双色爆闪灯设计.docx
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双色爆闪灯设计.docx
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双色爆闪灯设计
课程设计报告
课程名称:
数字电子技术课程设计
设计题目:
双色爆闪灯
专业:
通信工程
班级:
2013级
(2)班
学生姓名:
XXXXX
学号:
1XXXXX
起止日期:
2015年1月-2015年6月
指导教师:
XXXX
指导教师评语:
最终成绩:
指导教师签名:
年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
1、设计过程中的学习态度
0.2
2、课程设计的质量及答辩
0.5
3、设计报告书规范程度
0.3
4、总成绩
双色爆闪灯
1摘要:
LED时序电路已在社会生活广泛应用,常见的有警车双色爆闪警示灯、岗亭灯等。
本次课程设计是利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器组成时基电路,从而控制红蓝LED交替闪亮。
同时我们通过改变RP1大小来控制LED的闪亮速度。
2关键词:
NE555时基电路CD4017十进制计数器双色LED灯
3设计要求
利用NE555多谐振荡器和CD4017十进制计数器设计一双顺序闪光灯。
使其在脉冲信号的作用下,双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序。
然后双色发光二极管中的蓝色管一次点亮。
形成蓝色光序,在始终脉冲得不断作用下,两色管带不断流动,要求发光二极管得流动速率得流动速度可调。
4总体框图
双色顺序闪光灯总体框图
(图1)
如图1所示,需要三大模块
4.1555定时器单稳态触发器(产生脉冲)。
4.2CD4017十进制计数器/脉冲分配器(提供了快速操作、输入译码选通和无毛刺译码输出)。
4.3双色LED(根据得到的电平闪亮)。
设计原理
5单元电路设计与分析
5.1NE555多谐振荡器(图2)
(图2)
电阻R1、R2和电容C1构成定时电路。
定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH(6脚)和低触发端TL(2脚)的外触发电压。
放电端D(7脚)接在R1和R2之间。
电压控制端K(5脚)不外接控制电压而接入高频干扰旁路电容C2(0.01uF)。
直接复位端R(4脚)接高电平,使NE555处于非复位状态。
多谐振荡器的放电时间常数分别为
tPH≈0.7×(R1+R2)×C1
tPL≈0.7×R2×C1
振荡周期T和振荡频率f分别为
T=tPH+tPL≈0.7×(R1+2R2)×C1
f=1/T≈1/[0.7×(R1+2R2)×C1]
5.2CD4017十进制计数器/脉冲分配器
CD4017是5位Johnson计数器,具有10个译码输出端,CP、CR、INH输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH为低电平时,计数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。
CR为高电平时,计数器清零。
Johnson计数器,提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通,保证了正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。
5.3电路图分析
由555定时器部分输入的脉冲信号得作用下,不断输出方波脉冲供给LS160。
74LS160对输入的方波脉冲进行编码,在通过译码器依次变为低电平,再经过74LS04变为高电平,使双色发光二极管的红色管点亮形成得红色流水灯序,然后双色发光二极管中的绿色管一次点亮,形成绿色光序,在脉冲得不断作用下,两色管带不断流动。
调节滑动变阻器可以改变脉冲频率,从而改变发光二极管之间的发光时间间隔。
6电路图及原理
6.1电路原理图(图3)
(图3)
6.2电路图设计原理
它是由NE555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器/脉冲分配器组成。
当第1、3、5个脉冲到来时,Q0、Q2、Q4依次输出高电平,蓝色LED闪亮3次,第6、8、10个脉冲到来时,Q5、Q7、Q9依次输出高电平,红色LED闪亮3次,当第11、13、15个脉冲到来时蓝色LED再闪亮,依次循环蓝色和红色LED交替闪亮,形成模拟警灯的样子。
改变RP1大小可改变振荡周期,从而改变了LED的闪亮的速度
6.3仿真图(图4)
(图4)
6.4单脉冲波形图(图5):
(图5)
6.5仪器清单:
TLW-30220V30W电烙铁
DT-830B型数字万用表
6.6原件清单(图6)
(图6)
7电路的安装与调试
7.1安装
所有的电子元器件在安装前要全部测试一遍,使得在电路测试中,减少错误检查的难度,有极性的电子元器件安装时其标志最好方向一致,以便于检查和更换。
集成电路的方向要保持一致,以便正确布线和查线;布线要按照信号的流向有序连接,连线要做到横平竖直,避免导线与插孔的接触不良。
1、根据电路图,按照元器件大小,按从小到大顺序依次把元器件摆放到电路板上,在过程中,要分清电解电容和晶体二极管的正负极性,不要装错位置。
确定没有装错位置后,再把各元器件焊接到电路板上。
2、准备焊接:
焊接时先焊接跳线,再焊接电阻,再焊电容,再焊整流管,再焊电位器,最后焊TDA2030A,焊接TDA2030前须先把TDA2030A用螺丝固定在散热片上,否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。
TDA2030A与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂,以利散热。
焊接时必须注意焊接质量,开始时,可先在废旧的电路板上多练习几次,然后再正式焊接。
在焊接时,要确保所焊接到焊盘上的锡适量,不要太多,避免与其他引脚短路,也不要造成虚焊。
7.2调试
1、调试前的检查:
电路安装完毕后,不要急于通电,首先要根据电路原理图认真检查电路接线是否正确。
主要直观检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路,连县有无接触不良,元器件有无漏焊,二极管、三极管、电解电容极性有无错误。
查线时最好用指针式万用表“Ω×1”档,或用数字万用表的“Ω”挡的蜂鸣器来测量。
2、调试:
通电观察。
焊接完成后,确定线路、元件正确后,可接通电源进行调试,电源接通后不要先急于测量数据,而应首先观察有无异常现象,如有无冒烟,是否闻到异常气味,手摸元器件是否发烫,电源是否有短路现象等。
如有异常,应立即关断电源,待故障排除后方可重新通电。
分块调试。
把电路按功能分成不同的模块,分别对各模块进行调试。
8实验心得体会
经过近20天的努力,基本上完成了课程设计,在焊接方面还做的比较出色。
当然这些都离不开老师平时的细心辅导。
在完成课题的过程中,我的实践能力增强了许多,许多以前不会,不懂的知识,在短短的二十天里,增长了许多,而且在理论上也有了更深的认识。
9参考文献
[1]王秀敏数字电子技术机械工业出版社2011.1
[2]吴慎山数字电子技术实验与实践电子工业出版社2011.4
[3]朱清慧proteus电子技术虚拟实验室中国水利水电出版社2010.8
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