光控延時閃光玩具車設(shè)計報告

PAGE※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2013級模擬電子技術(shù)課程設(shè)計※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2013級模擬電子技術(shù)課程設(shè)計光控延時閃光玩具車設(shè)計姓名學(xué)號院、系、部班號完成時間摘要本設(shè)計實驗采用的是集成555定時器構(gòu)成的光控延時閃光玩具車。采用的光敏組件是硅光電池，硅光電池在受到光照時獲得信號，再通過有555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時電路延時時間控制小車的開動時間。同時再由三極管構(gòu)成的多諧振蕩器來發(fā)出周期信號來控制閃光燈的控制關(guān)鍵詞：延時555定時器周期信號多諧振蕩器目錄TOC\o"1-3"\u第1章設(shè)計任務(wù) 1第2章設(shè)計要求 1第3章設(shè)計方案及原理框圖 13.1光控玩具原理的簡單介紹 13.2本設(shè)計實驗的原理介紹 2第4章元器件的選擇 3第5章單元電路設(shè)計及主要元器件參數(shù)計算 35.1555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 35.2VT4、VT5組成的多諧振蕩電路 4第6章電路圖 46.1實驗原理圖 46.2實驗介紹 4第7章調(diào)試及故障分析 57.1閃光電路調(diào)節(jié)電路圖如下 57.2控制電機運行的電路調(diào)試 5第8章體會總結(jié) 78.1實驗體會 78.2自身感受 7參考文獻(xiàn) 7PAGE6第1章設(shè)計任務(wù)通過對實驗的設(shè)計了解集成555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時電路的工作原理，以及電路的延時原理，同時了解多諧振蕩器是如何工作的和如何應(yīng)用多諧振蕩器的工作原理來設(shè)計電路（即多諧振蕩器的應(yīng)用）。了解各種光敏器件及其如何應(yīng)用，學(xué)習(xí)數(shù)電和模電之間的轉(zhuǎn)換及其怎樣應(yīng)用其轉(zhuǎn)換來設(shè)計電路。第2章設(shè)計要求這種車在收到光信號時,直線向前,同時伴有紅綠二色交替閃光,一分鐘后自動停止。第3章設(shè)計方案及原理框圖3.1光控玩具原理的簡單介紹光控玩具可分為發(fā)光體和玩具本體，有些玩具不需要專門的發(fā)光體(本設(shè)計實驗就不需要專門的發(fā)光體)。玩具本體通過光敏組件完成光電轉(zhuǎn)換，在經(jīng)過一系列的處理，最后有驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成控制。常用的光敏組件有：光敏電阻﹑光電池、光敏二極管。圖3-1常用光敏組件一般的光控玩具按照其工作方式大致可以分為三大類：直放光控方式、單穩(wěn)態(tài)光控方式、簡介光控方式。圖3-1光控玩具的方框圖3.2本設(shè)計實驗的原理介紹對于本設(shè)計實驗采用的是集成555定時器構(gòu)成的光控延時閃光玩具車。采用的光敏組件是硅光電池，硅光電池在受到光照時獲得信號，再通過有555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時電路延時時間控制小車的開動時間。同時再由三極管構(gòu)成的多諧振蕩器來發(fā)出周期信號來控制閃光燈的控制。光接收器光接收器放大電路延時電路電機小車運動多諧振蕩電路閃光電路部分 圖3-2圖4-1原理方框圖第4章元器件的選擇序號名稱號位數(shù)量1硅光電池（2CR33）GDC12二極管D1、D223電容C1、C2、C3、C4、C5、C664三極管VT1、VT2、VT3、VT4、VT55序號名稱號位數(shù)量5555單穩(wěn)態(tài)延時電路IC116電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10107滑動變阻器 RP1 18開關(guān)K、J1-129直流電源E1、E2210電機M111發(fā)光二極管LED1、LED2212繼電器J1第5章單元電路設(shè)計及主要元器件參數(shù)計算5.1555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖5-1-1555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電容C1=0.01u，電阻R和電容C的選擇有小車的啟動時間來決定，題目要求Td=60s。Td=1.1RC所以在電路中R4=22K,C3=100u。5.2VT4、VT5組成的多諧振蕩電路題目要求紅綠二色光交替閃爍的時間為2秒，即T=2S。∵T=0.7(2R8+R7)C∴C5=C6=47uR7=200ΩR8=36K。第6章電路圖6.１實驗原理圖圖6-1-1實驗原理圖6.2實驗介紹

硅光電池采用2CR33型號，當(dāng)受到光照后，VT1飽和導(dǎo)通，IC1受觸發(fā)，3引腳呈高電平，VT2導(dǎo)通，J吸合，J1-1接通，直流電機M通電運轉(zhuǎn)，小車直線向前。IC1是單穩(wěn)態(tài)延時電路，延遲時間（即小車的開動時間） Td=1.1R4C3，約為60秒。當(dāng)時間到了的時候，3引腳轉(zhuǎn)呈低電平，J釋放，電機M停轉(zhuǎn)。在IC1觸發(fā)的同時，VT3導(dǎo)通，使VT4、VT5等組成的多諧振蕩器得電振蕩，發(fā)出周期為2秒的信號。使得發(fā)光二極管LED1和LED2紅綠二色交替閃光。第7章調(diào)試及故障分析7.1閃光電路調(diào)節(jié)電路圖在電機運行的同時紅綠二色在2秒鐘的時間內(nèi)交替閃爍。圖7-1-1閃光電路圖7.2控制電機運行的電路調(diào)試在電機接通時電機的運行時間大約在60秒的時間內(nèi)圖7-2-1電機運行調(diào)試圖圖7-2-2示波器圖示第8章體會總結(jié)8.1實驗體會隨著數(shù)字化時代的到來，微處理器和微型計算機的廣泛使用，極大地著促進(jìn)了A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展。在本設(shè)計試驗中將光模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再由數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號來控制電機和發(fā)光二極管的工作。通過本設(shè)計實驗，以及在實驗過程中遇到的問題和解決問題的方法，使我對A/D和D/A之間的轉(zhuǎn)換有了深入的了解，同時對由555定時器所形成的單穩(wěn)態(tài)電路的工作原理及工作狀態(tài)有了明確的認(rèn)識。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以對單脈沖起到延時的作用。在本設(shè)計實驗中就用到了多諧振蕩器來產(chǎn)生一個周期為2秒的周期信號控制發(fā)光二極管的閃爍。8.2自身感受通過本次設(shè)計實驗使我對電子控制技術(shù)產(chǎn)生了濃烈的興趣，發(fā)現(xiàn)了在平時學(xué)習(xí)中忽略的知識點，能及時查漏補缺，進(jìn)一步把理論知識進(jìn)行模擬實驗，這是平常課堂上無法獲得的寶貴經(jīng)驗