数电课程设计报告
数电仿真课程设计报告

数电仿真课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路的基本原理,掌握常见数字电路元件的功能及使用方法。
2. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的数字电路系统。
3. 学生了解数电仿真软件的基本操作,能运用软件进行电路搭建、仿真测试及分析。
技能目标:1. 学生掌握数字电路的绘图技巧,能准确绘制电路图。
2. 学生具备运用数电仿真软件进行电路设计和调试的能力。
3. 学生能够通过小组合作,共同分析问题、解决问题,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对数字电路产生兴趣,增强对电子技术的学习热情。
2. 学生在课程学习中,培养严谨的科学态度和良好的工程意识。
3. 学生通过课程实践,体会科技发展对社会进步的推动作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,侧重于数字电路的设计与仿真。
学生特点:学生为高中生,具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握数字电路的基本知识,具备实际设计和应用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:介绍数字电路的基本概念、原理,包括逻辑门、触发器、计数器等常见数字电路元件的功能及分类。
教材章节:第1章 数字电路基础内容安排:逻辑门(1课时)、触发器(1课时)、计数器(1课时)2. 数电仿真软件操作:教授如何使用数电仿真软件进行电路搭建、仿真测试及分析。
教材章节:第2章 数电仿真软件内容安排:软件安装与界面介绍(1课时)、电路搭建与仿真(2课时)3. 数字电路设计与分析:通过实例讲解数字电路的设计方法,使学生掌握电路分析技巧。
教材章节:第3章 数字电路设计与分析内容安排:简单电路设计(2课时)、复杂电路分析(2课时)4. 实践项目:组织学生进行小组合作,完成一个具有实际应用价值的数字电路设计项目。
数字电路课程设计报告精选3篇整理

让知识带有温度。
数字电路课程设计报告精选3篇整理数字电路课程设计报告精选3篇随着社会一步步向前进展,报告使用的频率越来越高,报告包含标题、正文、结尾等。
那么报告应当怎么写才合适呢?以下是我整理的数字电路课程设计报告,仅供参考,欢迎大家阅读。
数字电路课程设计报告1一、设计目的温度是日常生活中无时不在的物理量,温度的掌握在各个领域有着广泛乐观的意义。
如温室的温度掌握等。
另外随着数字电子技术的快速进展,将模拟电量转换成数字量输出的接口电路A/D转换器是现实世界中模拟信号向数字信号的桥梁。
在以往的A/D器件采样掌握设计中,多数是以单片机或CPU为掌握核心,虽然编程简洁,掌握敏捷,但缺点是掌握周期长,速度慢。
单片机的速度极大的限制了A/D高速性能的利用,而FPGA的时钟频率可高达100MHz以上。
本设计进行时序掌握、码制变换,具有开发周期短,敏捷性强,通用力量好,易于开发、扩展等优点。
二、设计的基本内容本次设计主要是基于FPGA+VHDL的温度掌握系统,可编程器件FPGA和硬件描述语言VHDL的使用使得数字电路的设计周期缩短、难度削减。
设计采纳模块化思路,包括四个模块FPGA掌握ADC0809模块、分频模块、数据传输模块、元件例化模块,再加以整合实现整个系统,达到温度掌握的目的。
基于FPGA的信号采集系统主要有:A/D转换器,FPGA,RS232第1页/共3页千里之行,始于足下。
通信。
A/D转换器对信号进行会采集,A/D内部集成了采样、保持电路,可有效的降低误差,削减外围电路的设计,降低系统的功耗。
A/D在接受到指令后进行采集,FPGA采集掌握模块首先将采集到的通过A/D转换城的数字信号引入FPGA,而后对数字信号送往算法实现单元进行处理,并存于FPGA内部RAM中。
1.试验设计指标及要求:1.1课题说明:在体育竞赛、时间精确测量等场合通常要求计时精度到1%秒(即10 ms)甚至更高的计时装置,数字秒表是一种精确的计时仪表,可以担当此任。
数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告1. 引言数字电路课程设计是电子信息类专业中的一门重要课程,通过该课程的学习,可以深入了解数字电路设计的原理和方法。
本报告旨在总结和展示数字电路课程设计的过程和成果。
2. 设计目标本次数字电路课程设计的目标是设计一个简单的计算器电路,能够实现加法和减法运算。
