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范文一：彩灯电路设计
北京经济管理职业技术学院
毕 业 设 计（论 文）
题 目 彩灯电路设计
姓 名 XXX
专业班级 0906251
学 号 02
指导教师 XXX
日 期 2012 年 5 月 25 日
摘 要
本次课程设计主题是基于ATMEL 公司生产的AT89S52单片机为核心设计一个彩灯系统。系统由模拟电路部分与数字电路部分组成，模拟电路由驻极体麦克风、运算放大器、二极管峰值包络检波器，实现对音频信号进行转换、滤波、放大等处理。数字电路由A/D转换器、AT89S52单片机及发光二级管组成，单片机将A/D转换后的信号对LED 的亮灭进行控制，LED 的亮灭情况由音频信号的强度进行控制，点亮的LED 的数目随音频音量的增大而增加，随音频音量的减小而减少，实现了一个简单的音乐彩灯控制系统。
关键词：AT89S52单片机；发光二极管； A/D转换器；运算放大器；驻极体麦
克风；
目录
前言 .................................................................................................................................................. 3
1设计任务要求 . ....................................................................................................................... 3
2方案设计与选择 . ........................................................................................................................... 3
2.1方案一 使用MISC 采集声音用LM386放大电路 ......................................................... 3
2.2方案二采用数字芯片构成的声控彩灯电路 . ................................................... 4
2.3方案三以A T 89S 52为核心的单片机声控彩灯系统.................................... 4
2.4方案选择 . ........................................................................................................................... 5
3相关新片介绍 . ............................................................................................................................... 6
3.1 AT89S52 . ............................................................................................................................ 6
3.1.1芯片介绍 . ............................................................................................................... 6
3.1.2主要特性 . ............................................................................................................... 6
3.1.3引脚说明 . ............................................................................................................... 7
3. 2 A D C 0809 ...................................................................................................................... 9
3.2.1芯片介绍 . ............................................................................................................... 9
3.2.2主要特性 . ................................................................................................................. 9
3.2.3引脚说明 . ............................................................................................................. 10
4 硬件设计..................................................................................................................................... 11
4.1模拟电路 . ......................................................................................................................... 11
4.1.1模拟电路原理 . ..................................................................................................... 11
4.1.2电路仿真 . ............................................................................................................... 11
4.1.3模拟电路部分原理图 . ......................................................................................... 14
5软件设计...................................................................................................................................... 20
5.1设计软件流程图 . ............................................................................................................. 20
5.2主程序代码及注释 . ......................................................................................................... 21
5.3软件调试过程及遇到的问题和解决方法 . ..................................................................... 24
参考文献......................................................................................................................................... 25
附录一 ............................................................................................................................................ 25
附录二 ............................................................................................................................................ 26
附录三 ............................................................................................................................................ 27
前言
