武汉理工大学-自动循环调光灯电路课程设计报告
自动循环调光灯电路的设计

目录1.技术指标 (1)2.设计方案及其比较 (1)2.1方案一 (3)2.2方案二 (5)2.3方案三 (6)2.4方案比较 (8)3.实现方案 (8)4.调试过程及结论 (9)5.心得体会 (10)6.参考文献 (11)自动循环调光灯电路的设计1.技术指标设计一种自动循环调光灯电路,可以使灯在熄灭、微亮、较亮及最亮四种状态中不断地循环工作。
要求灯光变化的循环速度可以进行调节。
2.设计方案及其比较三种方案用到的时钟信号都是由同一方波产生器产生,所以在这里,先对方波的产生做出说明。
555集成电路开始是作定时器应用的,所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外,还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中。
它的引脚图如图1:图1 555集成电路封装555集成电路是8脚封装,双列直插型,其中6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(TR),是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有0和1两种状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS),它是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。
NE555内部电路方框图2:内部含有两个电压比较器,一个分压器,一个RS 触发器,一个放电晶体管和一个功率输出级。
图2 NE555内部电路方框图方波产生电路如图3:图3方波产生电路电容2C 起到减小干扰、稳定电路的作用;电阻1R 、滑动变阻器1RV 和电容1C 确定方波频率。
仿真时,选取了1R 为10kΩ的定值电阻,1RV 也为1M Ω的滑动变阻器,1C 为1uF 的电容,由公式110.7(2)W T R R C =+得,周期可通过滑阻来调节。
调光灯课程设计论文

调光灯课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握调光灯的基本原理、设计和应用。
具体包括:1.知识目标:学生能够理解调光灯的工作原理、电路设计以及相关的光学知识。
2.技能目标:学生能够运用所学知识设计简单的调光灯电路,并能够进行实验验证。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科学实验的兴趣和好奇心,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容教学内容主要包括调光灯的基本原理、电路设计、光学知识以及实验操作。
具体安排如下:1.第一章:调光灯的基本原理,介绍调光灯的工作原理和相关概念。
2.第二章:电路设计,讲解调光灯的电路组成和设计方法。
3.第三章:光学知识,介绍调光灯的光学特性和相关公式。
4.第四章:实验操作,进行调光灯的设计和实验验证。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:用于讲解基本原理和概念,使学生能够理解并掌握相关知识。
2.讨论法:通过小组讨论,激发学生的思考,培养学生的解决问题的能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.实验法:进行实验操作,使学生能够亲手实践,加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《调光灯设计与应用》作为主教材,系统地介绍调光灯的相关知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生深入研究。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解知识。
4.实验设备:准备调光灯实验所需的设备,如电路板、光源等,供学生进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和公正性。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的习题和设计任务,评估学生的知识掌握和应用能力。
武汉理工大学《电路CAA》课程设计说明书

1.前言随着计算机技术的飞速发展,以计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)为基础的电子设计自动化(EDA)技术已经成为电子学领域的重要学科。
