数字电路设计 跑马灯

数字电路课程设计报告

设计课题： 跑马灯

专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：设计时间： 12电信2班 刘鹏 120802084 曾祥志 2016.4-2016.5

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目录

1 设计要求 ..........................................................2 1.1 设计规范....................................................2

2 设计方案..........................................................2

2.1 题目分析...........................................................2

2.2 整体构思...........................................................2 3 元件说明 ............................................................3

3.1 元件说明............................................................3 3.2电路原理图……………………………………………………………………………3

4 安装与调试.................................................. 6 5 心得体会 ........................... ............. ..................7 6参考文献......................................... ....................7 7附录………………………………………………………………………………………………………..8

II

1 设计任务与要求

1.1 设计规范

（1）、根据技术指标要求确定电路形式，分析工作原理，计算元件参数。 （2）、安装调试所设计的电路，使之达到设计要求。 （3）、记录实验结果。 （4）、撰写设计报告。

设计要求

（1）实现10灯循环点亮。 (2) 红绿灯各5盏。

（3）实现红绿灯流水交替显示。

2设计方案

2.1 题目分析

我们设计的跑马灯实际上是主要使用一个555芯片产生脉冲给到，CD4017芯片对10个LED进行

控制，产生流水交替的效果。形成跑马灯。

2.2 整体构思

拟定系统方案框图，画出系统框图中每框的名称、信号的流向，各框图间的接口，使用电路设计软件画出原理图。

3. 元件说明

3.1元件说明

555功能：555 的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为低

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电平。

555引脚图：

功能表： 清零端 0 1 1 1 1 高触发端TH x 0 1 0 1 低触发端TR x 1 0 0 1 V0 0 x 1 1 0 放电管T（V） 导通 保持上一状态 截止 截止 导通 CD4017：十进制计数器/脉冲分配器

CD4017 是5 位Johnson 计数器，具有10 个译码输出端，CP、CR、INH 输入端。时钟输 入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH 为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR 为高电平时，计数器清零。

Johnson 计数器，提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10 个时钟输入周期CO 信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。

CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。

功能 直接清零 保持上一状态 置1 置1 清零 工作条件

电源电压范围：3V-15V

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CD4017波形图

输入电压范围：0V-VDD 工作温度范围 M 类：55℃-125℃ E 类：40℃-85℃

CD4017极限值

电源电压：-0.5V-18V

CD4017逻辑图

输入电压：-0.5V-VDD 十0.5V 输入电流：±10mA 贮存温度：-65℃-150℃

CD4017功能符号

引出端功能符号 CO：进位脉冲输出 CP：时钟输入端 CR：清除端 INH：禁止端

Y0~Y9:计数脉冲输出端 VDD：正电源 VSS：地

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CD4017引脚图

CD4017真值表

输入 CP INH × ↑ H L × ↓ × × L ↓ × H × ↑ H L L L L L L CR 输出 Q0~Q9 Q0 计数 计数脉冲为Q0~Q4时：CO=H 保持 计数脉冲为Q5~Q9时：CO=L CO 3.2电路原理图 4

4安装与调试

先布线排版，利用焊接工具和所学的焊接知识开始将功能板进行制作。安装过程中由于焊接时的疏忽，有些地方没有焊好，经过使用万用表的检测，成功实现了实验要求。调试正常。

5 心得与体会

数字电子技术课程设计，我更加熟悉了数字电路在生活中的运用。使我认识到电子课程设计的重

要性，作为电子专业的学生必须要有动手的习惯。只有在理论知识和实际操作相结合下才能够学好电子技术专业。在设计跑马灯原理图的过程中，学会了利用软件进行电路的仿真，扎实了自己的焊接技巧，动手能力！

经过这次的数字电子技术课程的设计，我受益匪浅，感触良深。通过自己动手学到了很多课本上学不到的东西，使我认识到动手的重要性和必要性。作为一名大学生，我们不应该仅仅学习理论知识，还要注重实践，只有理论结合实践才能够学习好知识。

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6参考文献

[1] 李国丽，朱维勇.电子技术实验指导书.合肥：中国科技大学出版社，2000 [2] 康华光 《电子技术基础—数字部分》 高等教育出版社

[3] 吴友宇．数字电子技术基础．清华大学出版社，20061、《电工电子实践指导》（第三版），王港元主编，江西科学技术出版社（2009）

[4]《电子线路设计、实验、测试》（第四版），罗杰，谢自美主编，电子工业出版社（2009） [5]《电子技术课程设计指导》，彭介华主编，高等教育出版社（2000）

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物理与电子信息学院数字电路课程设计成绩评定表

专业：电子信息工程班级：12电信本学号： 120802084 姓名： 刘鹏_ 课题名称 设计任务与要求 设计报告成绩

跑马灯的设计 1， 红绿灯各5盏 2， 流水交替显示 评分标准： ①有合理的方案设计和论证、电路参数的计算、总原理图和清单。（0-20分） ②电路板制作、调试规范，有详细制作和调试过程。（0-10分） ③电路板测试合理，对性能指标测试数据完整，正确；进行数据处理规范，进行了误差计算和误差分析。（0-15分） ④对课程设计进行了总结，有体会，并能提出设计的改进、建设性意见。 （0-5分） 设计报告成绩： 电子 作品成绩 评分标准： ①电路正确，能完成设计要求提出的基本功能。（0-30分） ②电路板焊接工艺规范，焊点均匀，布局合理。（0-20分） 电子作品成绩： 课程设计成绩 总成绩： 指导教师：

2016年4月13日

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