随着科学技术发展，彩灯艺术更是花样翻新，奇招频出，传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合，将电子、建筑、机械、遥控、声学等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作，把形、色、光、声、动相结合，思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一，音乐彩灯的出现使人们既得到了视觉与听觉上得享受，同时也给人们紧张的现代生活带来新鲜的色彩与活力。
1设计任务要求
(1)．写出你考虑该问题的基本思路，画出一个实现电路功能的大致框图。
(2)．设计出框图中各部分逻辑电路，可用中、小规模集成电路，也可用中规模集成电路连 接而成。对各部分电路的工作原理应作出说明。
(3)．最后，画出整个设计电路的原理电路图，并说明电路工作原理。
(4)．图用仿真软件画出并仿真，各功能引脚应有标号。画出印制电路版图。
2方案设计与选择
通过书本上知识与一些相关书籍和网上的资料，我总共设计了三种方案如下。
2.1方案一 使用MISC 采集声音用LM386放大电路
使用M IC 采集声音之后用L M 386放大，之后通过比较器，最后交给AT 89S52分析处理来驱动LE D 发光。设计框图如图1. 1所示。
图 1.1
2.2方案二采用数字芯片构成的声控彩灯电路
音频在电信号中表现为多个正弦波叠加而成。音乐的大小就表现为声音的强弱起伏，它在音频信号中表现为正弦波的波峰和波谷，所以在它到达波峰时就说明它的音量大，在波谷时音量就小，根据这个原理，可以采用一个触发电路控制彩灯在音量大的时候发光，音量小的时候就熄灭。综合考虑，可以选择一个N E555时基电路中的单稳态电路，触发后驱动LE D 发光，由于音频电压过小，还需要设一个放大电路。设计框图如下图1. 2所示。
图1.2
2.3方案三以A T 89S 52为核心的单片机声控彩灯系统
此控制系统以A T89S 52为控制器，通过单片机的I /O口进行读操作，将外部经过音频信号转换而成的电压信号读取进来，再进行分析计算，对外部的发光二级管进行控制，编程控制灵活。能灵活根据音频信号的强弱范围来控制发光二级管亮灭的数目，达到声音控制灯亮灭的效果。设计框图如下如1. 3。
图1. 3
2.4方案选择
方案一中, 电路相对简单，制作相对较容易点，成本也相对较低。但LM386放大倍数最多只有200倍，实现困难。
方案二中，虽然电路比较简单，但是最终的硬件电路功能单一，不方便进行功能的修改与升级，控制不够人性化。
方案三中，以AT89S52为控制核心，AT89S52是一种低功耗、高性能
CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器, 在单芯片上， 拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，控制灵活方便，使得AT89S52 在众多控制应用系统中得到广泛应用。因此本次课题选用方案三。
3相关新片介绍
3.1 AT89S52
3.1.1芯片介绍
AT 89S52是一种低功耗、高性能CM O S8位微控制器，具有8K 在系统可编程F l as h 存储器。使用At me l 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C 51 产品指令和引脚完全兼容。片上Fl as h 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位C PU 和在系统可编程Fl a sh ，使得AT 89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
A T 89S52具有以下标准功能：8k 字节Fl as h ，256字节RA M ，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT 89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CP U 停止工作，允许RA M 、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RA M 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
3.1.2主要特性
与MCS-51单片机产品兼容
8K 字节可在系统中编程Flash 存储器
1000次擦写周期
静态操作0H z ～33H z
三级加密程序存储器
32个可编程I /O线口
3个16位定时器/计数器
掉电中断可唤醒
双数据指针
看门狗定时器
掉电标识符
全双工UA R T 串行通道
八个中断源
低功率空闲和掉电模式
3.1.3引脚说明
图3. 1
V C C ：电源电压输入端
G N D ：电源地。
P 0口：P0口为一个8位漏级开路双向I /O口，每脚可吸收8T TL 门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P 0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FI A SH 编程时，P 0 口作为原码输入口，当F IA SH 进行校验时，P 0输出原码，此时P 0外部必须被拉P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P 1口缓冲器能接收输出4T TL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P 1口被外部
下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在F LA SH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P 2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I /O口，P 2口缓冲器可接收，输出4个T TL 门电流，当P 2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P 2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P 2口输出其特殊功能寄存器的内容。P 2口在F LA SH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P 3口：P 3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TT L 门电流。当P 3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P 3口将输出电流（IL L ）这是由于上拉的缘故。P3口除了作为普通I/O 口，还有第二功能： P 3.0 RXD （串行输入口）
P 3.1 TXD （串行输出口）
P 3.2 /IN T0（外部中断0）
P 3.3 /IN T1（外部中断1）
P3.4 T0（T 0定时器的外部计数输入）
P 3.5 T1（T 1定时器的外部计数输入）
P3.6 /WR （外部数据存储器的写选通）
P3.7 /RD （外部数据存储器的读选通）
I /O 口作为输入口时有两种工作方式，即所谓的读端口与读引脚。读端口时实际上并不从外部读入数据，而是把端口锁存器的内容读入到内部总线，经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线。89C51的P 0、P 1、P 2、P 3口作为输入时都是准双向口。除了P1口外P 0、P2、P3口都还有其他的功能。
R ST ：复位输入端，高电平有效。当振荡器复位器件时，要保持RS T 脚两个机器周期的高电平时间。
A L E/PR OG ：地址锁存允许/编程脉冲信号端。当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的 低位字节。在FLAS H 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，AL E 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个AL E 脉冲。如想禁止AL E 的输出可在SF R8E H 地址上置0。此时， AL E 只有在执行M OVX ，M O VC 指令是ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态AL E 禁止，置位无效。
P S EN ：外部程序存储器的选通信号，低电平有效。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。
E A /VPP ：外部程序存储器访问允许。当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H -FF FF H ），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA 将内部锁定为RE SET ；当/E A 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FL AS H 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源。