具体要求如下:1.采用组合逻辑电路设计,不使用任何存储器元件。
2.输入端包括两个4位二进制数,输出端包括一个4位二进制数和一个进位信号。
3.采用基本门电路实现加法和减法运算,例如AND、OR、XOR等。
4.设计合理的测试用例,验证计算器电路的正确性。
3. 设计思路3.1 加法器设计思路加法器是计算器电路中最基本的模块之一。
我们采用全加器的设计思路来实现加法器。
全加器的真值表如下: | A | B | Cin | Sum | Cout | |—|—|—–|—–|——| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 0 | 0 | 1 |0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |1 | 1 |由于需要实现4位二进制数的加法,我们将采用4个全加器进行级联来实现。
3.2 减法器设计思路减法运算可以转换为加法运算来实现。
我们可以使用补码的方式实现减法器。
补码的求法为:先对减数取反(按位取反),然后加1。
将减法运算转换为加法运算后,实质上是将被减数加上减数的补码进行运算。
4. 数字电路设计4.1 加法器电路设计我们采用逻辑门电路实现全加器。
以下是全加器的电路设计图:全加器电路设计图全加器电路设计图4.2 减法器电路设计为了实现减法器,我们需要对输入的B进行取反操作,并且在B的最低位输入一个常数值1。
以下是减法器的电路设计图:减法器电路设计图减法器电路设计图5. 性能评估为了验证设计的正确性和稳定性,我们设计了一系列的测试用例对计算器电路进行测试。
数字电子技术课程设计报告

数字电子技术课程设计报告一、设计目的和任务:本设计项目旨在设计一个数字钟,能够显示当前时间,并具备时间设置功能。
主要任务包括:设计数字时钟的电路原理图、PCB布局,选取合适的数码管和时钟芯片,完成数字时钟的硬件组装和软件编程。
二、设计原理和方案:1.数码管原理:数码管是一种显示设备,由8段共阳极(或共阴极)、7段共阴极(或共阳极)的LED组成。
每个LED可以独立控制亮灭,通过对应的引脚控制可以达到显示不同数字的效果。
2.时钟芯片原理:时钟芯片是一种集成电路,能够提供精确的时间信号。
通过和微处理器或微控制器的连接,可以实现对时间的读取和设置功能。
本设计方案采用四位共阴极的数码管显示当前时间,以及四个按键实现时间设置功能。
时钟芯片选用DS1302,它具备低功耗、抗干扰和精准计时等特点,通过SPI接口连接到单片机。
三、硬件设计:1.数码管显示电路:将四位共阴极数码管的8个段接口分别连接到单片机的GPIO口,通过控制GPIO口的电平变化,实现数码管显示0-9的数字。
2.时钟芯片连接电路:将DS1302的SCK、RST和DAT引脚分别接到单片机的SPI接口的对应引脚,以实现单片机和时钟芯片之间的信息交换。
3.按键电路:设计四个按键实现时间设置功能,通过连接到单片机的GPIO口,通过检测按键的状态变化来触发相应的时间设置操作。
四、软件设计:1.时钟初始化:在程序启动时,先进行时钟芯片的初始化,设置年月日时分秒的初始值。
2.读取时间:通过SPI接口读取时钟芯片的时间信息,包括年月日时分秒。
3.显示时间:将读取到的时间信息转换成相应的数字,通过控制数码管的GPIO口实现数字的显示。
4.时间设置:通过检测按键的状态变化,触发相应的时间设置操作,将设置的年月日时分秒信息写入到时钟芯片中。
五、结果和分析:经过硬件组装和软件编程,实现了数字时钟的设计。
通过按键可以设置时钟的年月日时分秒信息,数码管能够准确地显示当前时间。
《数电课设报告》

《数电课设报告》摘要:利用数字电子技术基础知识设计一个计数报警器,该计数报警器的设计采用的元件主要有译码器74ls247、十进制计数器74ls192、555组成的单稳态触发器。
该计数报警器计数最大值是99,当计数溢出时放出声光报警,报警时间为10秒,计数脉冲由按钮和555组成的单稳态触发器产生。
关键词:555定时器;计数器;触发器;译码器;数码管1、课题设计背景1.1了解数字电路系统的定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。
输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号,其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中,通过输入电路对微弱信号进行放大、整形,得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
