电子技术课程设计文档格式.docx
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专业班级
学 号
学生姓名
指导教师
2013年06月
目录
第一章前言………………………………………………………………………3
第二章实验原理…………………………………….…………………4
第三章流水灯的设计方案………………………………..5
3.1设计要点………………………………………………5
3.2方案总体电路图及其工作……………………………5
3.3元件清单……………………………………………...6
第四章PC板图及其实物图……………………………..6
第五章电路板的调试与可能问题的预处理……………..8
5.1电路板的调试………………………………………8
5.2可能问题的预处理…………………………………8
第六章心得体会……………………………………………………………10
一前言
当今的社会是一个新技术层出不穷的时代,科技迅速发展,在电子领域的发展更是迅速,同时也在影响着我们的生活。
随着人民生活水平的提高,流水灯在现实生活中所起的作用越来越重要。
例如:
在人流拥挤繁忙的交通路段,闪烁着的流水交通灯,提醒着我们要遵纪交通规则,在霓虹闪烁的繁华大街上,闪烁的流水灯无不吸引过路人的眼球,甚至在一些大型商场大厦的自动门上都装有自动流水灯,告诉人们的时间和日期。
通常的流水灯是应用单片机设计的,而单片机的设计成本较高,对编程的要求也比较高,由于我们学习了数字电路,所以采用了小型集成电路设计流水灯。
摘要:
流水灯的设计要求在预定的时间到来时,会产生一个控制信号控制LED灯的流向、间歇等,LED灯流向可以随着电路的改变而改变,并具有自控、手控、流向控制功能等。
主要参考数字电路中计数器的原理。
NE555振荡器的作用等相关知识在设计的过程中需要了解相关芯片(CD4017、NE555)的具体功能。
认真连接设计电路,由于最后流水灯的流向十分的清晰和稳定,所以所得的结果测试十分简洁并且很成功。
经过资料的查阅,仔细思考,以及几种方案的比较,选定方案参考如下:
整个流水灯的电路由振荡电路、译码电路和光源电路组成,电路的组成包括2个电容、3个电阻器和1个CD4017计时器及1个NE555定时器等元器件构成。
二实验原理
NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;
而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
主要特点1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。
2.它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑电路配合,也就是它的输出电平及输入触发电平,均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。
3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。
4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。
CHF4017具有10个译码输出端,CLK为脉冲信号输入端,时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟上升和下降时间无限制,随着脉冲的输入CHF401710个输出引脚依次输出高电平,当完成10个输出时CHF4017自动复位,CO(进位输出)在前五个脉冲为高电平,后五个脉冲时为低电平。
运用555时基电路构成多谐震荡器以提供时钟脉冲。
三设计的总方案
3.1设计要点
因为循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器其输出的脉冲作为下一级的时钟信号。
计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。
在此电路中采用十进制计数分频器4017它是一种用途非常广泛的电路。
其内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序就是O0O2….O9依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。
显示电路主要由发光二极管组成,当4017的输出依次输出高电平时,驱动发光二极管也依次点亮,产生一种流动变化的效果。
3.2方案总体电路图及其工作原理
NE555时基电路组成振荡电路,电源VCC通过电阻R2、RP1向电容C1充电,当充电到一定程度后,2、6脚电压升高,当2、6脚电压升高到2/3VCC后,3脚输出为低电平,7脚对地呈低阻态,电容C1通过电位器和7脚对地放电,当放电至使2、6脚电压低于1/3VCC时,3脚输出为高电平,7脚对地呈高阻态,VCC通过RP1又开始对电容C1充电,周而复始。
通过调节RP1的阻值,可以改变电容充放电的时间常数从而改变3脚输出脉冲的频率。
从3脚输出振荡脉冲作为CD4017工作的时钟脉冲,在时钟脉冲的作用下,CD4017十进制计数器开始计数,从10个输出端依次输出高电平,不断循环。
10只发光二极管被依次点亮。
3.3元件清单
四PC板图及其实物图
五电路板的调试与可能问题的预处理
5.1电路板的调试
1)检查电路设计的原理图即导线的链接,并确定导线的链接与电路原理图一致。
2)检查导线的链接,并检查导线是否断路,根据电路原理图,用数字万用表打到合适的档位,测试各导线对应的按点是否导通。
3)检查试验仪器和器材是否完好,电源5V直流电压输出正常。
发光二极管全部可以正常发光,电阻和电容全部正常,电位器可以正常调节。
芯片CD4017和定位器NE555工作正常。
当接通电源,流水灯可以正常顺畅的流动。
5.2可能问题的预处理
1)若流水灯没有正常流动,首先检查电路板是否有虚焊或短路,检查之后重新测试;
若仍有问题,检查原件是否有错误焊接,并进行修正。
2)若流水灯只有部分闪烁,使用万用表检查没有闪烁LED灯管是否正确安装或是毁坏,如果反接则重新连接如果毁坏则替换灯管,检查相关电路连接部分的焊接以及所连接电阻是否存在问题。
3)若只有一个灯光被点亮且不闪烁,检查NE555相连电解电容是否反接或毁坏,反接则调换引脚,毁坏则更换电容;
若不是电容问题,考虑是否为NE555的连接上存在问题或NE555本身出现问题,若是连接上的问题进行调整,若是元件问题向老师索要新元件进行替换。
4)若通电时电路板出现冒烟或元件爆裂,及时切断电源连接,检查电路板状况,检查出现问题的原因看是否可以继续使用。
六心得体会
通过这次课程设计让我学到了很多,焊接技术提高了不少,以及对电表的的使用熟练了,使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
这次的课程设计同时表明,任何的实践活动,都不可能闭门造车,是必须去吸取前人的实践经验,这就要求在课程设计的过程中,从网络上,从图书馆,借寻相关资料书籍等,有力地指导课程设计。
通过这次课程设计,我拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。
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