电子幸运转盘设计文档格式.docx
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1课程设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12课程设计的任务与要求„„„„„„„„„„„„„„„„13设计方案与论证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13.1方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13.2方案论证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24设计原理及功能说明„„„„„„„„„„„„„„„„„24.1电路设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24.2功能说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25单元电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25.1CD4017与NE555的设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25.1.1CD4017的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25.1.2NE555的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„35.2CD4017与NE555在电路中的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„36各版块设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„46.1电路原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„46.2印刷版电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„57总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6附录1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
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===================1课程设计的目的
本次设计本着锻炼学生的动手能力和思考能力的目的,把所学知识与实际相结合。
学生通过理论设计和实际制作解决相应的实际问题,巩固在书中所学的理论知识和实践技能,掌握proteiDXP电路设计与实际制版地方法,提高设计能力和实际动手能力,例如焊接技术,自我解决问题的能力。
同时在设计以及实验过程中不仅可以充分运用所学知识与实际中,还可以锻炼学生的思维能力和知识拓展能力,调动学生学习的积极性。
2课程设计的任务与要求
所设计的电路能够顺利实现所要达到的目的,充分运用所学知识,焊接技术娴熟,排版合理。
根据技术指标要求画出设计电路图,画出印制电路版图;
制作pcb版。
3设计方案与论证
根据电子幸运转盘的功能要求,将电路划分为四个单元功能模块,即时钟信号发生模块、译码驱动LED数码管显示模块、十进制计数模块和开关等逻辑控制。
3.1方案设计
本电路由555成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器,脉冲分配======================================================================感谢您对我的支持,欢迎下次再来学习~============
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===================器组成。
10颗发光二极管模拟幸运物,当按下启动键1秒以上,发光二极管高速循环点亮,几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。
可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。
C1的数值决定延迟时间,C2的数值决定循环速度。
电源供电电压为直流5V,也可以采用3节1.5V电池供电。
电子幸运转盘设计方框图如图3-1所示。
按钮电容555集成4017集发光二
式启式放电路多成电路极管
动开点计谐振荡十进制1-10显
关时器器计数器示
图3-1电子幸运转盘系统方框图
3.2方案论证
通过最终设计制作出的实际电路板,接通电源实现上述功能,能在实际中体现。
4设计原理及功能说明
4.1电路设计原理
脉冲产生器由NE555及外围元件构成多谐振荡器,当按下按键S1时Q1导通,NE555的3脚输出脉冲,则CD4017的10个输出端轮流输出高电平驱动10只LED轮流发光。
松开按键后,由于有电容C1的存在,Q1不会立即截止,随着C1两端电压的下降,Q1的导通程序逐渐减弱,3脚输出脉冲的频率变慢,LED移动频率也随之变慢。
最后当C1放电结======================================================================感谢您对我的支持,欢迎下次再来学习~============
===================束后。
Q1截止,NE555的3脚不再输出脉冲,LED停止移动。
一次“开奖”过程就这样完成了。
R2决定LED移动速度,C1决定等待“开奖”的时间。
4.2功能说明
幸运转盘就是先预测旋转中的圆盘停止时,到底会停在哪个位置的工具。
也可以估号码游戏,电子骰子,抽奖机等,电子幸运转盘就是以电子的方式达成相同的功能,本套件把十只LED配成一个圆盘,当按下一个按键后,每只LED顺序轮流发光,流动速度越来越慢,最后停在某一个LED上不移动,若最后发现那个LED与玩家预测的相同,则表示中奖了。
5单元电路的设计
5.1CD4017与NE555的原理
5.1.1CD4017工作原理
CD4017是一个十进制数集成电路,是十进制计数器,脉冲分配器,它的内部由计数器及译码器两部分组成。
16脚以及8脚分别为正负极电源接脚,可在3-18V下工作。
14是时钟脉冲输入端,每当输入由低电位(约0V)转高电位时令输出端依次序轮流输出高电位。
13端是时钟脉冲控制端,一般接低电位,若接高电位会使14端暂停作用。
15端是置======================================================================感谢您对我的支持,欢迎下次再来学习~============
===================零端,一般接零电位,若接高单位则是输出置零,即Q0输出端永远为高单位,12端是进位端,用来接下一个十进计数器,变成双位计数器,本电路不用,故空接。
CD4017的内部结构图如图所示。
5.1.2NE555工作原理
555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中,1脚为接地端;
2脚为低电平触发端,由此输入低电平触发脉冲;
6脚为高电平触发端,由此输入高电平触发脉冲;
4脚为复位端,输入负脉冲(或使其电压低于0.7V)可使555定时器直接复位;
5脚为电压控制端,在此端外加电压可以改变比较器的参考电压,不用时,经0.01uF的电容接地,以防止引入干扰;
7脚为放电端,555定时器输出低电平时,放电晶体管TD导通,外接电容元件通过TD放电;
3脚为输出端,输出高电压约低于电源电压1V-3V,输出电流可达200mA,因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等;
8脚为电源端,可在5V-18V范围内使用。
NE555的内部电路如图所示。
5.2CD4017与NE555在电路中的作用
在CD4017的14端接上一脉冲产生器便可成为电子幸运转盘。
脉冲产生器是一个用计时器集成电路555设计而成的无稳态多谐波振荡器,产生高低变化不停的方形脉冲波。
当按一下按钮式开关时,C1会及时充电至电源电压9V,此电压经晶体管(TR)缓冲放大器后施加在IC2555无稳态多谐波振荡器的重置端上,令其开始震荡,在第三端输出方波脉======================================================================感谢您对我的支持,欢迎下次再来学习~============
===================冲。
当按钮式开关放开后,C1会经R1放电,其电压徐徐下降,IC3第4端的电压变得很低,令震荡停止,第三端停止输出方波脉冲。
6各版块设计
6.1电路原理图
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