X T AL1、X TA L2:片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入、输出端。
3. 2 A D C 0809
3.2.1芯片介绍
A D C 0809它是CM OS 器件，不仅包括一个8位的逐次逼近型的AD C 部分，而且还提供一个8通道的模拟多路开关和通道寻址逻辑，因而有理由把它作为简单的“数据采集系统”。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A /D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。
3.2.2主要特性
A D C 0809 内部带有输出锁存器，可以与AT89S 51 单片机直接相连。
初始化时，使S T 和O E 信号全为低电平。
送要转换的哪一通道的地址到A ，B ，C 端口上。 在S T 端给出一个至少有100n s 宽的正脉冲信号。 是否转换完毕，我们根据E OC 信号来判断。
当E OC 变为高电平时，这时给O E 为高电平，转换的数据就输出给单片机了。
3.2.3引脚说明
图3. 2
（1）IN0～IN7——8路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA 、ADDB 、ADDC 来选通一路。
（2）D7～D0——A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列顺序是D7为最高位，D0为最低位。
（3）ADDA 、ADDB 、ADDC ——模拟通道选择地址信号，ADDA 为低位，ADDC 为高位。地址信号与选中通道对应关系如表11.3所示。
（4）VR(+)、VR(-)——正、负参考电压输入端，用于提供片内DAC 电阻网络的基准电压。在单极性输入时，VR(+)=5V，VR(-)=0V；双极性输入时，VR(+)、VR(-)分别接正、负极性的参考电压。
（5）ALE ——地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，
A 、B 、C 三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。在使用时，该信号常和START 信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。
（6）START ——A/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。
（7）EOC ——转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU 查询的状态信号，也可作为对CPU 的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC 也可作为启动信号反馈接到START 端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。
（8）OE ——输出允许信号，高电平有效。当微处理器送出该信号时，ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往是CPU 发出的中断请求响应信号。
4 硬件设计
4.1模拟电路 4.1.1模拟电路原理
首先，采用电容式麦克风对音频信号进行拾取。
其次，通过两个电容分别对音频中得高频成分进行滤波以及对直流成分进行隔直。
然后，经过一级放大器放大。因为从电容式麦克风输出的信号幅
度很小，大概几毫伏至几十毫伏左右，因此要对该信号进行放大，放大倍数选择在1000倍左右，才能满足A/D转换器的需要，由此选择两级放大电路，第一级放大倍数设置在1~454倍之间，第二级放大倍数设置在1~10倍之间。两级放大就可以达到1000倍左右。
最后，由于音频信号在电信号中表现为多个正弦波叠加而成，而
A/D转换器转换的电压范围在0~5v，所以选择采用二极管包络检波器对这些正弦波进行整流后再进行A/D转换。
通过以上分析，运用Multisim 进行电路绘制及仿真，仿真过程如下所述。
4.1.2电路仿真
图4.1
图4.2
图4.3
如上图所示，图4. 1为仿真图，图4. 2为一级放大电路仿真波形图。图4. 3为二级放大电仿真路波形图。
4.1.3模拟电路部分原理图
仿真步骤小结：经过本次仿真测试，可以看出电路的实际放大倍数并非一级放大倍数与二级放大倍数相乘，因为两级放大电路之间需要进行峰值检波，检波电路起到一定的分压作用，导致两级放大电路的理论值与实验值有所偏差。综合分析仿真电路的效果，可以确定出模拟电路部分的原理图，如下图4. 4
4.1.3.1一级放大电路原理图
图4. 4
图4.5
重要元件说明
① 驻极体电容传声器
驻极体话筒的工作原理是这样的：当驻极体膜片遇到声波振动时，就会引起与金属极板间距离的变化，也就是驻极体振动膜片与金属极板之间的电容随着声波变化，进而引起电容两端固有的电场发生变化（U ＝Q /C），从而产生随声波变化而变化的交变电压。由于驻极体膜片与金属极板之间所形成的“电容”容量比较小（一般为几十波法），因而它的输出阻抗值（X C=1/2πf C ）很高，约在几十兆欧以上。这样高的阻抗是不能直接与一般音频放大器的输入端相匹配的，所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。通过输入阻抗非常高的场效应管将“电容”两端的电压取出来，并同时进行放大，就得到了和声波相对应的输出电压信号。 ②NE5532
N E5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。因此很适合应用在高品质和专业音响设备、
仪器、控制电路及电话通道放大器。用作音频放大时音色温暖，保真度高，在上世纪九十年代初的音响界被发烧友们誉为“运放之皇”，至今仍是很多音响发烧友手中必备的运放之一。下图为N E5322放大电路
图4. 6
如图为NE 5532音频放大电路，3管脚接输入，双电源供电，输出经过R3和R 4构成负反馈电路。反馈增益为：A v =1+R3/R4，增益可调，最大值约
为1+10000/22=455倍
4.1.3.2二级放大电路
图4.7
4.1.3.3限幅电路
如图4.8为二极管限幅电路。为串联式二极管下限限幅电路。输入信号经二极管D 4流入V C C ，当输入电压大于V C C ，则D 4导通，其电阻非常小，所以信号电压值被拉低了，约等于V CC 。输入电压下限由D3确定，当电压为负值，则D 3导通，输入电压被拉高，相当于接地。当然，二极管有一定的压差，其电压应该为-0.7V 到5. 7V 。
图4.8
4.1.3.4上电复位电路
图4.9
上电复位电路如图所示，是利用外部复位电路实现。 振荡器启动时间不超过10ms 。在加电情况下，这个电可以使单片机复位。按键手动复位又分按键脉冲电平复位和按键电平复位，如图4.9。电平复位将复位端通过电阻与Vcc 相连，按键脉冲复位是利用RC 分电路产生正脉冲来达到复位的。在按键电平复位和按
键脉冲复位两种简单的复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下，不会造成单片机的错误复位，但会引起内部寄存器错误复位，这里可在复位端引脚上接一个去藕电容。需说明的是，如复位电路中R 、C 的值选择不当，使复位时间过长，单片机将处于循环复位状态。复位电路：确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。电路如下图所示。
4.1.3.5时钟电路
图5.0
本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MH z 石英晶体振荡器和2个30pF 微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。
4.1.3.6 LED 彩灯显示电路
图5.1
E D 彩灯显示电路(如图所示) 实际上是由8个发光二极管和8个电阻构成的电路。发光二极管与电阻对应串联, 然后接在与之相对应的P0口上。而P0口不能直接驱动，所以P 0口要接上拉电阻。由于发光二极管的导通电压一般为1.7V 以上，另外，他的工作电流根据型号不同一般为1mA 到30mA ，电阻选择范围100欧姆～3千欧姆在此我们这里选用1K 欧姆的电阻。
4.1.3.7下载端口
下载端口为单片提供与PC 机连接端口，为单片机提供下载程序到单片机程序存储器中。串口原理图如图所示。
下载端口也称串行通信接口，RS-232是目前最常用的一种串行通讯接口，由于其形状和针脚数量的原因，其接头又被称为DB9接头。RS-232针脚定义: 2 RXD ← Receive Data 接收数据 、3 TXD → Transmit Data 发送数据 、5 GND — System Ground 系统接地，一般就用到这几个引脚。AT89S52单片机可以通过串口下载，也可以采用USBASP 下载口进行程序烧写，可以随时在线编程，具有热拔插特性。USBASP 是一种基于ATMEL 公司的AVR 系列RISC 单片机的高速性质和一个由纯软件的USB 通信协议栈而USBASP 构成的一个可以向51系列,AVR 系列单片机下载(烧写) 程序的下载器。如图5.2
图5.2
5软件设计 5.1设计软件流程图
单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到彩灯随音量大小变化的现象，我们还需要告诉单片机怎么样进行控制，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的明灭。软件编程是实现彩灯随音量大小变化的一个重要的组成部分，是本设计的重点和难点。具体流程图如下图5.3所示。