在设计输入电路时,必须首先了解输入信号的性质,接口的条件,以设计合适的输入接口电路。
1.2掌握时钟电路的作用及基本构成时钟电路是数字电路系统中的灵魂,它属于一种控制电路,整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。
时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。
比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路,数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。
设计时钟电路,应根据系统的要求首先确定主时钟的频率,并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。
2、设计任务目的和要求2.1设计任务:设计一个到计数达99时报警的计数报警器2.2设计要求:a、设计一个计数报警器;b、计数最大值为99;c、计数达到最大时发出声光报警信号,报警时间长度为10秒,报警信号用红色1led表示;d、计数脉冲用按钮产生。
3、设计方案选取经过任务分析可得,本设计用到两片74ls192组成100进制计数,用两片74ls47来驱动两个七段共阳极数码管,需要一个电平开关作为手动脉冲控制,计数的次数由数码管显示。
需要一片555定时器若干电阻、电容,构成多谐振荡器,然后用555定时器组成多谐振荡器电路产生10秒脉冲驱动扬声器和led,以此来产生报警信号。
彩灯数电课程设计报告

彩灯数电课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握彩灯电路的基本原理,理解数字电路在生活中的应用。
2. 学会使用基本的电子元件,如电阻、电容、二极管等,并了解它们在彩灯电路中的作用。
3. 掌握数字电路的逻辑关系,如与、或、非等,并能将其应用于彩灯电路的设计。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成彩灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生问题解决能力,能分析并解决彩灯电路中可能出现的问题。
3. 培养学生团队协作能力,能在小组内共同完成彩灯电路的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。
2. 培养学生环保意识,了解电子垃圾的处理方法,关注可持续发展。
3. 培养学生尊重劳动、热爱劳动的观念,认识到技术工人对社会的重要性。
本课程针对五年级学生特点,结合数字电路基础知识,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际生活,提高对电子技术的认识和兴趣,同时培养良好的情感态度和价值观。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行,确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标,结合教材第五章“数字电路基础”展开,主要包括以下三个方面:1. 数字电路基本原理:介绍数字电路的概念、特点及应用,重点讲解逻辑门电路的原理和功能,包括与门、或门、非门等。
2. 彩灯电路设计与制作:结合教材内容,指导学生使用基本电子元件,如电阻、电容、二极管等,设计并搭建彩灯电路。
教学内容包括:- 彩灯电路的原理及元件选择;- 电路图的绘制与解读;- 实际操作,电路搭建与调试。
3. 数字电路应用拓展:以彩灯电路为基础,拓展数字电路在其他领域的应用,如计时器、计数器等。
教学大纲安排如下:第一课时:数字电路基本原理及逻辑门电路介绍;第二课时:彩灯电路原理及元件选择;第三课时:电路图绘制与解读;第四课时:实际操作,彩灯电路搭建与调试;第五课时:数字电路应用拓展及创新设计。
数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告
本报告是针对数字电路课程设计的一份总结和分析报告。
该课程的目标是为学生提供数字电路设计的基础知识和实践能力,以及培养学生的工程实践能力和团队协作能力。
在该课程中,我们学习了数字电路的基础知识,包括数字逻辑门、布尔代数、编码器、解码器等。
通过课堂讲解、实验操作和课程设计等方式,我们深入了解了数字电路的工作原理和设计方法。
在课程设计环节中,我们按照老师的要求,组成小组进行设计。
