流水燈電路課程設計

1、流水燈電路課程設計河南機電高等?？茖W校電子技術課程設計報告設計課題：流水燈電路課程設計專業(yè)班級：_學生姓名：學生學號：指導教師：成 績：二O三年十二月五日流水燈電路一、設計任務與要求1.設計任務設計一流水燈電路，使8個彩色發(fā)光二極管逐個亮、滅，扭動滑動 變阻器改變發(fā)光二極管點亮的時間。該流水燈電路實現(xiàn)以下功能：（1）八路彩燈從上到下逐次漸亮，間隔長短由滑動變阻器連入電路的阻 值控制。（2）八路彩燈從下到上逐次漸滅，間隔長短由滑動變阻器連入電路的阻 值控制。、方案設計與論證流水燈電路原理圖:-12 -R21kRV1U150k3Q7R1CV1k丄C1r 10uD0Q0D1Q1D2Q2D3Q3RCO

2、ENPENTlCLKLOADMRU212515774LS16114AY0BY1CY2Y3Y4E1Y5E2Y6E3Y7U374LS138f>T-D2R4D3R5-REDlEd-greenD4R6-REDD5LED-YELLOWR7R8D6D7R9LED-RED470LED-YELLOWLED-RED從原理圖可以看出，如果我們想讓接在 V0 口的D1亮起來，那么我 們只要把V0 口的電平變?yōu)榈碗娖骄涂梢粤?；相反，如果要接在V0 口的D1熄滅，就要把V0 口的電平變?yōu)楦唠娖骄涂梢?；同理，接?V1V7 口 的其他7個D的點亮和熄滅方法方法同D1。因此，要實現(xiàn)流水燈功能， 我們只要將D2D8依次

3、點亮、熄滅，依始類推，8只D變會一亮一暗的 做流水燈了。實現(xiàn)8個D流水燈程序用中文表示為：V0低、延時、V0高、V1低、 延時、V1高、V2低、延時、V2高、V3低、延時、V3高、V4低、延時、 V4高、V5低、延時、V5高、V6低、延時、V6高、V7低、延時、V7高、 返回到開始、程序結束。圖1 1參考布局三、單元電路參數(shù)計算與原理分析原電路設計主要是有555定時器、滑動電阻、電容、二極管等元件。 參數(shù)計算主要是555定時器的參數(shù)計算。555定時器的內部電路包括以 下幾部分：一個有三個阻值相等的電阻5千歐組成的分壓電器，兩 個電壓比較器A1和A2,個R S觸發(fā)器，一個三極管T和一個反相器。三

4、個等值電阻組成的分壓器為兩個電壓比較器提供基準電壓。電壓 比較器A1的基準電壓為2/3UCC,加在A1的負端；電壓比較器A2的基準 電壓為1/3UCC，加在A2的正端。A1的正端為域值端6（ TH），A2的負 端為觸發(fā)端2（ TH）。在域值端6和觸發(fā)端2外加輸入信號與兩基準電 壓比較，決定比較器的輸出狀態(tài)，用來啟發(fā)電路。當域值端輸入的電壓 大于2/3UCC時，比較器A1輸出高電平，C仁1;當域值端輸入的電壓小 于2/3UCC時，A1輸出底電平，C仁0;。同理，當觸發(fā)器輸入的電壓小 于1/3UCC時，比較器A2輸出高電平，C2=1;當觸發(fā)器輸入的電壓大于 1/3UCC時，比較器A2輸出高電平，C

5、2=Q兩個比較器的輸出作為 R S 觸發(fā)器的輸入信號，因而兩個比較器的輸出狀態(tài)可確定觸發(fā)器的狀態(tài)。 以上是555定時器的原理設計也是各參數(shù)的計算。555定時器原理圖如 下：k J18273645匚J匚Z1匚匚1 -GND2 - Trigger3 * Output4 - Reset5 - Control voltage6 - Threshold7 - Discharge8 - Vcc圖1-2555 管腳圖PteI 5 - I5V>O.O1 pFCON'IRF SI 1VgDISCI IJT *lA 1THRF.SFRIGONR1丄< >l>cn1-3NE555電路

6、引腳圖W1H1OUTIMSCH圖1-4NE555電路內部方框圖分析表明：多諧振蕩器的振蕩周期是振蕩器的重要參數(shù)，周期的計 算方式如下：T(Ri+R2)C In 20.7(Ri+R)C丁2心 0.7R2CT=T+gRi+2R)CJ.振蕩周期為f=1/T 1/0.7(R i+2R)C=1.43/(R i+2R)C據(jù)上述公式進行計算，求出每種器件的理論數(shù)值，然后選擇元器件。數(shù)字集成電路有多種，各種類型都有自己的特點，選擇適合本電路的555 定時器。在選取電路的電阻和電容時，其材料要適合，不宜選用電感效 應大的線饒電阻。選擇合適的阻容元件時，注意電阻器的允許誤差范圍 與最大功率。注意電容的容量與耐壓值

