单片机流水灯论文

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1、桂林电子科技大学职业技术学院实训报告（论文）学院（系）： 桂林电子科技大学北海校区学院 专 业： 电子信息工程技术 学 号： 1112220110 学生姓名： 阮越凡 指导教师： 唐健杰 目 录设计目的设计要求设计方案 焊接注意事项 印刷电路板电路板设计 系统设计展望系统制板调试致 谢 摘 要现代社会新技术层出不穷，在电子领域尤其是在自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统。通过本次毕业课题的设计、制作、调试，其目的是让电子信息工程专业的毕业生通过自己完全动手制作一些实际电子产品，掌握一定的电子产品设计、制作技能和力。让学生完全体调试技术，巩固电子技术的理论知识，锻炼和提

2、高学生的动手能力和综合运用知识解决实际问题的能力及实践动手能验电子产品开发的全过程，把学生培养成为电子信息领域内的高级应用型技术人才。关键词：74ls138；74ls86；74ls74 1 绪论1.1 设计目的：用数字电路控制彩灯实现流水灯效果，设计的方法有多种。我的思路是：选用一片74Ls138作为彩灯驱动模块，同时选用八进制计数器电路，可循环输出二进制代码，用2片74ls74芯片 ，1片74ls86芯片即可。 2.设计方案：2.1.1需控制8个彩灯亮灭，若一个彩灯的亮为“1”，灭为“0”，则需要8位二进制代码控制8个彩灯，因此选用1片74ls138芯片作为彩灯驱动模块2.1.2 因为74l

3、s138芯片有ABC 3个信号输入端，若此3端的输入信号可按0-7的二进制代码顺序依次输入，则可实现8个彩灯依次亮灭所以需要一个依次输入0-7二进制代码的电路.2. 1. 3 根据要求，选用八进制计数器电路，即可循环输出二进制代码，因此选用2片74ls74芯片。2. 1. 4 根据要求设计的流水效果可正向也可反向循环，因此需要一个输出0-7和7-0二进制代码的计数器电路，所以八进制计数器需要可加法计数也可减法计数（即可逆计数器）。2. 1. 5 因为加法计数器与减法计数器的区别在于后级D触发器的CP端接在前级D触发器的Q端或Q非端，而端与非端互为相反关系因此需要一个可以将端信号可控取发电路。2

4、. 1.根据异或门的真值表，如下所示：.当时，.当时，因此，选用片74LS86可将端信号可控取反，时，为端信号；时，为非信号。3.74LS138的译码74LS138 为3 线8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式。 其工作原理如下： 一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2)和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。 利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将

5、选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。74LS138的功能表如下： 74LS74内含两个独立的D上升沿双d发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（）复位输入（）、时钟输入（CP）和数据输出（Q、）。、的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。当、均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。74LS864.2 焊接注意事项4.2.1 手工焊接方法手工焊接握电烙铁的方法,有正握、反握及握笔式三种。焊接元器件及维修电路板时以握笔式较为方便。手工焊接一般分四步骤进行。准备焊接:清洁被焊元件处的积尘及油污,再将被焊元器件周围的元器

6、件左右掰一掰,让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时,应对元器件的引线镀锡。加热焊接:将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。若是要拆下印刷板上的元器件,则待烙铁头加热后,用手或镊子轻轻拉动元器件,看是否可以取下。清理焊接面:若所焊部位焊锡过多,可将烙铁头上的焊锡甩掉(注意不要烫伤皮肤,也不要甩到印刷电路板上!),用光烙锡头沾些焊锡出来。若焊点焊锡过少、不圆滑时,可以用电烙铁头蘸些焊锡对焊点进行补焊。检查焊点:看焊点是否圆润、光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象。4.2.2 电路板焊接的注意事项在焊接的过程中我们需要注意的

7、问题很多，主要问题如下：1.三极管的e、b、c应该认真判定，焊接的时候仔细与原理图对照后在做焊接。2.电阻的认真识别，按照原理图的电阻大小对号入座。3.可变电感所用引脚的识别，将有用的两个引脚连在电路图上。4.电解电容的大小以及正负判定，焊接的时候应该严格按照正负焊接，否者将没有作用。5.瓷片电容相对电解电容就要简单许多了，只需要将大小判定好久可以了。6.此外，最重要的就是应该严格按照电路图来焊接原件，不能有一点点的错误。印刷电路板印制电路版（Printed Circuit Board,简称PCB），它是以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，经特定工艺加工，用一层或若干层导电图（铜箔的链接关

8、系）以及设计好的孔（如元件孔、机械安装孔、金属化过孔等）来实现元件间的电气连接关系，它就像在纸上印刷上去似的，故得名印制电路板或称印刷线路板。在电子设备中，印制电路板可以对各种元件提供必要的机械支撑，提供电路的电气连接并用标记符号把板上安装的各个元件标注出来，以便于插件、检查及调试。5.1 PCB设计流程5.1.1印制电路板的设计的一般步骤1.绘制印制电路板主要任务是绘单片机键盘控制流水灯原理图，并且确保无误后，生成网络表，用与PCB设计时自动布局。2.规划电路板主要完成确定电路板的物理边界，电气边界，电路板的层数，各种元件的封装形式和布局要求等任务。3.设置参数主要是设置软件中电路板的工作层

9、，PCB编辑器的工作参数，自动布局等。4.装入网络表及元件的封装形式网络表是PCB自动布线的核心（笔者用的单面板，用的手动布线），也是电路理图设计与印制电路板设计系统的接口。只有正确装入网络表后，才能进行对电路板的自动布局等。5.元件的布局元件的布局包括自动和手动调整两个过程。在规划好电路板和装入网络表之后，系统能自动装入元件，并自动将它们放置在电路板上。自动布线是系统根据某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。如果自动布局不尽如意，则在进行手工调整。6.手动布线手动布线时，要注意相连导线之间要有一定的绝缘距离；信号线在拐弯处不能走直线；电源线和地线的布线要短，粗且避免形成回路。7.补泪滴8.