在设计过程中,我们遇到了许多问题,例如如何选择适合的数字逻辑门、如何进行仿真测试等。
通过团队的协作,我们逐渐解决了这些问题,并取得了一定的成果。
最终,我们完成了一个简单的数字时钟设计,并进行了实验和测试。
该设计包括时钟显示、闹铃和定时器等功能,能够满足日常使用的需求。
在设计过程中,我们不仅学习了数字电路的基础知识,还提升了团队协作和解决问题的能力,收获颇丰。
综上所述,数字电路课程设计是一门非常实用的课程,通过该课程的学习,我们不仅能够掌握数字电路的相关知识和技能,还能够培养实践能力和团队协作能力,为今后的工程实践打下坚实的基础。
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数电课程设计报告

1.熟悉各种元件及芯片的作用,并能将其运用到实际的电路中。
2.熟悉面包板的用法,能够熟练的进行连线。
3.通过此次的设计,加深对数电这门课的理解。
4.提高解决实际问题的能力。
二、设计任务和要求1.测量范围为1-999nF。
2.用三位LED数码管显示测试结果。
3.具有超量程显示。
4.能自动地进行连续测量。
测量周期为4秒,测量结果保持2秒左右。
5.提供的主要器材:(1)N E555定时器、MC14553三位BCD计数器、CD4511BCD七段显示译码器、CD4001四二输入或非门各一块。
(2)共阴结构LED数码管、三极管、二极管、阻容元件等。
(3)面包板、导线。
(4)直流稳压电源。
(5)调试用标准电容。
三、简易数显式电容计的组成和工作原理1、工作原理:对于一个容量不变的电容只要外部的充电电路参数被确定下来,则充放电的时间就被唯一确定下来,在这里我们可以应用电容的充电时间来控制计数器计数。
既将电容的充电时间作为门控信号,将基准脉冲发生器提供的基准脉冲的宽度作为测量的模在被测电容充电时间内,被测电容开始充电时将闸门打开,充电结束时将闸门关闭。
在闸门开放时间内,计数器所计得的基本脉冲数乘以模,既为电容的容量。
如果改变充放电时间的数量级就可以改变测量电容的量程。
计数器可用十进制加法计数器构成,然后将计数器的输出通过译码电路显示出来。
将比较器的输出作为与门的控制信号,则在0到to的这段时间内与门开门,已知频率fo则的信号可以通过与门而进入计数器行计数。
我们可以应用555单稳态触发器的暂态持续时间来控制计数器计数。
数显示电容计具有测量速度快,读数方便等优点,正在逐步取代传统的电容测试方法。
图3-1简易数显式电容计的组成框图2、组成部分:简易数显示电容计的框图如图3-1所示,它由C-T转换电路、振荡器、控制电路、译码显示电路和超量程指示电路等六部分组成。
1.C-T转换电路的作用是把被测电容的电容量Cx转换成脉冲信号,使脉冲信号的宽度Tx正比于Cx。
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数电课程设计报告电子技术课程设计题目名称:音乐彩灯控制器1.设计任务和要求(1) 任务设计一种组合式彩灯控制电路,该电路由三路不同控制方法的彩灯所组成,采用不同颜色的发光二极管作设计实验。
(2) 要求① 第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。
② 第二路按音量的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。
强音时,灯的亮度加大,且灯被点亮的数目增多。
③ 第三路按音调高低(信号频率高低)控制彩灯。
低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分灯点亮。
摘要随着现代社会经济的飞速发展和夜市的兴起,各种彩灯装饰层出不穷,给城市的夜间带来绚丽的色彩。
夜间漫步于城市的每一个角落,触目可及变幻莫测、摇曳生姿的各式彩灯,无一不诱惑着人们好奇的双眼。
门面店铺灯光装潢大都采用时明时暗或部分循环点亮的流水模式,有新意的要属那些旋转上升变化的广告装饰灯。
在公园里有树状的彩灯,它从底部开始亮起,然后快速沿枝干向上窜升,到达顶端后向各处散开,远远望去犹如仙女散花,煞是好看。
有音乐的娱乐场所,比如说舞厅,酒吧间和咖啡厅的彩灯会随着悠扬的音乐闪烁生辉,这些场所的灯光一般比较幽暗,更加显得彩灯扑朔迷离、捉摸不定,一如可望而不可即的魑魅。
而气势磅礴、规模宏大的当然是大型的节日彩灯,把许多组彩灯进行不同的组合,便得到花样众多的主题字型或代表喜庆吉祥的图案。
这些彩灯不仅增添了节日的气氛,而且丰富了人们多姿多彩的生活。
本文介绍的彩灯控制器是一种组合式彩灯控制电路。