EDA工具是电子电路和电子系统的设计产生了革命性的变化,摒弃了靠硬件调试来达到设计目标的繁琐过程,实现了硬件设计软件化。
EDA技术子20世纪70年代开始发展,其标志是美国加利福尼亚大学柏克莱分校开发的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)于1972年研制成功,并于1975年推出实用化版本。
当时仅用于模拟电路的分析,而且只能用程序的方式输入。
此后,在扩充电路分析功能、改进和完善算法、增加元器件模型库、改进用户界面等方面做了很多实用化的工作,使之成为享有盛誉的电子电路的计算机辅助设计工具,1988年被定为美国国家工业标准。
与此同时,各种以SPICE为核心的商用仿真软件应运而生,常用的有Pspice 和Electronics Workbench EDA(简称EWB)。
2.PSpice简介PSpice是非常出色的EDA软件,它的5.00以上版本是在Windows下的模拟电路和数字电路的混合仿真软件,因而得到相当广泛的应用。
PSpice由电路原理图输入程序(Schematic)、激励源编辑程序(Stimulus Editor)、电路仿真程序(Pspice A/D)、输出结果绘图程序(Probe)、模型参数提取程序(Parts)和元器件模型参数库(LIB)六大部分组成。
PSpice支持电路原理图和网单文件两种输入方式,电路元器件的符号库提供绘制电路原理图的所有元器件符号;具有正弦波、脉冲源、指数源、分段线性源、单频调频源等种类繁多的信号源。
作为PSpice的核心部分——仿真功能包括:直流工作点分析、只留转移特性分析、直流小信号传递函数分析、交流小信号分析、交流小信号噪声分析、瞬态分析、傅立叶分析、直流灵敏度分析、温度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗统计分析等;仿真结果可在屏幕绘出曲线、波形,并可打印输出。
灯光自动管理器课程设计

灯光自动管理器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解灯光自动管理器的基本工作原理,包括传感器使用、信号处理和执行机制。
2. 学生能够掌握简单的电路连接和编程基础,实现灯光的自动控制。
3. 学生能够阐述自动管理器在节能减排中的重要性及其对环境的影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的灯光自动管理器电路,并进行功能测试。
2. 学生通过小组合作,能够编写控制程序,实现灯光根据环境光线自动调节。
3. 学生能够对自动管理器进行故障排查,解决基本的操作问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学探究的兴趣和热情,特别是在应用电子技术方面的好奇心。
2. 学生在项目实践中发展团队合作精神,学会相互尊重与沟通。
3. 学生通过学习,增强环保意识,认识到科技在节能减排中的重要作用,培养社会责任感。
课程性质分析:本课程为初中年级电子技术及应用类课程,旨在通过实践操作,使学生掌握基础电子知识与技能。
学生特点分析:初中阶段学生具有较强的好奇心和动手能力,喜欢探索新事物,但需要具体、直观的学习内容来保持兴趣。
教学要求分析:课程应结合学生特点,以实践操作为主,注重知识应用与问题解决能力的培养。
教学过程中强调安全意识与环保意识的引导。
二、教学内容1. 理论知识:- 电路基础知识:电流、电压、电阻的概念及其相互关系。
- 传感器原理:光敏电阻的特性及其在自动控制中的应用。
- 编程基础:介绍简单的逻辑控制语句,如If-Else结构。
2. 实践操作:- 电路设计:使用光敏电阻设计一个简单的电路,学习电路图的绘制。
- 编程实践:编写程序,使灯光根据环境光线自动开启或关闭。
- 故障排查:学习识别常见的电路故障,进行简单的故障排查。
3. 教学大纲:- 第一阶段:基础知识学习,包括电路原理和传感器介绍(2课时)。
- 第二阶段:动手实践,分组设计电路和编写程序(3课时)。
- 第三阶段:测试与优化,进行电路测试,根据结果调整优化(2课时)。
自动灯光控制器课程设计

自动灯光控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动灯光控制器的基本原理,掌握电路组成及功能。
2. 学生能掌握传感器的工作原理,了解其在自动灯光控制器中的应用。