图5.3
5.2主程序代码及注释
#i nc lu de "r eg 51.h"
#d ef in e uc ha r uns i gn ed cha r #d ef in e l e d
P 0
//控制le d 彩灯亮灭的并口 //AD 与单片机接口
#d ef in e ad _res ult P 3
s b it S T AR T = s b it O E = s b it E O C
P 1^0; //AD 开始控制端
P 1^1; //AD 输出使能端
//AD 转换结束标志位
= P 1^2;
u c ha r li gh t[9] =
{0x00, 0x 80,0xc 0,0x e0,0xf 0, 0x f8,0x f c, 0x fe , 0x ff }; //le d 显示数组 u c ha r t mp ,c ou nt = 0, vo ic e = 0; // 变量tm p 用来存放为A D 转换结束的结果，变量co un t 用来选择数组中的元素
v o id del ay (uns ign e d in t i) //de la y(1) 延时0. 2ms {
un si gn ed cha r j; fo r(i; i > 0; i--)
fo r(j = 255; j > 0; j --) ; }
v o id mai n() {
wh il e(1) {
S T AR T = 0;
沿
S T AR T = 0;
//启动A D 转换
OE = 0;
//停止A D 转换
//停止A D 输出
//给A D 的s ta r t 端口一个上升
S T AR T = 1;
d e la y(2) ; //AD C0809转换时间大约为128u s ，
延时400u s 等待其转换结束
O E =1;
//转换结束，允许A D 输出
t m p=ad _res ul t; t m p 进行处理
//转换结果由P 3口输出，存到变量
c o un t=tm p/28; //将转换范围0--255除以28（, 将255
分成9份），共有9种音量状态
s w it ch (cou nt ) { }
//将对应的le d 数组码从
c a se 0: v o ic e=0; br ea k; c a se 1: v o ic e=1; br ea k; c a se 2: v o ic e=2; br ea k; c a se 3: v o ic e=3; br ea k; c a se 4: v o ic e=4; br ea k; c a se 5: v o ic e=5; br ea k; c a se 6: v o ic e=6; br ea k; c a se 7: v o ic e=7; br ea k; c a se 8: v o ic e=8; br ea k; d e fu lt : vo ic e=0; b re ak ;
// ( 0 -- 27) /28=0 // (28 -- 55) /28=1 // ( 56 -- 83) /28=2 // (84 – 121) /28=3 // (122 -- 149) /28=4 // (150 -- 176) /28=5 // (178 -- 205) /28=6 // (206 -- 233) /28=7 // (234 -- 255) /28=8
l e d = li gh t[vo ice ]; P 0口输出
d e la y(1) ; A D 转换
} }
//让le d 亮1M S 后进入下一次
5.3软件调试过程及遇到的问题和解决方法
由于本次课程设计采用的是C 语言编程，所用采用K E ILC 编程软件工具。在安装好K EIL C 软件之后就可以通过建立工程来进行C 语言编程了。
建立的工程要选择相应的芯片，由于此次我们普遍采用A T89S 52，所以工程也选择A TME L 公司的A T89S 52芯片。
刚开始编程的时候，为了测试系统板能不能工作，先对P O 口的L E D 灯进行流水灯控制，发现无法对P 0口位操作，以为是芯片坏了，后来查了一下资料，原来要对P 0口（P1、P 2、P 3）进行位操作，必须先对它们的每一位进行位定义，例如s bi t p 10 = P 1^0，检查问题并修改后，终于可以进行位操作了，但发现P 0口的LE D 灯不能按逻辑控制，亮灭不稳定，后来检查了一下，发现，原来是P 0口要接对上拉电阻，而且要将排阻的VC C 端焊接正确，发现排阻的VC C 端反接了，改正后P0口就可以正常工作了。
最后就是将每个模块程序结合在一起调试，由于电机转动也需要时间，这样就和汽车尾灯的亮灭时间产生了冲突，所以，要调用合适的转速时间。
调试的过程遇到的问题：
1、P 0、P 1、P 2、P3口的使用时，P 字母应为大写。最好在程序开始时对这三个口进行自定义，例如：#d ef in e le d P 0，这样可以简单明了、直观，知道P 0口的作用是什么，而且修改起来可以全局改变，不用一个一个接口去修改；
2、赋值符号“=”和逻辑运算符“==”使用的错误。有时候用条件判断语句if els e 的时候，常常错误地将
i f （ke y1=1）当成i f （k ey 1==1）来使用，导致条件一直都满足，程序调试起来很难检查出这个错误。
3、有些变量没有定义或者重复定义，导致编译的时候经常出现错误。
参考文献
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[5] h t t p ://o n s e m i. c o m /N L 27W Z 07. p d f.
附录一
附录二
附录三
范文二：复位电路设计
、复位电路设计
1.内部时钟方式
该单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡器。图3-3是51单片机内部时钟方式的振荡器电路。
外接晶体(在频率稳定性要求不高而希望尽可能廉价时，可选用陶瓷谐振器)以及电容C和C构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的21
值虽然没有严格的要求，但电容的大小多少会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度稳定性。外接晶体时，C和C的值通常选择为30pF 12
左右;外接陶瓷谐振器时，C和C的典型值约为47pF。再设计印刷电路板时，12
晶体或陶瓷谐振器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器的稳定和可靠工作。为了提高温度稳定性，应采用具有温度补偿特性的单片陶瓷电容。
51单片机常选择振荡频率为6MHz或12MHz的石英晶体，随着集成电路制造工艺技术的发展，单片机的时钟频率也在逐步提高，现在的高速单片机时钟芯片的频率已达40MHz。
图3-3 片内时钟方式
2.外部时钟方式
外部时钟方式是使用外部振荡脉冲信号，常用于多片单片机同时工作，以便于同步。对外部脉冲信号只要求高电平持续时间内大于20微妙。一般为低于12 MHz的方波。这时，外部振荡器的信号接至XTAL2，即内部时钟发生器的输入端，而内部反相放大器的输入端XTAL1应接地，如图4-3所示。由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的，故建议外接一个上拉电阻。
图3-4 外部时钟方式
本设计采用内部时钟方式即可，各参数如图3-5所示.由于内部时钟方式中的C和C电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，因此，在本系统中的实际12
应用中一定注意正确选择参数(30?10pF)，并保证电路的对称性(尽可能匹配)，选用正牌厂家生产的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数要尽可能低。该系统时钟电路的选的电容C和C的参数为22pF。 12
图3-5 时钟电路
范文三：BUck电路设计
2013 ~ 2014 学年 第 二 学期
《 Buck 电路的设计 》
课 程 设 计 报 告
题 目: Buck电路的设计
专 业: 11 电气工程及其自动化
班 级: 2 姓 名:吴 哲 伍 东 钱 华 席晓双
夏 盛 徐 安 谢 祥
指导教师:周 松 林
电气工程学院
2014年 5月 26日
1、任务书
开关直流降压电源(BUCK )设计
摘 要
本次电力电子装置设计与制作,利用 BUCK 型转换器来实现 16V-8V 的开关直流降压电 源的设计。使用 TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制 MOS 管的开通与关断。为了将 MOS 管 G 极和 S 极隔离,本设计采用了推挽式放大电路。另外本设计还加入了反馈环节, 利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比,进而调整主电路 的输出电压维持在一个稳定的电压状态。
关键字 :BUCK 型转换器;降压电源; TL494;推挽式放大电路。
Abstract
This Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In addition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable .
Key word: BUCK type converter, Step-down power, TL494, Push-pull amplifier circuit.
目 录
摘要 ............................................................................................................ 1 Abstract......................................................................................................................... 1 .
1. 方案论证与比较 ........................................................................................ 3 1.1 总方案的设计与论证 .............................................................................. 3 1.2 控制芯片的选择 ..................................................................................... 3
1.3 隔离电路的选择 ..................................................................................... 3
2. BUCK电路工作原理 .................................................................................. 4
3. 控制电路的设计及电路参数的计算 ........................................................... 6 3.1 TL494控制芯片 ...................................................................................... 6 3.2 电路参数的计算 ..................................................................................... 7 3.2.1电感值的计算 ...................................................................................... 7
3.2.2 线圈圏数计算 ..................................................................................... 7
4. 实验结果以及分析 ................................................................................... 7 设计小结 ...................................................................................................... 9 参考文献 ...................................................................................................... 9
1. 方案论证与比较
1.1 总方案的设计与论证
方案一:LDO 也就是低压差线性稳压管来设计电路。 其优点是输出波形稳定, 噪音小, 所以外部电路比较简单。缺点是输入和输出电压不可以很大,效率比较低,其负载电流相 对比较小。
方案二:使用 BUCK 型转换器。优点是负载电流大,效率高,发热小。缺点是通过 MOS 管的开关来实现电源的转换,所以其纹波比较大,噪音大,需要很多电容为其滤波, 并且开关过程中会产生干扰信号。
但综合我们的设计目的, 需要大负载, 大压差, 高效率, 小发热的电路。 故优选 BUCK 型电路。
1.2 控制芯片的选择
方案一:选择 MC34063控制芯片。 该器件本身包含了 DC /D C 变换器所需要的主要功 能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、 占空比可控的振荡器, R — S 触发器和大电流输出开关电路等组成。 该器件可用于升压变换 器、 降压变换器、 反向器的控制核心, 由它构成的 DC /DC 变换器仅用少量的外部元器件。 主要应用于以微处理器 (MPU ) 或单片机 (MCU ) 为基础的系统里。
方案二:采用 TL494芯片。它是一种固定频率脉宽调制电路,主要为开关电源电路而 设计,在开关电路中比较常见。
综合对芯片的熟悉程度以及考虑到本次设计是比较小的手工制作电路,所以选择方案 二最为合宜。
1.3 隔离电路的选择
方案一:采用光耦隔离的优点是:占空比任意可调;隔离耐压高;抗干扰能力强,另 外,光耦属电流型器件,对电压性噪声能有效地抑制;传输信号范围从 DC 到数 MHz, 其中 线性光耦尤其适用于信号反馈。 其缺点是:在全桥拓扑中,开关器件为 4个,需 3— 4个 光耦,而每一光耦都需独立电源供电,增加了电路的复杂性,成本增加,可靠性降低;因 光耦传输延迟较大,为保证开关器件开通与关断的精确性,必须使各路的结构参数一致, 使各路的延迟一致,而这往往难以做得很好; 光耦的开关速度较慢,对驱动脉冲的前后 沿产生较大延时,影响控制精度。
方案二:采用推挽式放大电路进行隔离。这是一种常用的隔离方式,对于小型手工电 路板来说性价比比较高,而且很方便。
综合二者性能,本次设计选择方案二。
2. BUCK电路工作原理
图 1. BUCK电路图
降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图如上所示。该电路使用 MOS 管作为开关。在 上图中,为在 V 关断时给负载中的电感电流提供通道,设置了续流二极管 VD 。斩波电路的 典型用途之一是拖动直流电动机,也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动 势,如图中 Em 所示。若负载中无反电动势时,只需令 Em=0。电路的工作波形如下所示:
