依次灭。两片译码器的输出端用逻辑门与彩灯相连。电路图如下：花样一模块的电路图为：1.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus的使用方法，熟悉可编程逻辑器件的使用，通过制作来了解彩灯控制系统。2.设计题目描述和要求1）设计一个彩灯控制器，使彩灯能连续发出四种以上不同的显示形式；2）随着彩灯显示图案的变化，发出不同的音响声。3）扩充其它功能。3.设计原理方案论证这次的彩灯设计采用的是分模块来完成的，包括分频器、计数器、选择器、彩灯控制器。其中彩灯控制器是用来输出不同的花样，彩灯控制器的输出则是用一个32进制的计数器来控制，扬声器的输出时用不同的频率来控制，所以用了一个集成分频器来使输入的频率被分为几种不同的频率，不同频率的选择性的输出则是用一个4选一的选择器来控制。基于上述的介绍本次的彩灯控制采用的模式6来进行显示。1图3-1-1模式6结构图模块设计1)集成分频器模块设计要求显示不同的彩灯的时候要伴随不同的音乐，所以设计分频器来用不同的频率控制不同的音乐输出。模块说明：Rst:输入信号复位信号用来复位集成分频器的输出使输出为“0”，及没有音乐输出。Clk:输入信号模块的功能即为分频输入的频率信号。Clk_4、clk_6、clk_8、clk_10：输出信号即为分频模块对输入信号clk的分频，分别为1/4分频输出、1/6分频输出、1/8分频输出、1/10分频输出。2图3-2-1集成分频器2)32进制计数器模块32进制模块用来控制彩灯输出模块，即确定彩灯控制器的不同的输出。Rst:输入信号复位信号用来复位32进制使其输出为“00000”。Clk:输入信号用来给模块提供工作频率。Count_out4.0:输出信号即为32进制计数器的输出。图3-2-232进制计数器3)彩灯控制模块彩灯控制模块用来直接控制彩灯的输出，使彩灯表现出不同的花样。Rst:输入信号使彩灯控制模块的输出为“”，即让彩灯无输出。Input4.0:输入信号不同的输入使彩灯控制模块有不同的输出即彩灯显示出不同的花样。Output7.0:输出信号直接与彩灯相连来控制彩灯。图3-2-3彩灯控制模块34)4选1选择器模块Rst:输入信号复位信号使选择器的输出为“0”。In1、in2、in3、in4：输入信号接分频器的输出。Inp1.0:输入信号接4进制计数器的输出用来控制选择器的选择不同的输入选择不同的输出。Output：输出信号直接接扬声器即输出的是不同的频率来控制扬声器播放音乐。图3-2-44选1选择器5)4进制计数器模块4进制计数器作为选择器的输入来控制选择器选择不同的频率作为输出控制扬声器工作。Clk:输入信号来为计数器提供工作频率。Rst:输入信号复位信号使计数器的输出为“00”。图3-2-54进制计数器系统结构整个系统就是各个分模块组成来实现最后的彩灯控制功能，系统又两个时钟来控制一个是控制32进制计数器即控制彩灯控制模块来实现彩灯的不同输出，另一个时钟为分频器的输入来进行分频处理，最后用来控制扬声器发出不同的音乐，具体分频处理的时钟的频率比实现彩灯控制的时钟频率要高。4图3-3-1系统功能模块4.总结这次的EDA课程设计有一周的时间，在这一周的时间里我们充分合理的安排了自己的时间来使本次的课程设计能够顺利的完成，当然我们在本次的设计中并不是一帆风顺的，我们遇到了一些的问题，例如我们开始时用的文本的方式用一个总的程序来完成，可以在设计的过程中我们发现程序编到后面变量越到很容易搞混淆同时各个进程间的联系也越来越模糊以至于后面我们自己都不知道程序的整体框图是什么，导致后面不能够继续下去，后面我们再一次对我们这次的设计题目进行了分析和整理，最后我和我的同伴决定采用分模块的方式来完成本次的课题设计，当然最重要的是分析各个模块间的关系。最后我们采用上面分析的结构框图。最后我们的设计很成功，仿真和硬件测试都是正确的，实现了我们的设计要求和目的。在这次设计中我们收获了很多，首先最直接的收获就是我们巩固了这门课程所学过的知识，把它运用到了实践当中，并且学到了很多在书本撒和那个所没有学到的知识，通过查阅相关资料进一步加深了对EDA的了。