声控彩灯是音乐声响与彩灯灯光的相互组合,使音乐的旋律伴以亮度、颜色和图案不断变换的灯光,使人的视觉和听觉结合在一起获得综合的艺术享受。
本设计伴随音乐的节奏、大小、音调而变化的彩灯控制器。
使彩灯在艺术上有了很大的提高,本文的主要内容有以下几点:设计音乐信号放大电路;设计滤波电路,实现音乐的音调控制彩灯;555基本电路构成单稳态实现音乐大小控制彩灯;555基本电路构成多谐电路实现音乐节奏控制彩灯。
其次本文还详细阐述了音乐彩灯控制器的结构和功能,并对各组成部分的工作原理进行了比较详细的分析,而且对各组成部分的附加元的参数设定也做了较为严密的计算。
关键字:音乐的强弱节奏音调彩灯控制器整流滤波高低通滤波 555基本电路一.方案设计(1) 设计思路根据课题要求,本控制器可分别用三部分电路实现。
①音乐的节奏往往由乐队的鼓点来体现,实质上它是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。
因此,可采用计数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器(或称时间顺序控制器),使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。
②为实现声音信号强弱的控制,应该将声音信号变成电信号,经过放大、整流滤波,以信号的平均值驱动彩灯发亮。
信号强,则灯的亮度大,且点亮灯的数目增多。
③为实现高、低音(不同频率信号)对彩灯的控制,采用高、低通有源滤波电路。
低通滤波器限制高音频信号通过,而高通滤波器限制低音频信号通过,分频段输出信号,经过放大驱动相应的发光二极管点亮。
(2) 控制器原理框图① 采用运算放大器或555定时器构成多谐振荡器,产生矩形波信号作为计数器的时钟脉冲。
② 计数器输出经译码器可得多路译码输出信号,再通过驱动器使相应的彩灯点亮。
③ 采用动圈式话筒或者扬声器,将声响信号变成电信号输出,并经放大器将其放大。
由于音频信号的频率高于发光元的响应频率,为使发光元有适当的显示时间,可加入延时电路,减少发光元闪烁现象。
④ 人耳听觉范围的信号频率在20Hz-20kHz,为简单起见,可将音频信号分成两个不同频段,分别用低、高通滤波器来区分这两段频率信号,然后经驱动电路使音响放大器的设计。
控制器原理图二.具体方案的分块实现 .1.节奏控制彩灯1.1乐节奏控制彩灯的工作原理.音乐的节奏往往是由乐队的鼓点来体现,实质上是具有一定时间间隔的脉冲信号。
我们的目标是要彩灯按照节奏依次闪亮。
因此,设计了一个多谐振荡器,由音乐信号调谐,产生计数脉冲,使彩灯循环点亮的速率随音乐的节奏而改变。
有了节奏脉冲,还应有相应的计数器和译码器,这样才能依次点亮彩灯。
当绿色的LED点亮时,由于脉冲电流过大所以还需要限流电阻保护LED。
由于在触发节奏脉冲的电压比输出的音频信号大,所以还需要一个音频放大电路。
电源与上电路公用一个。
电路工作原理:音频信号输入后经过放大电路放大后进入多谐振荡调制其频率,多谐振荡产生出脉冲信号后送计数器计数后译码,再送入驱动电路驱动绿色的LED彩灯闪亮。
图1-1节奏流程框图1.2音乐节奏控制彩灯的实现1.2.1音乐节奏控制彩灯的主要参数计算1、音频放大电路放大电路使用共集电极放大:工作电压为12V,三极管为9014,9014的放大倍数在100~1000 ,而b-e极电压小于0.7V才能饱和导通,所以用1M的电阻使电压适合于三极管的放大。
由于9014承受的最大电流,。
2、无稳态电路图1-2 无稳态电路该电路工作电压设为12V,当远远大于时,,此时输出的波形为理想对称的方波,所以使用的可变电阻,这样实现了方波,也使可以调节电路的灵敏度。
C1在充、放电过程中,其电压在的1/3到2/3之间变化,所以时基电路3脚输出高电平的时间可用以下式表示(即充电周期),即3脚输出低电平时间(即放电周期): 振荡周期:振荡频率为:输出脉冲占空比:根据以上公式可以求出、、,由于电容在市场上的型号不多。
所以就选相近的,。
3 其他电路 CD4017的供电的电压为3V~15V为了方便电源供电就选用12V作为供电电压。
LED的供电电压为3V,电流为15mA,所以要串联一个稳压电阻,由基尔霍夫定理得:U-U=U, 所以=600Ω1.2.2音乐节奏控制彩灯总电路实现三极管构成放大电路,放大后送振荡电路。
用NE555够成自激振荡器送出方波,即是脉冲信号,计数器和译码器用CD4017,他集成了计数和译码两项功能,减小了电路,节约了成本,经过限流电阻使绿色的LED发光。
图1-3节奏电路图用BJT晶体管Q1组成音频放大器,他将音频信号加以放大,然后通过电容C2,滑动变阻器R3加到ME555时基电路的5脚,对555构成的振荡器进行调制。