3. 学生了解并掌握编程语言,实现对自动灯光控制器的编程与调试。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建简单的自动灯光控制系统。
2. 学生能通过编程,实现对灯光亮度的调节和控制。
3. 学生具备分析问题、解决问题的能力,能够针对实际需求对自动灯光控制器进行优化和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,增强科技创新意识。
2. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力,增强团队精神。
3. 学生意识到自动化技术在生活中的应用,认识到学习科学技术的重要性,提高社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理知识和电子技术基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识解决实际问题,注重培养学生的创新能力,提高学生的实践操作技能。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 电路基础知识:电流、电压、电阻等基本概念。
- 传感器原理:光敏传感器、热敏传感器等。
- 编程语言:C语言基础,控制语句,函数等。
2. 实践操作:- 自动灯光控制器电路设计:电路图绘制,元器件选型。
- 编程与调试:编写程序代码,实现灯光控制功能。
- 系统搭建与测试:搭建自动灯光控制系统,进行功能测试和性能优化。
3. 教学大纲:- 第一阶段:电路基础知识学习,了解自动灯光控制器原理。
- 第二阶段:传感器原理学习,掌握其在自动灯光控制器中的应用。
- 第三阶段:编程语言学习,学会编写程序代码。
- 第四阶段:实践操作,设计并搭建自动灯光控制系统。
- 第五阶段:系统测试与优化,提高系统性能。
教材章节关联:- 《电子技术基础》:电路基础知识、传感器原理。
WHUT数电课设_彩灯循环控制电路的设计讲解

目录1 技术指标 (1)1.1 技术要求 (1)1.2 初始条件 (1)2 设计方案及其比较 (1)2.1 彩灯循环控制电路的基本原理 (1)2.2 方案一 (2)2.2.1 电路原理框图及原理图 (2)2.2.2 方案一电路原理分析 (2)2.2.3 方案二Proteus仿真实现 (3)2.3 方案二 (4)2.3.1 电路原理框图及原理图 (4)2.3.2 方案二电路原理分析 (4)2.3.3 方案二Proteus仿真实现 (5)2.4 方案三 (5)2.4.1 电路原理框图及原理图 (5)2.4.2 方案三电路原理分析 (6)2.4.3 方案三Proteus仿真实现 (7)2.5 方案比较 (7)3 实现方案 (8)3.1 实现方案元件清单 (8)3.2 实现电路原理分析 (8)3.2.1 矩形脉冲产生电路 (8)3.2.2 彩灯循环控制电路 (12)3.2.3选通发光二级管及显示电路 (15)3.2.4 实现方案总电路图及原理分析 (15)3.3 实现方案面包板布线图 (16)4 调试过程及结论 (18)4.1 Proteus仿真结果 (18)4.2 面包板线路调试过程 (18)4.3 调试出现的问题 (19)4.4 结论 (19)5 心得体会 (20)6 参考文献 (21)彩灯循环控制电路的设计1 技术指标1.1 技术要求设计一种利用发光二极管作为彩灯指示,实现发光二极管依次点亮形成移动的光点,并不断循环的彩灯循环控制电路,要求可以实现彩灯循环的时间可以调节。
1.2 初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具。
2 设计方案及其比较2.1 彩灯循环控制电路的基本原理彩灯循环控制电路的设计主要思路为:首先产生CP 脉冲,输出送给彩灯循环控制电路的时钟脉冲输入端,由彩灯循环控制电路驱动二极管发光,采用共阴极或者共阳极连接,彩灯循环电路的结构框图如图1所示。
调光灯课程设计

调光灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解调光灯的工作原理,掌握电路基础知识。
2. 学生能掌握调光灯电路的组成,了解各部分功能。
3. 学生能了解调光灯在生活中的应用,提高对科技与生活关系的认识。
技能目标:1. 学生能够独立完成调光灯电路的搭建,提高动手操作能力。
2. 学生能够运用所学知识解决调光灯电路中遇到的问题,培养问题解决能力。
3. 学生能够通过团队合作,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对调光灯电路产生兴趣,培养对科学技术的热爱。