总的来说，通过这次课程设计不仅锻炼了我们的动手和动脑能力，也使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，要把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在我们的共同努力和指导老师的指引下我们圆满的完成了彩灯控制器的设计，实现了设计目的。5EDA课程设计多路彩灯控制设计1)系统设计要求设计一个多路彩灯控制器，要有多种花型变化，多种花型可以自动变换，循环往复，有清零开关，可以变化彩灯闪动频率即是可以选择快慢两种节拍。2).设计方案整个系统有三个输入信号，分别为控制快慢的信号SPEED,复位清零信号CLR,输出信号是彩灯输出状态。系统框图如：主要模块组成：时序控制电路模块和显示电路模块，时序控制电路是根据输入信号的设置得到相应的输出信号，并将此信号作为显示电路的时钟信号；显示电路输入时钟信号的周期，有规律的输出设定的六种彩灯变化类型。3).模块设计时序控制模块：CLK为输入时钟信号，电路在时钟上升沿变化；CLR为复位清零信号，高电平有效，一旦有效时，电路无条件的回到初始状态；SPEED为频率快慢选择信号，低电平节奏快，高电平节奏慢；CLK1为输出信号，CLR有效时输出为零，否则，随SPEED信号的变化而改变。显示控制电路的模块框图如图所示，输入信号clk和clr的定义与时序控制电路一样，输入信号led8.0能够循环输出9路彩灯6种不同状态的花型。对状态的所对应的彩灯输出花型定义如下：S0:S1:S2:S3:S4:S5:S6：多路彩灯在多种花型之间的转换可以通过状态机实现，当复位信号clr有效时，彩灯恢复初始状态s0，否则，每个时钟周期，状态都将向下一个状态发生改变，并对应输出的花型，这里的时钟周期即时时序控制电路模块产生的输出信号，它根据SPEED信号的不同取值得到两种快慢不同的时钟频率。4).时序控制电路模块程序如下：LIBRARYIEEE;USE_logic_;USE_logic_;ENTITYSXISPORT(SPEED:INSTD_LOGIC;CLK:INSTD_LOGIC;CLR:INSTD_LOGIC;CLK1:OUTSTD_LOGIC);ENDSX;ARCHITECTUREARTOFSXISSIGNALCK:STD_LOGIC;BEGINPROCESS(CLK,CLR,SPEED)ISVARIABLETEMP:STD_LOGIC_VECTOR(2DOWNTO0);BEGINIFCLR=1THENCKLIGHTLIGHTLIGHTLIGHTLIGHTLIGHTLIGHT=L6;CURRENT_STATE=S1;ENDCASE;ENDIF;ENDPROCESS;LED=LIGHT;ENDART;6).时序控制模块仿真波形：从图中可以看出，当复位信号为高电平时，电路时钟输出清零，当快慢信号SPEED为低电平时，时序控制电路四分频起作用，当快慢信号SPEED为高电平时，时序控制电路八分频起作用，仿真结果符合电路要求。当复位信号有效时彩灯输出为零，否则，显示电路在六种不同状态间转换。从图中可以看出当SPEED为高电平时彩灯状态转换快，为低电平时转换要慢，当复位信号有效时，所用输出都清零。综上所述，本次设计实现了设计要求中的要求。5).心得体会这次课程设计对于我来说收获很大。通过本次实验，我认识到了实践的重要，也提高了我的实际动手能力。我们要学会把理论联系实际，而这次课程设计就是一个很好的机会，不仅能提高我们的理论知识，而且也培养了我们的实际动手能力。尽管在中间遇到很多问题，我的设计最后在老师的检查下发现了自己存在的问题，是因为自己想的太简单，没有认真思考。但是经过老师的指导和同学的帮助，使得这次实验能顺利完成，而且在讨论中我们也学到了很多知识，而且也对也前的知识做了一个很好的回顾。在这次实验中，我体会到在进行一个综合性的硬件设计时，要全面考虑问题，比如想用其他信号来控制一个信号，就要考虑到和这个信号直接或间接关系的信号，必须是最重要相关的信号，然后用真值表来解决他们的关系，通过门电路来实现。下来就是在实际动手连接电路时的问题，由于种种客观方面的原因，导致理想和现实相差太远，输入电路不可以悬空，悬空并不是高电平，芯片上有接电源和接地的悬空是高电平，但这个高电目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。