由图 6中的 V 的栅射电压 GE U 波形可知,在 t=0时刻驱动 V 导通,电源 E 向负载供电,负 载电压 0U =E,负载电流 0i 按指数曲线上升。当 t=1t 时刻,控制 V 关断,负载电流经二极管 VD 续流, 负载电压 0U 近似为零, 负载电流呈指数曲线下降。 为了使负载电流连续且脉动小, 通常串接 L 值很大的电感。至一个周期 T 结束,再驱动 V 导通,重复上一周期的过程。当电 路工作与稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等。
负载电压的平均值为 ;式中, on t 为 V 处于通态的时间;
off t 为 V 处于断态的时间; T 为开关周期; α为导通占空比。由此式知,输出到负载的电压
平均值 0U 最大为 E ,若减小占空比 α,则 0U 随之减小。因此将该电路称为降压斩波电路。
负载电流的平均值为 , 若负载中的 L 值较小, 则在 V 关断后, 到了 2t
时刻, E E T
t E t t t U on off
on on
α==+=0R
E U I M
-=00
如图 7所示, 负载电流已衰减至零, 会出现负载电流断续的情况。 由波形可见, 负载电压 0U 平均值会被抬高,一般不希望出现电流断续的情况。根据对输出电压平均值进行调制的方 式不同,斩波电路可有三种控制方式:
1) 保持开关周期 T 不变,调节开关导通时间 on t ,称为脉冲宽度调制(PWM 方式) 。 2) 保持开关导通时间 on t 不变,改变开关周期 T ,称为频率调制。 3) on t 和 T 都可调,使占空比改变,称为混合型。 本次设计电路采用 PWM 方式控制 IGBT 的通断。
图 3. 电流断续时波形
以上的电压电流关系还可以从能量传递关系简单地推得。 由于 L 为无穷大, 故负载电流 维持为 0I 不变。电源只在 V 处于通态时提供能量,为 on t EI 0。从负载看,在整个周期 T 中负
载一直在消耗能量,消耗的能量为 ) (2T I E T RI o M o +。一个周期中,忽略电路中的损耗,则
电源提供的能量与负载消耗的能量相等,即:
T I E T RI t EI o M o on +=2
则:
与上述结论一致。
在上述情况中,均假设 L 值为无穷大,且负载电流平直。在这种情况下,假设电源电 流平均值为 1I ,则有:
其值小于等于负载电流 o I ,由上式得
R
E E I M
-=
α0o o on
I I T
t I α==
1o
o o I U EI EI ==α1
即输出功率等于输入功率,可将降压斩波器看作直流降压变压器。
图 4. 系统电路图
3. 控制电路的设计及电路参数的计算
3.1 TL494控制芯片
TL494控制芯片是一个固定频率的脉冲宽度调制电路内置线性锯齿波振荡器振荡频率 可通过外部的电阻 R T 和电容 C T 来进行。其振荡频率为 RC
f 1
. 1=,R=4.7K欧姆, C =103. 计算得 KHZ f 4. 23=。
图 5. TL494脉冲宽度调制电路
芯片 14脚输出基准电压通过电阻分压进入 15号脚作来与 16号反馈信号进行比较的 基值。从主电路输出端引出的反馈信号即 16号脚,与 15号脚的基值进行比较,从面调节 8号脚和 11号脚输出的脉冲信号的占空比, 从而达到调节 MOS
管的开通与关断的频率与时
间,最终实现输出端输出理想的稳定的电压值。本次设计选择输入 16V ,输出 8V 。
3.2 电路参数的计算 3.2.1电感值的计算
由于产生脉冲的芯片相应 R =4.7K 欧姆, C =103. 则芯片产生的脉冲频率为 f=1.1/(RC).计算得 f=23.4KHZ.在电感充放电一个周期内:
S L S T I T i ?=??
得 i I L ?=2
开通时 o i U U dt
di
L -=
L t U U i o i /) (-=? 对于 BUCK 电路,开通时, D=Uo/Ui.
s on DT t =
所以 L s o i I DT U U L 2/) (-≥ 故计算得出 L≥H μ85
3.2.2 线圈圏数计算 由公式:
,
可得匝数 N =10圈
4. 实验结果以及分析
实际测试结果如下:
图 4-1 输入、输出电压
图 4-2 5号脚输出的锯形波
图 4-3 占空比
图 4-4 带负载时电感两端的电压 测试分析:电路测试一切正常,波形满足要求且比较稳定。
Buck 课程设计
设计小结
回顾此次电力电子装置课程设计的一个星期,我感慨很多。从理论到时践,我们遇到 了很多困难,但是同时也学到了好多东西。它不仅巩固了以前所学的理论知识,更是学到 了很多课外的东西,锻炼了我们解决实际问题的能力。
在此次课程设计过程中,我们遇到的问题还是很多的。刚开始拿到这个题目时,不知 道如何下手,课本上涉及这部分的原理知识比较少,光靠自己所学的知识根本解决不了, 于是我们小组去图书馆以及网站找了很多资料,学习了很多课本上没有的东西,感觉特别 充实。然后在做设计的过程中我们学到了很多东西,也觉得知识掌握得不够牢固,以后还 要努力。通过这次课设,也锻炼了我们将理论知识运用到实际中的能力,受益良多。 虽然现在的设计题目比较简单,但通过课程设计的学习工作,使我和组员接触了很多 新的知识,也让我们对这门课有了更深的了解,培养了我们求真务实的态度。
参考文献
[1]董国增 , 《电气 CAD 技术》北京 :机械工业出版社 , 2006
[2]王兆安 , 黄俊 , 《电力电子技术》北京 :机械工业出版社 , 2000
[3]裴云庆,杨旭,王兆安, 《开关稳压电源的设计和应用》机械工业出版社, 2010
9
范文四：门铃电路设计
新疆大学课程设计
题 目：门铃电路设计 指导老师： 学生姓名：
所属院系：电气工程学院 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 学 号：
完成日期： 2013年01月07日
新疆大学
本科生课程设计任务书
班 级： 姓 名：
设计题目： 门铃电路设计
要求完成的内容： 1.要求设计出一个门铃电路，当按下门铃后扬声器以2KHz持续向15秒。 2．设计出详细的电路图。选择元件参数要有详细的计算过程，公式要写清晰。
3．设计出按建电路和对应的编码逻辑电路。
4．写出详细的原理说明。
指导教师：
教研室主任：
⒈概述：
555定时器是一种集成电路的简称，是一种使用方便灵活、用途广泛的多功能器件。只要外部配接少量阻容元件便可构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。555定时器在脉冲波形的产生和变换，仪器与仪表，测量与控制，家用电器与电子玩具等领域都有着广泛的应用。它将模拟与逻辑功能巧妙地结合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
⒉工作原理
2.1由555定时器组成多谐振荡器的工作原理：