2. 学生在实践过程中,体验成功的喜悦,增强自信心。
3. 学生认识到科技对生活的影响,激发创新意识,培养环保观念。
课程性质:本课程为实践性课程,旨在让学生通过动手操作,掌握调光灯电路的相关知识,提高实践能力。
学生特点:本课程针对的学生群体为具有一定电子基础知识和动手能力的初中生。
教学要求:教师需引导学生积极参与实践,注重培养学生的学习兴趣和动手能力,同时关注学生的情感态度价值观培养。
通过分解课程目标,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电路基础知识:电路的概念、电路的组成、电路图的认识。
教材章节:《电子技术》第一章第一节。
2. 调光灯工作原理:LED灯原理、调光原理、PWM控制原理。
教材章节:《电子技术》第二章第二节。
3. 调光灯电路组成:LED灯、电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等。
教材章节:《电子技术》第二章第三节。
4. 调光灯电路搭建:电路图的识别、元器件的选择、电路连接与调试。
教材章节:《电子技术》第二章第四节。
5. 调光灯应用案例:家庭照明、户外照明、汽车照明等。
教材章节:《电子技术》第二章第五节。
6. 电路故障分析与排除:常见故障现象、原因分析、解决方法。
教材章节:《电子技术》第二章第六节。
教学内容安排与进度:第一课时:电路基础知识学习,认识电路图。
第二课时:学习调光灯工作原理,了解调光原理和PWM控制原理。
课程设计调光电路

课程设计调光电路一、教学目标本节课的学习目标包括:知识目标:学生需要理解调光电路的基本原理,掌握电路图的阅读和分析方法,了解不同类型的调光器及其应用。
技能目标:学生能够独立设计并搭建一个简单的调光电路,具备实际操作能力,能够对电路进行调试和优化。
情感态度价值观目标:学生应该培养对科学的热爱和好奇心,培养团队合作意识和问题解决能力,意识到科学知识在生活中的重要性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.调光电路的基本原理:介绍调光电路的工作原理,包括电阻、电容、电感等基本元件的作用。
2.电路图的阅读和分析:教授如何阅读和分析电路图,包括电路符号的识别和电路原理的理解。
3.不同类型的调光器及其应用:介绍不同类型的调光器,如电阻调光器、电容调光器和电子调光器,并分析它们在实际应用中的优缺点。
4.设计并搭建调光电路:学生通过实践操作,设计并搭建一个简单的调光电路,并进行调试和优化。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解调光电路的基本原理和电路图的阅读方法,为学生提供理论知识的基础。
2.讨论法:学生分组讨论不同类型的调光器及其应用,促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法:通过分析具体的调光电路案例,让学生更好地理解和应用所学知识。
4.实验法:学生亲自动手设计并搭建调光电路,通过实践操作加深对电路的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将使用以下教学资源:1.教材:提供一本关于电子电路的教材,用于学生学习和参考。
2.参考书:提供一些关于调光电路的参考书籍,供学生进一步深入研究。
3.多媒体资料:利用多媒体课件和视频资料,生动地展示调光电路的原理和应用。
4.实验设备:提供必要的实验设备和材料,如电阻、电容、电感等,让学生能够亲自动手进行实验。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果,本节课的评估方式包括:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现,以及小组讨论的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录1 技术指标 (1)1.1初始条件 (1)1.2技术要求 (1)1.3555定时器 (1)1.4计数器CD4017 (2)1.5 74LS290 (4)1.6 74LS139 (4)2 设计方案及其比较 (5)2.1方案一 (5)2.2方案二 (6)2.3方案三 (6)2.4方案比较 (7)3 实现方案 (7)4 调试过程及结论 (9)5 心得体会 (9)6 参考文献 (10)自动循环调光灯电路的设计1 技术指标1.1 初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具。
