电子电路课程设计完整版

1 沈阳理工大学 课程设计报告

题 目 秒脉冲发生器 课 程 名 称 电子电路课程设计 院 部 名 称 装备工程学院 专 业 探测制导与控制技术专业 班 级 14110202 学 生 姓 名 魏文彬 学 号 ********** 课程设计地点 机械楼507、综合楼C312 课程设计学时 三周 指 导 教 师 毕 明 雪、胡晓阳、刘玮 2

摘 要 555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5千欧的电阻而成名。此电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品有4个：BJT两个：555,666（含两个555）；COMOS两个：7555,7556（含两个7555） 555定时器是一种通用的集模拟与逻辑功能为一体的中规模集成电路。利用这种集成单片，只要适当配接少量元件，可以很方便地构成脉冲产生和变换电路及具有其他定时功能的电路，在电子系统，电子玩具，家用电器等方面都有广泛的应用 555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。我们的这个课程设计也应用到了555定时器产生秒脉冲的功能。

关键词 555定时器； 脉冲； LED灯； 电路； 电路图 3

目录 （一） 设计目的 ................................................................. 4 （二 ）设计要求 ................................................................. 4 （三 ）设计内容 ................................................................. 5 1实验原理 ........................................................................ 5 2电路原理图 ..................................................................... 5 3实验器材 ........................................................................ 6 4实验步骤 ........................................................................ 6 （四）仿真结果 ................................................................... 7 （五）焊接好的成品图 ....................................................... 8 （六）成品性能检测 ........................................................... 9 （七）总结 ......................................................................... 10 4

(一)设 计 目 的 1. 培养理论联系实际的真确设计思想，训练综合运用已学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3. 有利于我们逻辑思维的锻炼，程序设计能直接有效地训练学生的创新思维、培养分析问题、解决问题能力。即使是 一个简单的程序，依然需要学生有条不理的构思。 4. 有利于培养学生严谨认真的学习态度和创新能力。 5. 熟悉一些基本器件的应用。 6. 熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术。 （二）设计要求 设计一个带555定时器的秒脉冲发生器，通过555定时器产生单位秒脉冲，并将其输出端接到一个LED灯泡上，我们通过观察LED灯泡的状态，可以看到它不停地闪烁，进行明暗两种状态的交替变化，交替时间大约为0.75s。 5

（三）设计内容 1 实验原理

（1） 秒信号发生电路由集成电路 555 定时器与 RC 组成的多谐振荡器构成。

需要的芯片有集成电路 555 定时器， 还有电阻和电容。 选择 555 定时器构成的多谐振荡器， 其中电容 C1 为 470 微法， C2 为 0.01 微法， 两个电阻 R1=768K欧姆，R2=768K 欧姆。 此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为： f=1.43/[(R1+2R2)C] (3-1)由公式（3-1） 代入 R1 ， R2 和 C 的值得， f=1Hz。 即其输出频率为 1Hz 的矩形波信号 （2） 用 555 制作秒脉冲 输出频率为 1Hz,占空比为 50%. 单元电路连接。 （3） 基于 NE555 的秒方波发生器的设计 用 NE555 芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器， 通过设计外围电路的参数输出方波频率为 1Hz， 故称为秒方波发生器。 2电路原理图 6

3实验器材 实验用品 型号、规格等参数 数量 电源适配器 5v 1 按钮开关 无 1 555定时器 LM55CM 1 电阻 100欧姆 1 电阻 200K欧姆 1 电容 1微法 1 电容 100微法 1 LED灯 红色 1 PCB板 40X70 1 导线 无 若干

4实验步骤 ⑴ 根据上述所设计的电路进行仿真，并观察结果

⑵ 根据已有的器材和设计好的电路图，在PCB板上进行焊接。

⑶ 将焊接好的电路板的555定时器的输入端口接上5V的电源，观察555定时

器输出端的LED灯及数位管的状态，若LED灯闪烁并且出现明和暗的交替变换，即说明产生了秒脉冲，此时用秒表记录下来每次变化的时间，为了更加准确可以测量50次。 ⑷ 将观察的结果与之前仿真的结果和预测值相比较，若一致则说明此项设计

正确；若不一致则说明该项设计存在错误，应及时改正。 7

（四 ）仿真结果 DIS（7脚）：放电端 THR (6脚):高触发端 TRI（2脚）：低触发端 CON（5脚）：控制端 RST（4脚）：复位端，不用时接高电平

OUT（3脚）：输出端 GND（1脚）：接地 VCC（8脚）：接电源正极

周期时间大约T=1.1R3*C2

改变R3或C2，就可以改变周

期时间T

此图加了数位管和一个发光

二极管都是为了便于观察其现象。

此图IC的第七脚悬空。

第五脚若不接控制电压，可接

一个小电容对地，以防干扰。 8

（五）焊接好的成品图 此电路图，主要由555定时器、开关、LED灯、PCB板、电阻、电容、5V电源适配器和若干根导线组成。 《注意》 ：连接导线时，一定要找准555定时器的端口，避免接错端口。 9

（六）成品性能检测 此图为接通电源后的现象，由555定时器产生的秒脉冲可以通过LED灯观察到，经过50次的测量，我发现LED灯每隔0.75s闪烁一次，由此可以实现对电路的控制。而电容也有滤波的作用，同时也可以通过充放电对输入端的电平进行控制，从而控制555定时器输出端的电平，最终产生秒脉冲。 10

（七）总 结 在为期三周的实习当中感触最深的便是实践联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考，对就是思考，用所学的知识，再一步步探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。这次的内容包括电路的设计，电路的仿真，电路的焊接。本次实习的目的主要是使我们对电子元件、芯片及电路板制作工艺有一定的感性和理性认识；对我们的专业知识做进一步的理解；培养和锻炼我们的实际动手能力，使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，能分析问题和解决问题的高素质人才，为以后的顺利就业作好准备。 在大一和大二我们学的都是一些理论知识，就是有几个实习我们也大都注重观察的方面，比较注重理论性，而较少注重我们的动手锻炼。而这一次的实习正如老师所讲，没有多少东西要我们去想，更多的是要我们去做，好多东西看起来十分简单，一看电路图都懂，但没有亲自去做它，你就不会懂理论与实践是有很大区别的，看一个东西简单，但它在实际操作中就是有许多要注意的地方，有些东西也与你的想象不一样，我们这次的实验就是要我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟。不过，通过这个实验我们也发现有些事看似实易，在以前我是不敢想象自己可以独立一些计时器，不过，这次实验给了我这样的机会，现在我可以独立的做出。 总的来说，我对这门课是热情高涨的。第一，我从小就对这种小制作很感兴趣，那时不懂焊接，却喜欢把东西给拆来装去，但这样一来，这东西就给废了。现在课程设计学习如何把东西“装回去”。每次完成一个步骤，我都像孩子那样高兴，并且很有“成就感”。第二，这次实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 通过三个星期的学习，我觉得自己在以下几个方面与有收获： 一 对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、