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电子技术课程设计图文
电子技术课程设计
—彩灯控制电路
专业班级:
学生学号:
学生姓名:
指导教师:
电气工程与自动化学院
一、摘要(3
二、数字部分(彩灯控制电路设计(4
2.1设计任务与要求(4
2.2电路原理及框图阐述(4
2.3总原理图及元器件清单(5
2.4性能测试与分析(7
三、模拟部分(稳压电源(8
3.1设计任务与要求(8
3.2硬件原理及单元电路分析(8
3.3总原理图及元器件清单(9
3.4软硬件调试(10
3.5性能测试与分析(12
四、课程设计心得体会(13
五、参考文献(14
摘要
本文从研究单元电路出发,结合要求设计出使用简单易行的彩灯电路,以理论联系实际为基础,突出电子设计的实用性。
其中以NE555和CD4017为基础,用发光二级管来显示,做成不同的图案,以达到
绚丽的效果,它在晚会和灯光布置也可以收到很好的妙用。
具有较广的实用价值。
关键词:
NE555,CD4017,发光二级管
二、数字部分(彩灯控制电路设计
2.1设计任务与要求
1.设计一个电路,利用不同颜色的二极管实现彩灯功能
2.电路接通电源后可以实现自动闪烁的功能
2.2电路原理及框图阐述
电路主要有NE555和CD4017构成,另外需要用到不同颜色的发光二极管。
2.2.1NE555主要构成时钟信号电路,其特点是:
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。
2.2.2十进制计数/分频器CD4017,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O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端(O0~O9和1个进位输出端~O5-9。
每输入10个计数脉冲,~O5-9就可得到1个进位正脉冲,该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
CD4017有3个输入(MR、CP0和~CP1,MR为清零端,当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平,其余输出端(O1~
O9均为低电平。
CP0和~CPl是2个时钟输入端,若要用上升沿来计数,则信号由CP0端输入;若要用下降沿来计数,则信号由~CPl
端输入。
由此可见,当CD4017有连续脉冲输入时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。
CD4027管脚图
2.3总原理图及元器件清单
2.3.1该彩灯总的原理图如下:
2.3.2元器件清单如下:
2.4性能测试与分析2.4.1实物图如下:
分析:
由于各个二极管发光强度随电压的不同而有强弱之分,并且,每种二极管所需电压又不同,还有就是,由于焊接时的误差每一路的电阻又有所不同,导致有些二极管发光强度有些差别。
三、模电部分(稳压电源
3.1设计任务与要求
1.输入220V交流,通过电路输出1.25V~10V左右的直流电
2.通过改变滑线变阻器的阻值来改变输出的直流电源幅值
3.稳压系数Sr<0.05;
3.2硬件原理及单元电路分析
根据设计要求,采用图3-1所示的线性稳压直流电源方案。
要求设计电源有降压、整流、滤波、稳压4个部分组成。
图3-1直流稳压电源
第一部分:
降压,输入220V,经过变压器输出9V。
第二部分:
整流,通过二极管桥路使交流整流成半波。
第三部分:
滤波,通过大小电容高通滤波、低通滤波。
第四部分:
稳压,稳压管317稳压,在经过电容输出。
3.3总原理图及元器件清单
1.总原理图:
图3-2稳压电源仿真图即原理图
2.元件清单
3.4软硬件调试
用Multisim软件仿真,如图3-2所示。
在输入端加220V的交流电源,在桥路和输出两端用模拟示波器测器波形如图3-4所示,得到稳定的直流电压(红线。
图3-3
图3-4模拟示波器输出波形图3-5模拟万用表显示的最低输出电压11
图3-6模拟万用表显示的最大输出电压3.5性能测试与分析图3-7为实物连接图,完成后用示波器调试输出波形,为一恒定的直线。
由图3-3和图3-4比较可得,电压达到想要的值需要一个上升的过程。
由图3-5和图3-6可得最低输出1.233v,最高输出8.191v图3-7实物连接图112
四、课程设计心得体会这次课程设计在我们开来,处在一个非常时期,一方面有实验课,另一方面,我们又面临来之数电模电的考试,需要做好大量的准备工作,因此,刚开始我们就信心满满,但是又急切的去上网查质料。
首先,我和同学确定了做彩灯的决定,然后开始模拟仿真。
但是,原原本本那么连的线居然效果出不来。
这使我们很苦恼。
后来经过分析,我们认识到我们并没有搞懂查到资料连线图的原理。
后来经过多次的模拟仿真,实现了应有的功能。
然后,我们就开始往板子上焊接了,这种活,总是看起来,但是,真要做起来,去并不像想象中的那么简单了。
这说明理论和实践总是存在很大的差异的。
由于是第一次焊板子,刚拿到电烙铁的时候,手总是忍不住的发抖。
焊锡总是焊不到想要焊的地方。
然后,经过多次焊接,自己也慢慢的领悟到焊接的一些知识,对自己是一个很大的提高,像这种都是在课本上所不能学到的,使我深刻的领悟到实践的重要性。
通过这次课程设计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13
够深刻,掌握得不够牢固。
这些都使我了解到自己的不足,使我自己更加明白哪些方面是自己需要提高的,只有将学到的理论知识应用于实践,才能对自己所学的知识有一个更加深刻的了解。
1.4参考文献[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)第五版[J].高等教育出版社.2005,7(5.[2]康华光.电子技术基础(数字部分)第五版[J].高等教育出版社.2005.7(5[3]艾永乐.付子义.数字电子技术基础.中国电力出版社.2008[4]艾永乐.付子义.模拟电子技术基础.中国电力出版社.200814
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