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1、目 录前言11 设计介绍21.1引言2 1.2 设计原理 2 2 电阻的使用方法32.1电阻的种类与使用32.2电阻器阻值标示方法 5 2.3可变电阻53 电容的使用方法7 3.1电容的种类与使用7 3.2电容值的表示方法84 二极管10 4.1发光二极管简介10 4.2发光二极管分类105 设计中芯片介绍12 5.1 NE55512 5.2 CD4017146整流桥原理177变压器18 7.1变压器的简介18 7.2变压器的原理198 设计电路分析20 8.1电源模块调试20 8.2显示模块调试20 8.3整体电路调试219结束语25参考文献 26致谢27前言 发光二极管简称LED，采用砷化
2、镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。 发光二极管现有光、热两种，都能以不同的电路组态，可以当作输出开关、模拟或脉冲频率信号。其可供开发的扩展空间将十分可观。为了拓宽发光二极管的应用领域，很有从深度上和广度上进一步研究的价值。 发光二极管的发光原理同样可以用PN结的能带结构来解释。制作半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下的N区有很多迁移率很高的电子，P区有较多的迁移率较低的空穴。由于PN结阻挡层的限制，在常态下，二者不能发生自然复合。，而当给PN结加以正向电压时，沟区导带中的电子则可逃过PN结的势垒进入到P区一侧。于是在PN结附近稍偏于P区一边的地方
3、，处于高能态的电子与空穴相遇时，便产生发光复合。这种发光复合所发出的光属于自发辐射，辐射光的波长决定于材料的禁带宽度Eg，即 1240 V/Eg（mm） 发光二极管具有可靠性较高，室温下连续工作时间长、光功率电流线性度好等显著优点，而且由于此项技术已经发展得比较成熟，所以其价格非常便宜。因此在一些简易的光纤传感器的设计中，如果LED能够胜任，选用它作为光源即可大大降低整个传感器的成本。然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足，如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。因此，在一些需要功率高、调制速率快、单色性好的光源的传感器设计中，就不得不以提高成本为代价，选用其它更高性能的光源。常用
4、的是发红光、绿光或黄光的二极管。 本文在前述特性的基础上，结合生产工艺和应用开发实践，在半导体工作机理上和电路应用组态上进行了深入的扩展研究，制作了追逐式流水灯。设计中所用到的元器件都具有体积小、生产工艺简单、成本低、使用方便等特点。第一章 设计介绍1.1引言都市的霓虹灯似天上彩虹、像人间银河、更酷似一个梦幻世界，引人入胜，使人难以忘怀。因此、霓虹灯是一种投入较少、效果强烈、经济实用的广告形式。 霓虹灯是一种冷阴极辉光放电管，其辐射光谱具有极强的穿透大气的能力，色彩鲜艳绚丽、多姿，发光效率明显优于普通的白 炽灯，它的线条结构表现力丰富，可以加工弯制成任何几何形状，满足设计要求，通过电子程序控制
5、，可变幻色彩的图案和文字 受到人们的欢迎。 霓虹灯的亮、美、动特点，是目前任何电光源所不能替代的，在各类新型光源不断涌现和竞争中独领风骚。十路追逐式闪光灯的设计就是源于霓虹灯的原理，美丽的彩灯循环闪烁，像极美丽的霓虹灯，其美丽的灯光、简单的外观，让人不觉慨叹。该控制器由不规则时钟信号发生器、发光二极管等组成。1.2 设计原理在实验之前，先要得到+6V直流电源以提供电流，电路图如下：图1-1电源原理图该电路起到改变电压电流的作用，市电220V通过N1：N2=220：10的变压器，电压变为+10V，再经过桥式整流电路Bridge1将交流变为直流电，经过一个电容C3，再次进行滤波，通过芯片IC780
6、5再次减压变为要求的电压，当电源接通时，合上开关S1，D0导通变亮。NE555用来产生时间脉冲，通过调节滑动变阻器R4，改变流水灯变化的频率，通过CD4017输出十路发光二级管，导通发光。电路图如下图（图1-2）图1-2设计原理图第二章 电阻的使用方法2.1电阻的种类与使用导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用、K、M表示。一、电阻器的分类1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。3、实心电
7、阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 二、常用电阻器 图2-1 碳膜电阻 图2-2金属膜电阻 图2-3金属氧化膜电阻 图2-4绕线电阻1、实芯碳质电阻器用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。特点：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用。2、绕线电阻器绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。3、薄膜电阻器用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下：3.1
8、 碳膜电阻器将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。3.2 金属膜电阻器。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。3.3 金属氧化膜电阻器在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定，耐热冲击，负载能力强。3.4 合成膜电阻由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压， 高阻， 小型电阻器。4、金属玻璃铀电阻器将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。5、贴片电阻
9、SMT片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。6、敏感电阻敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏感的电阻器。敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。2.2电阻器阻值标示方法电阻器阻值标示方法1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字
10、符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号文字符号DFGJKM允许偏差0.5%1%2%5%10%20%3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20%当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数
11、，第四位为偏差。 当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘方数， 第五位为偏差。2.3可变电阻可变电阻是阻值可以调整的电阻器，用于需要调节电路电流或需要改变电路阻值的场合。可变电阻器可以改变信号发生器的特性，使灯光变暗，启动电动机或控制它的转速。根据用途的不同，可变电阻器的电阻材料可以是金属丝、金属片、碳膜或导电液。对于一般大小的电流，常用金属型的可变电阻器。在电流很小的情况下，则使用碳膜型。当电流很大时，电解型最合用；这种可变电阻器的电极都浸在导电液中。电势计是可变电阻器的特殊形式，它使未知电压或未知电势相平衡，从而测出未知电压或未知电势差的大小。更为常用的
12、电势器只不过是一个有两个固定接头的电阻器，第三个接头连到一个可调的电刷上。可变电阻是阻值能够从0到规定的值连续变化的电阻。它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种，有的和开关一起组成带开关电位器。还有一种直滑式碳膜电位器靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。第三章 电容的使用方法3.1电容的种类与使用电容器:电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。电容器（简称电容）也是组成电子电路的主要元件。它可以储存电能，具有充电、放电及通交流、隔直流的特性。一、电容器的结构特性与作用1电容器的结构特性：电容器是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层绝缘介质构成的。在电容器的两个电极加上电压时，电容器就能储存电能。电容器具有“通交流、隔直流”的特性。直流电的极性和电压大小是固定不变的，不能通过电容器。而交流电的极性和电压的大小是不断变化的，能使电容器不断地充电与放电，形成充、放电电流。2.电容器的作用电容器在电子线路中的作用一般概括为：通交流、阻直流。 电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气