（a）电路图 （b）工作波形
图2.1-1 555定时器构成的多谢振荡器
⑴第一暂稳态
接通电源VCC后，VCC经电阻R1和R2对电容C充电，其电压uc有0按指数规
2
律上升。当uc≥VCC时，电压比较器C1和C2的输出分别为uc1=0，uc2=1，基
3
本RS触发器被置0，即Q=0，Q=1，输出uo跃变到低电平UOL。与此同时，放电管VT饱和导通，电容C经电阻R2和放电管VT放电，电路进入第一暂稳态。
⑵第二在稳态
1
随着电容C的放电，uC随之下降。当uC下降到uC≤VCC时，则电压比较器
3C1和C2的输出分别为uC1=1，uC2=0基本RS触发器被置为1，即Q=1，Q=0，
输出uo由低电平UOL跃变到UOH。电路进入第二暂稳态。
⑶返回第一暂稳态
在第二暂稳态时，uo为高电平时UOH，所以Q=0，放电管VT截止，电源又
2
经电阻R1和R2对电容C充电。当uc≥VCC时，电压比较器的输出uc1=0，uc2=1，
3
基本RS触发器被置0，uo跃变为低电平UOL，电路返回到第一暂稳态。因此，
21
电容C上的电压uC将在VCC和VCC之间来回充放电，从而使电路产生振荡，输
33
出矩形脉冲。
由图2.1-1（b）可知多谢振荡器的振荡周期T为
T=tW1+tW2
其中
21
tW1——为电容C上的电压uC由VCC充到VCC所需的时间，充电回路的时间常
33
数为(R1+R2)C，tW1可用下式估算：
tW1=(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)C （2.1-1）
21
tW2——为电容C上的电压uC由VCC充到VCC所需的时间，放电回路的时间常
33
数为R2C，tW2可用下式估算：
tW2=R2Cln2≈0.7R2C （2.1-2）
所以，由555定时器构成的多谢振荡器的周期T为
T=tW1+tW2≈0.7(R1+2R2)C （2.1-3）
其振荡频率为
f=
1
（2.1-4）
0.7(R1+R2)C
2.2由555定时器构成单稳态触发器的工作原理：
（a）电路图 （b）工作波形
图2.2-1 555定时器构成的单稳态触发器
⑴稳定状态
在没有施加触发信号u1时，u1为高电平UIH。按通电源后Vcc经电阻R时电容
2
C进行充电，当电容上的电压uc充到uc Vcc，电压比较器C1输出uC2=0，而在
3
1
此时u1为高电平，且u1>Vcc，电压比较器C2输出uc2=1，基本RS触发器置0，
3
即Q=0，Q=1，此时，三极管VT饱和导通，电容C经VT迅速放完电，Uc=0,电压比较器C1输出Uc1=1，这时基本RS触发器的两个输入信号都为高点平1，保持0状体不变。所以，在稳定状态时，uc=0,uO=0。 ⑵出发进入暂稳态
1
当输入uI由高电平UIH跃变到小于1/Vcc的低电平时，电压比较器C2输出
3UC2=0,由于此时uC=0,因此，uC1=1，基本RS触发器被置1，即Q=1, Q=0，输
出uO由低电平跃变到高电平UOH。同时三极管VT截止，这时电源Vcc经电阻R对电容C充电，电路进入暂稳态。在暂稳态期间由输入电压uI回到高电平。 ⑶自动返回稳态状态
2
随着电容C的充电，电容C上的电压uC逐渐增大。当Uc1电压升到UC2=Vcc2时，
3
电压比较器C1的输出uC1=0，由于此时uI已为高电平，电压比较器C2输出uc2=1,基本RS触发器置0，即Q=0，Q=0,输出uO由高电平UOH跃变到低电平UOLUO。同时，三极管VT饱和导通，C经VT迅速放完电，uC=0.电路返回稳定状态。由555定时器构成的单稳态触发器的输出脉冲宽度tW为暂稳态维持的时间，它实际
2
上为电容上电压uC由0 V充到Vcc所需要的时间可按下式计算：
3
tW=RCln3≈1.1RC
2.4门铃电路的工作原理：
2.4-1原理图
电路构成：
O’RD
GND
触发输入Vi2
Vcc电源
复位
控制电压VIC阀值电压Vi1O放电端VV12V11
图2.4-2 555集成电路引脚 图2.4-3 555定时器的电路图
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是5～16V，CMOS型时基电路VCC的范围是3～18V，一般用5V。 3脚：输出端Vo。 2脚：低触发端。 6脚：TH高触发端。
5脚：VC为控制端电压，若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该段串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端，该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
1
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器C1、C2基准电压分别为VCC和
3
2
VCC的情况下，555实际电路的功能表如表1所示。 3
表2.4-1 555定时器的功能表
清零端 高触发器端TH 低触发端 Q 放电管T 功能
0 X X 0 导通 直接清零 1 0 1 X 保持上一状态 保持上一态 1 1 0 X 保持上一状态 保持上一态 1 0 0 1 导通 置1 1 1 1 0 截止 清零
工作原理：
当按下开关时，555计时器4引脚于高电平，元件工作，电容C1充电，且2、6引脚达到高电平，此时输出端3为低电平，扬声器发出响声；松开开关后，电
1
容C1放电，在2、6引脚大于VCC前，3端为低电平，扬声器工作；当放电使2、
3
1
6端电平小于VCC，3端为高电平，扬声器不工作。电容C2与滑动变阻器一起控
3
制引脚4的状态，使置零输入端呈不同的临界电压，从而控制扬声器响音时间的长短。当电路转换时，2、6端电压不同，使得输出端3低电平电压也不同，从而实现扬声器的叮咚的声音。
⒊按键电路图（对应的逻辑电路图）：
图3-1 多谐振荡器 图3-2 单稳态触发器
⒋计算过程：
555（1）定时器构成单稳态触发器，确定扬声器持续响的时间；555（2）定时器构成振荡器，确定扬声器的频率。
555（1）定时器组成单稳态触发器，S开关接通，2管脚为低电平，出发单稳态触发器，输出脉宽为tW的脉冲。而555（1）的输出接到555（2）的置零输入端，故在脉宽为tW的脉宽输入555（2）时，555（2）正常工作，由于555（2）组成多谐振荡器，其振荡持续时间即为tW，因此，由于单稳态555定时器有：
tW=15s=R1C1ln3=1.1R1C1,且C1=0.01nF，所以R1=
tW
=1363KΩ。对于5551.1C1
（2）定时器组成振荡电路，有高电平时间和低电平时间分别为：
tPH=0.7(R1+R2)C2 tPL=0.7R3C2
于是，周期 T=tPH+tPL=0.7(R2+2R3)C2
T=
11
=?