CD4017为十进制计数器,其CP端输入的计数脉冲来自NE555时基电路组成的多谐振荡器。
当CP端源源不断地输入计数脉冲时,它的输出端Q1-Q9就依次循环输出高电平。
使彩灯LED1~LED10依次点亮。
调节滑动变阻器,因改时基电路的振荡频率,故使彩灯LED1~LED4的循环速率。
音频信号经过放大、通过RP2加到A1的5脚,因改变5脚电平的高低,使555的阀值翻转,电平发生变化,即对振荡器频率进行调制,亦使U1的振荡频率随音乐的频率而变化,所以LED1~LED4的循环点亮的速率又随音乐的节奏而改变。
调节的阻值,则可调节电路的灵敏度。
2.音乐的音量强弱控制彩灯的工作原理音乐的音量强弱,是原唱者的声音的强弱起伏,它在音频信号中表现为正弦波的波峰,所以在他达到波峰时说明他的音乐大。
在波谷是他就小,所以就需要设计一个触发电路,由声音的强弱控制,根据要求使用了NE555时基电路中的单稳态电路,触发后驱动红色的LED发光二极管发光。
但由于音频电压过小,所以还要重新设计一个放大电路。
图2-1音乐的音乐强弱2.1乐的音量强弱控制彩灯的电路实现.2.1.1电源电路设计单稳态电路的工作电压在3~18V之间,选取12V电压为电源电压,所以设计时使用220V交流电压经过变压后得到12V的交流电压,再经过桥式整流、整流滤波后由三端稳压7812稳压为12V,供给各个电路元使用。
1.电源电路结构常见小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成,如图2-2所示。
图2-2电源电路结构图稳压电路根据调整元类型可分为电子管稳压电路、三极管稳压电路、可控硅稳压电路,集成稳压电路等。
根据调整元与负载连接方法,可分为并联型和串联型。
根据调整元工作状态不同,可分为线性和开关型稳压电路。
本电路主要采用集成三端稳压电路。
图2-3电源电路2.1.2 电源电路的参数计算(1)桥式整流二极管参数计算正向平均电流:最大反向电压:(2)滤波电容参数:取C2=1000μF 电容耐压:取V,故电容参数为C:1000μF/25V。
通过稳压管7812后稳压为12V,提供给各个电路。
2.1.3放大电路由于555单稳态电路是低电平触发,所以设计时采用了反向放大,三极管起反向作用,放大电源由可得如图2-5所示。
图2-5 放大电路 VT(9014)b-e极承受的极限电压在0.7V,最大电流为0.1A,所以根据基尔霍夫定理得:U-U=U U-IR=U 可得:=330K RP为调谐电阻,由于单稳态电路的触发电压在Vdd/3左右,所以调整555的2脚电压在Vdd/3 上下波动,这样才能是单稳态电路触发,由于电阻可变放大倍数不用计算,VT(9014)的放大倍数在100~1000之间足以使电压达到单稳态所需的Vdd/3 =4V。
图:2-7放大电路仿真图 3.单稳态电路:图2-7单稳态电路由于电容的容量和耐压不好选,所以就先选电容为,设单稳态的暂态时间为。
根据公式:得所以取5k 4.限流电阻的计算由于的 脚电压为2V,LED的承受电流为30mA,取的最大取值为:===667Ω=680Ω2.1.4音乐的音量强弱控制彩灯的电路图的设计实现设计电源电路为了NE555提供稳定的直流电源12V;设计NE555时基电路构成单稳态触发电路,经过限流电阻,点亮电路用红色LED发光二极管。
图2-8音乐的音量强弱的电路图音频输入后,经过由VT组成的音频放大器电压放大。
555时基电路与电阻、电容接成典型的但问他了工作模式,由于、的取值较小,所以暂态时间非常短,。
限流电阻构成保护电路,去驱动红色的LED闪亮。
音频输入时,经VT反向放大,使时基电路2脚电平在1/3V上下波动。
当电位不大于1/3V 时,时基电路置位,进入暂态,3脚输出高电平,晶闸管导通,红色的LED发光。
由于暂态时间很短,很快又翻回稳态,红色的LED彩灯熄灭,也就是说彩灯不会有停滞状态,它能随时基电路的2脚电平即音频电信号的变化而变化。
当变阻器的电阻越小,静态时555的2脚电平越高,电路的声控灵敏度就越低,所以根据需要调节变位器。
3.调高低控制彩灯 3.1 音调高低控制彩灯的工作原理音调主要由声音的频率决定,同时也与声音强度有关。
对一定强度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升,所以应用滤波器滤出高频、低频,以方便驱动蓝色LED 彩灯发光。
音调即是声音中的高音和低音,我们人类能识别的声音频率20~20,所以设置1以上为高音、以下则为低音,所以要一个高低音滤波器去驱动彩灯发光。
放大电路就和上面电路公用,电源公用一个。