1.2 技术要求设计一种自动循环调光灯电路,可以使灯在熄灭、微亮、较亮及最亮四种状态中不断地循环工作。
要求灯光变化的循环速度可以进行调节。
1.3 555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的外引脚排列图和内部电路框图分别如图1.1和图1.2 所示。
图1.1 555引脚图管脚分布及供能:2——低电平触发输入端TRI。
该端低于VCC/3(或VCO/2)时,输出Q为高电平;3——输出端OUT;4——复位端RST。
RST=0时,Q=0;5——控制电压输入端CON;6——高电平触发端THR。
该端电平高于2VCO(或VCO)时,输出Q为低电平;7——放电端DIS;8——电源VCC。
图1.2 555内部电路框图它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。
它提供两个基准电压 VCC / 3 和(2 VCC)/3。
1.4 计数器CD4017十进制计数器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、...、O9依次出现与始终同步的高电平,宽度等于时钟周期。
引脚图如图1.3:图1.3 CD 4017引脚图其引脚功能如下:1 脚(Y5),第5输出端;2 脚(Y1),第1输出端;3 脚(Y0),第0输出端,电路清零时,该端为高电平;4 脚(Y2),第2输出端;5 脚(Y6).第6输出端;6 脚(Y7),第7输出端;7 脚(Y3),第3输出端;8 脚(Vss).电源负端;9 脚(Y8),第8输出端;10 脚(Y4).第4输出端;11 脚(Y9).第9输出端;12脚(CO),级联进位输出端,每输入 10 个时钟脉冲,就可得一个进位输出脉冲,因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。
13 脚(EN),时钟输入端,脉冲下降沿有效;14 脚(CP),时钟输入端.脉冲上升沿有效;15脚(CR),清零输入端,在“R”端加高电平或正脉冲时,CD4017 计数器中各计数单元输出低电平“0”,在译码器中只有对应“0”状态的输出端 Y0 为高电平;16 脚(VDD),电源正端.3~18V 直流电压。
1.5 74LS29074LS290是一个异步十进制计数器。
其引脚图如图1.4,其供能表如表1图1.4 74LS290引脚图表1 74LS290功能表1.6 74LS13974LS139为2线-4线译码器,输出信号低电平有效。
其引脚图和功能表如图1.5和表2所示。
图 1.5 74LS139引脚图表2 74LS139功能表2 设计方案及其比较2.1 方案一方案一设计电路如图2.1:图2.1 方案一电路图电路工作原理如下:如图2.1,将555定时器的2和6并联连接后作为电路的输入端,就构成了施密特触发器,此时这两段的输入信号电压相同。
当电路接入电源时,555触发,产生的脉冲从3脚输出经电容C2稳定后接入CD4017计数器,使其被触发工作,这时,依次会从Y0~Y9依次输出高电平,但当Y4与清零端CR相连接后,当Y4输出高电平时,计数器被清零,从头开始计数,因此,在Y1~Y3这三个脚上依次接上47K,20K,10K的电阻并将这三个脚同时接入一个发光二极管,,发光二极管会依次出现熄灭,微亮,较亮,最亮四个状态。
因为脉冲频率f=1.43/(R1+R2)/C1,故改变滑变电阻器的阻值即可改变R1和R2的阻值比,这样即可改变发光二极管闪烁的频率。
2.2 方案二方案二设计电路如图2.2:图2.2 方案二路图电路工作原理如下:555触发器产生的脉冲使芯片74LS290工作,从零开始计数,将Qa,Qb接入译码器74LS139,译码器74LS139为低电平输出有效,故通过非门后,低电平变为高电平,此时,若接上小灯泡,则灯即可亮。
图中,若电阻分压太大,使灯泡两端电压过小,这时三极管两端电压大于0.7V,则三极管导通,灯亮;若分压电阻分压很小,小灯泡两端压差很小(小于0.7V),则这时三极管截至,灯就不会亮。
由此,将分压电阻逐个减小,就可使灯泡两端电压由零增大,是灯泡依次出现熄灭,微亮,较亮,最亮四种状态。
改变滑变电阻器的阻值即可改变R1和R2的阻值比,这样即可改变小灯泡闪烁的频率。
2.3 方案三方案三设计电路如图2.3:图2.3 方案三电路图电路工作原理如下:如图2.3,非门1,2组成多谐振荡电路。
电源接通后G2阻断电压为高电平,右边为低电平,低电平经过C2进入芯片CD4017。