10、文件的保存及输出5.1.2 印刷板制作工艺流程制板工艺程序：修整板周边尺寸-复制-腐蚀-钻孔定位-清洗-细砂纸擦光亮-涂松香水。1.先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再用复写纸将布线图复制到复铜板上。2.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,可采用抖动和加热的方法。3.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,把印刷板抹干。4.用直径1.0mm钻头钻孔、定位。5.用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。电路板设计6. 电路板原理图（如图6-1）.封装图（如下图）系统常见的故障分析了解一些常见的故障对于

11、正确快速地调试系统是很有必要的。对这些故障的处理是对一个系统设计者的综合考验，它不但要求对硬件电路容易出现的故障有很好的了解，而且对整个系统要有一个深刻的认识。下面按照错误类型来简单分析一下系统常见的一些故障，这节其实就是对前面的一些分析的总结。工艺错误。这类错误中主要包括PCB板设计制作错误和焊接中出现的错误。PCB设计和制作的错误如电源跟地短接。焊接中出现的错误有虚焊、漏焊、错焊等等，同时焊接技术对系统是否能够调试成功也有比较大的影响，如在高速系统中，焊点有毛刺从而带来系统分布电容大将会对系统的性能有较大的影响。不加电。在设计系统时就要尽可能的设计一个电源信号指示灯，若电源指示灯不亮，那么

12、说明系统有问题；若果没有电源信号指示灯的就要借助万用表进行一步一步的检查，直到找出故障为止。元件错误。这类错误中主要包括器件错焊、错插以及元件已经被损坏等现象。在调试一块模块的时候，我们要时刻注意元器件的情况，要避免元件损坏。当我们发现芯片过热的时候，我们就应该考虑这块芯片是否已经被损坏了。设计错误。这类错误主要在设计的阶段来发现，在系统设计时，应该对设计方案精益求精，对设计原理进行反复推敲，以发现系统的设计错误。 系统小结本设计所涉及到的都是我们以前接触过的东西，我们可以参阅教材和查阅资料参考。在系统设计阶段，如何使所设计出的系统具有最佳的实用性、最优的可扩展性、最佳匹配的性价比是另一个必须

13、解决的问题。只有在正确的系统设计思想的指引下，整个设计过程才有可能一帆风顺。解决问题的过程是一个耗时费神甚至痛苦的过程，而问题的解决又是一个令我感到成功感的过程！从理论上说，本论文所设计的这个应用系统板不但能够完成设计所规定的要求，也能在实际中发挥一定的作用，我们可以通过这个设计联想到其它智能化的东西，制造出对社会、对人类有用的东西，可以说通过这个设计给我们最大的收获就是思维的拓宽，这是书本上无法学到的东西。所以在一定程度上这次的毕业设计是很成功的。本设计牵涉到的东西有很多的，很多东西参考资料都很少甚至很缺，不齐全，方案的精益求精使得方案设计的时间比较长，而毕业设计的时间相对是比较短的，所以不

14、免会出现一些漏洞，这是在所难免的，我会在调试中进行查漏补缺，争取做到更好。通过这次毕业设计我们主要了解控制流水灯的工作原理，发光二极管、芯片的应用，使我认识到了的重要性。在设计中，我们可以用多种方法使流水灯亮灭看起来更新颖漂亮。在这次设计中，不但使我们学到了很多理论上的知识，而且还提高了我们的动手实践能力。首先通过的强化训练，使我学会了如何绘制原理图、封装以及PCB板；其次是电路板的制作，这个环节重要的是我们的动手实践能力。通过PCB板的制作，使我了解到了电路板的制作过程，也对电子信息工程技术有了更深刻的认识；最后一个环节就是论文的撰写。撰写论文时首先要做的就是对材料的收集，它们主要来自于一些

15、参考文献、集成芯片和元器件功能的介绍。下面就是把这些资料组织成一篇具有逻辑性的文章，从整个论文的撰写中，使我学会了对资料的组织能力。终于在三个月的时间里完成了毕业设计的任务。致 谢毕业论文即将完成，我的学生生涯也要告一段落了。借此机会，我要对这段时间帮助过我的人表示深深的感谢。在这大学的生活和学习里，要谢谢学院和老师们的精心培养，在老师无微不至、细心的教导下，我学到了很多很多。除了书本知识还有人生道理。这次毕业设计能够顺利完成离不开老师们的教导和同学们的合作，首先我得感谢我的老师，是在他的细心指导下进行的；同时，我还得感谢每一位为我们培训的老师，我衷心的对他们说一句：谢谢，您们辛苦了。在每次设计遇到问题时老师辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了老师很多的宝贵时间和精力，在此向老师表示衷心地感谢！老师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！ 还要感谢同学们，是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。 阮越凡年 月 日