7、。四、總原理圖及元器件清單1 總原理圖R21kRV1U2U350kR11k丄C110u5U1RCQVDCCVDTRGTH843752617D0Q0141D1Q1132D2Q2123D3Q3亠 1ENPRCO6ENT,CLKLOADMR74LS1614AY0BY1CY2Y3Y4E1Y5E2Y6E3Y7974LS13815P-W r rK 1UD1REEND2D3555D4R6LED-REDR7D5R8D6470LED-YELLOWR9LED-REDD7R10470D8圖1-6流水燈總原理圖2元器件清單表1-1 兀件清單元件序 號型號主要參 數(shù)數(shù)量備注U1集成電NE5551路U2集成電 路74LS

8、1611U3集成電 路741S1381R2可變電 阻50K1R1、R3電阻1K2R4R10電阻4708C1電容10uF1D2D8發(fā)光二極管黃8J1接插件可用導線代替PCB板1五、安裝與調試根據(jù)電路圖把各元器件按要求組裝成電路，確保成功安裝完成后， 根據(jù)要求對各元件進行測試看是否符合要求，在對整體的電子產(chǎn)品進行 調試看是否符合要求，若調試成功則說明該電子產(chǎn)品已成功。調試要求如下：1. 查看所有元件和零部件是否損壞，確保無誤后按照電路圖正確安 裝元器件和零部件。2 連接時，要注意細節(jié)，以確元原器件的牢靠，高度適中。各元 器件要與電路板貼緊。3.檢查無誤后，接上電池，而后滑動可變電阻器發(fā)光二極管都不

9、亮或都亮。4單故障排：故障實例：安裝好電路后，接上電池此電路不工作故障分析：（1）電源的正負極接反（2）發(fā)光二極管的方向接反（3）運算放大器的方向接反六、性能測試與分析性能測試需要很長的時間，過一段時間看產(chǎn)品是否還是剛生產(chǎn)出來 的那樣，如果性能有所下降說明該電子產(chǎn)品的連接或其中的某些電子元 件的性能有所下降或電子元件不符合標準。要對各電子元件進行檢測不 合標準的要換掉，還要對連接的各個接點進行檢測看是否接觸良好。七、結論與心得：在課程設計中我學到很多：1、了解電子元件，電子產(chǎn)品，學會了電子產(chǎn)品的基本制作特點及其應用， 提高和增強了自學的能力，工作實踐能力，創(chuàng)新能力。2、課程設計培養(yǎng)和鍛煉了我們

10、，提高另外們的整體綜合素質，使我們不 僅對課程設計的重要意義有了更深層次的認識，而且提高了動手能力。3、鞏固了我們的理論基礎，使我們更好地把理論應用于實踐。4、在設計中，我們取得的勞動成果，讓久在課堂的我切身感受到作為一 名技術工的苦與樂，同時檢驗了自己所學的知識。5、 課程設計讓我深深的體會到勞動不僅對自然界進行改造，也能對一個 人的思想進行改造。課程設計是每一個學生必須擁有的一段經(jīng)歷，它使我們在實踐中了 解社會，讓我們學到了很多知識，也打開了視野，增長了見識，為我們以 后進一步走向社會打下堅實的基礎電子課程設計不僅給我們提供了一個 很好的展現(xiàn)應用自己所掌握的知識的平臺 ，又是檢驗自己所學知識的一 次考核.我們運用各自在各方面的優(yōu)勢中和起來，形成了一個團隊通過 團隊力量，才使設計得以完成，我們是一個不可或缺的整體，少了任何一 個人都是無法完成任務的通過這一周的課程設計，我對一些專業(yè)知識和 電子設計有了更深的了解，同時也嘗試著去應用自己的所掌握的知識。本次電子課程設計主要是對學習的模擬電子技術和數(shù)字電子技術的應 用，同時加上電路等知識，設計一些課題。經(jīng)過幾天的奮戰(zhàn)，我從中學到 了很多課本上學不到的知識，提高了自己的動手實踐能力，獲益良多。八、參考文獻1 王樹勛，潘承武，朱英杰編著.MCS 51單片微型計算機原理與開發(fā).機械出版 社,1990.2 << 電子線路