10-3s
f2
又因为
1
于是 ?10-3=0.7?(2.4?10-3?2+R2)?0.11?10-6
2
可求得 R2=1350Ω
故 R1=1363KΩ，R2=1350Ω
⒌接线图及输出波形：
图5-1 电路接线图
备注：
仿真时为方便观察波形，我们把电容C1值减小1000倍；此时波的周期变为15ms。
图5-2 输出波形
图5-3输出波形（周期）
⒍总结和分析：
以上为EDA课程设计期间所设计的电子门铃，它经过多次修改和整理，基本可以满足设计要求，有一定的实际应用价值。这次EDA课程设计历时两个星期，在整整两个星期的日子里，可以说是很累，但是学到了很多的东西，同时不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在编写顶层文件的程序时，遇到了不少问题，特别是各元件之间的连接，总是有错误。在大量的检查下，终于找出了错误和警告，排除困难后，程序编译就通过了。也是我知道了，在设计的时候一定要细心，因为一但出现错误很难检查到。
⒎体会：
通过对555定时器门铃论文的设计，从中真正学到了很多东西，从原理图的设计到测量印制电路板元器件的绘制在到最后的布线以及整个板的焊接都是一丝不苟完成的。在这期间，不仅掌握了555定时器的原理和其他元器件如各种电容、电阻、二极管、扬声器及按键开关这些元器件的原理及应用，了解了设计门铃的基本知识，还通过具体的电路图，掌握了简单电路元器件装配，对故障的诊断和排除。
在电子电路设计过程中，不仅培养我们的实践能力和创新精神，加强了动手能力，对问题的分析能力，以及发现并解决问题的能力。还有心态也是个很重要的问题，有好的心态就会努力，做事也会事半功倍。还要有扎实的理论知识，在操作时知道自己的目的，使学到的理论知识得到验证。
通过这次课程设计使我更加扎实的掌握了有关555定时器方面的知识在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了愿意所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不领悟，不断获龋最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉” 的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题 就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘， 而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可 能得到社会及他人对你的认可!
＊ ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
参考文献：
1.现代数字电路技术 主编：杨泽林 重庆大学出版社2004年（第一版）
2.电子技术基础（数字部分） 主编：唐华光 高等教育出版社2006年第五版
3.数字电子技术 主编：任中民 清华大学出版社 2005年（第一版）
要求：1、封面页、任务书页和指导教师评语页采用给定的模版。封面页、任务书页
分别为第一、第二页，指导教师评语页为最后一页。
2、论文内容采用小四号字打印。
范文五：SSI组合电路设计
附页:
SSI 组合逻辑电路的设计
1. 三位密码锁设计
(1) Verilog HDL 源代码:
module lfy20100250 (EN,X1,X2,X3,P1,P2,P3,OPEN,ALARM); input EN,X1,X2,X3,P1,P2,P3;
output reg OPEN,ALARM;
always@(EN,X1,X2,X3,P1,P2,P3)
begin
if(~EN)begin OPEN=0;ALARM=0;end
else if((X1==P1)&(X2==P2)&(X3==P3))
begin OPEN=1;ALARM=0;end
else begin OPEN=0;ALARM=1;end
end
endmodule
(2)引脚锁定
(3)仿真波形
2. 血型配对电路设计
(1) Verilog HDL 源代码:
module lfy20100250blood (G,R,M,NM);
input[0:3] G;//Giver
input[0:3] R;//Receiver
output M;//Result Match
output NM;//Result Notmatch reg M,NM;
always@(G,R)
begin
case({G,R})
8'B10001000:M=1'b1; 8'B10000010:M=1'b1; 8'B01000100:M=1'b1; 8'B01000010:M=1'b1; 8'B00100010:M=1'b1; 8'B00011000:M=1'b1; 8'B00010100:M=1'b1; 8'B00010010:M=1'b1; 8'B00010001:M=1'b1; default:M=1'b0; endcase
NM=~M;
end
endmodule
(2)引脚锁定
(3)仿真波形