此时电容C1不导通,高电平通过 RP,R2至G1左端,这时G1右端为低电平,G2左端为低电平,右端为高电平,对C1进行充电,此时通过C2进入芯片CD4017的是低电平,当C1充电完毕后,接着放电,这时高电平通过C2进入CD4017,而G2左端的低电平通过RP,R2到达G1左端,是其右端变为高电平,之后G2右端呈低电平,通过C2进入芯片CD4017,如此循环即产生了时钟脉冲信号,再作用于芯片CD4017。
之后原理与方案二一样。
改变滑变电阻器的阻值即可以改变脉冲频率。
2.4 方案比较以上三个方案中:方案一与实现方案最接近,理论上是最简单的电路。
但实验时还要考虑实际情况和芯片工作环境,芯片CD4017输出端接电阻处直接接灯泡,由于CD4017输出端高电平为整个电路电源电压,若电阻分压不够,或是电源电压偏高,会导致灯泡烧掉这样使灯两边电压直接变化,对等的寿命也有影响。
方案二则是运用本学期学的书本上我们熟知的计数器74LS290和译码器74LS139来代替方案一中的CD4017,原理简单且熟练,,但因为译码器74LS139是低电平输出有效,故要使灯亮就得将低电平转换成高电平,因此会用到多个非门,实际操作中不方便。
方案三将555信号发生器改用非门构成的信号发生器,整体原理和方案一差不多,同时也克服了方案一的不足,但发生器部分实物连线很麻烦,为布线和调试带来不方便。
因此,考虑多方面因素,实现方案采用555发生器和CD4017计数器。
3 实现方案实现方案设计电路如图3.1:图3.1 实现方案电路图电路工作原理如下:如图3.1,将555定时器的2和6并联连接后作为电路的输入端,就构成了施密特触发器,此时这两段的输入信号电压相同。
当电路接入电源时,555触发,产生的脉冲从7脚(Y3)输出经电容C2稳定后接入CD4017计数器,使其被触发工作,这时,依次会从Y0~Y9依次输出高电平,但当Y4与清零端CR相连接后,当Y4输出高电平时,计数器被清零,从头开始计数。
接于Q1,Q2,Q3之后的二极管和电阻均是起分压作用。
图中,若电阻分压太大,使灯泡两端电压过小,这时三极管两端电压大于0.7V,则三极管导通,灯亮;若分压电阻分压很小,小灯泡两端压差很小(小于0.7V),则这时三极管截至,灯就不会亮。
由此,将分压电阻按47K,20K,10K逐渐减小,就可使灯泡两端电压由零增大,是灯泡依次出现熄灭,微亮,较亮,最亮四种状态。
改变滑变电阻器的阻值即可改变R1和(R2+RP)的阻值比(这里的RP指的是滑变电阻器有效的那部分),这样即可改变小灯泡闪烁的频率。
各部件功能:(一)、555定时器将555定时器的2和6并联连接后作为电路的输入端,就构成了施密特触发器,此时这两段的输入信号电压相同。
在R1:(R2+RP)<1:2或R1:(R2+RP)>2:1时,555内部三级管导通,555从3脚输出低电平;当1: 2< R1:(R2+RP)<2:1时,555内部三极管截止,3脚输出高电平。
(二)、计数器CD4017十进制计数器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、...、O9依次出现与始终同步的高电平,宽度等于时钟周期。
(三)、VT9013当基极和射极间电压超过0.7V时,晶体管导通,这时即可放大电流;当基极和射极间电压小于0.7V时,晶体管截止,此时不能起到放大电流的作用。
(四)、电容C1的作用是滤波并避免干扰从而稳定电路;电容C2的作用是滤波并避免干扰从而使脉冲更稳定,以免信号失真。
4 调试过程及结论调试过程中,无论怎样都少一个状态,一遍遍的从头检查电路板并分析其中的关系,才发现在接电路时CD4017输出端应接Q1,Q2,Q3,Q4,而我接成了Q0,Q1,Q2,Q3,致使在R清零时灯就亮了,因此总是只有三个状态在闪烁。
另外,若是三个电阻搭配不合理,状态也会缺失,如我之前电阻用的是100K,47K和0.3K的,那样电阻跨度太大,致使灯泡亮度太大,又由于视觉暂停效果,等的闪烁会有紊乱的现象。
要检查输出状态是否正确,可用示波器测试CD4017各输出端的波形,即使有的状态用肉眼看不出来(比如本实验中的微量状态登几乎没发光),因此有时候除了观察实验现象外,还应结合理论数据。
5 心得体会从原来的羡慕别人假期有事可做,到听说我们也要做课程设计是的兴奋,到看到题目刹那间的心慌,到自己的认真准备,到答辩时的紧张,到调试时的反复,到写报告时的忙乱,到完成后的满足,虽然前后一共只有半个月的时间,期间还得分出精力准备期末考试,但这段时间过的很充实。
以为不会很难,但看到任务书时才发现不是很简单,因为不是简单的只是一种方法就行了,而是要多种方法。
可是如果只是一种方法,又如何叫做真正的设计,如何起到真正要的效果?武汉理工大学《专业课程设计(一)》课程设计说明书查资料,设计方案,布线,调试,写报告一步一步认真的走下来,自己受益匪浅。