武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书
引言
数字电子技术在生活中的应用很广泛，我们也可以观察到，音乐数字彩灯在平时的装饰中起着非常重要的作用。学校给了我们这次难得的锻炼机会，让我们明白，理论知识应该与实际应用相结合，单纯的学习理论知识只能纸上谈兵。同时，也大大的增强了我们独立思考、团结协作和动手操作的能力。
其次，这对个人能力、团队协作能力也是一次考验。个人的力量终究有限，不能做出最圆满的方案。只有我们都把自己的想法毫无保留地和大家分享，才会产生思想的火花，才会有更加优化的方案产生。
现在，我们要联系实际和运用所学的电子技术知识，设计出一个音乐数字彩灯控制器，把自己已经掌握好的理论知识熟练的运用到实践中去。
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1 设计意义及要求
1.1 设计意义
电子设计一门是实践性很强的课题，我们能在这次难得的课程设计中学到很多。动手能力和设计能力都能得到很大的提高，也能将所学理论知识与实际应用很好的结合起来。
1.2 设计要求
1) 数码管自动依次显示数字队列0，1，2，3，4，5，6，7，8，9（自然数列）；1，3，5，7，9（奇数列）；0，2，4，6，8（偶数列）；0，1，2，3，4，5，6，7，0，1（音乐数列）。然后又依次显示同上数列，不断循环； 2) 打开电源开关，自动清零，即通电后最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化；
3) 每个数字的一次显示时间（从数码管显示之时起到消失之时止）基本相等。
4)严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书
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2 方案设计
2.1 设计思路
我们可以利用555定时器，它能构成多谐振荡器，产生连续脉冲。然后可
以利用1片74LS161实现一个二分频电路，再利用一片74LS90来实现一个10进制计数器，最后，频率的选择和强制置数电位的选自则采用了一片74LS153数据选择器和一片74LS161计数器来完成。总体方框图如下图所示。 2HZ 脉冲信号
选择 频率 10进制 计数 译码 显示
1HZ 脉冲信号
选择 置数电位 图1 总体方框图
开始设计之前，我们可以考虑到奇数列的二进制最低位都为1，偶数列的二进制最低位都为0，音乐数列的最高位都为0。根据这个现象，我想到了使用强制置数法。总共包括了4组数列，自然数列、奇数数列、偶数数列以及音乐数列。
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武汉理工大学《电工电子综合》课程设计说明书 我们又发现，自然数列和音乐数列有10个数据，而奇数数列和偶数数列都只有5个数列。在公用一个10进制计数器的条件下，奇数数列和偶数数列的频率应该是另外两个的两倍。
为了实现上述设想，首先可以利用直接选定1个2HZ的脉冲，通过一个74LS161实现二分频功能，从而输出1HZ的脉冲。至于频率的选择和强制置数电位的选择则采用了一片74LS161数据选择器和一片74LS153计数器完成。74161则构成了一个10进制计数器。最后通过连以七段数码显示管完成最终将数据显示的功能。每当完成一次十进制计数，74161的Q3产生的下降沿触发第二块74LS161的CLK，使之进位，然后通过门电路能反馈到74161，该进位信号再通过连接74LS153，在不同数组时选择不同频率和置数电位。
2.2 方案设计
2.2.1 我的方案
原理介绍：首先给74LS161提供一个2HZ的脉冲信号，通过一个74LS161实现二分频功能，从而产生一个1HZ的信号，74LS153可以对不同数组时的频率和强制置数电位加以选择。74LS90作为一个十进制计数器，其Q1，Q2直接与数码管相连。当B，A为01时，选择频率为1HZ，所有置数无效，74LS153的输出Y1，Y2与74LS90的Q0、Q3分别相等，实现自然数列显示；当B，A为10时，选择频率为2HZ，74LS153的Y1置数为1，其余置数无效，实现奇数列显示；当B，A为11时，选择频率为2HZ，74LS153的Y1置数为0，其余置数无效，实现偶数列显示；当B，A为00时，选择频率为1HZ，74LS153的Y2置数为0，其余置数无效，实现音乐数列显示。每一组数列计数结束后，十进制计数器的Q3的下降沿使得第二片74LS161的CLK促发,，数组能实现循环的原因是BA能从00到11循环。
我的方案如下图2所示。
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