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1、电子技术课程设计彩灯控制电路专业班级:学生学号:学生姓名:指导教师:电气工程与自动化学院目录一、摘要 (3二、数字局部(彩灯控制电路设计 (42.1 设计任务与要求 (42.2 电路原理及框图阐述 (42.3 总原理图及元器件清单 (52.4性能测试与分析 (7三、模拟局部(稳压电源 (83.1 设计任务与要求 (83.2 硬件原理及单元电路分析 (83.3 总原理图及元器件清单 (93.4 软硬件调试 (103.5性能测试与分析 (12四、课程设计心得体会 (13五、参考文献 (14摘要本文从研究单元电路出发,结合要求设计出使用简单易行的彩灯电路,以理论联系实际为根底,突出电子设计的实用性。
2、其中以NE555和CD4017为根底,用发光二级管来显示,做成不同的图案,以到达绚丽的效果,它在晚会和灯光布置也可以收到很好的妙用。具有较广的实用价值。关键词:NE555,CD4017,发光二级管二、数字局部(彩灯控制电路设计2.1 设计任务与要求1. 设计一个电路,利用不同颜色的二极管实现彩灯功能2. 电路接通电源后可以实现自动闪烁的功能2.2 电路原理及框图阐述电路主要有NE555和CD4017构成,另外需要用到不同颜色的发光二极管。2.2.1 NE555主要构成时钟信号电路,其特点是:1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。2.它
3、的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑电路配合,也就是它的输出电平及输入触发电平,均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。3.其输出端的供应电流大,可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格廉价。2.2.2 十进制计数/分频器CD4017,其内部由计数器及译码器两局部组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序就是O0、O1、O2、O9依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。CD4017有10个输出端(O0O9和1个进位输出端O5-9。每输入10个计数脉冲,O5-9就可得到1个进位正脉冲,该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个
4、输入(MR、CP0和CP1,MR为清零端,当在MR 端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平,其余输出端(O1O9均为低电平。CP0和CPl是2个时钟输入端,假设要用上升沿来计数,那么信号由CP0端输入;假设要用下降沿来计数,那么信号由CPl端输入。由此可见,当CD4017有连续脉冲输入时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。 CD4027管脚图2.3 总原理图及元器件清单2.3.1该彩灯总的原理图如下: 2.3.2 元器件清单如下: 2.4 性能测试与分析2.4.1 实物图如下: 分析:由于各个二极管发光强度随电压的不同而有强弱之分,并且,每种二极管所需电压又不同,
5、还有就是,由于焊接时的误差每一路的电阻又有所不同,导致有些二极管发光强度有些差异。三、模电局部(稳压电源3.1 设计任务与要求1.输入220V交流,通过电路输出1.25V10V左右的直流电2.通过改变滑线变阻器的阻值来改变输出的直流电源幅值3.稳压系数Sr0.05;3.2 硬件原理及单元电路分析根据设计要求,采用图3-1所示的线性稳压直流电源方案。要求设计电源有降压、整流、滤波、稳压4个局部组成。 图3-1 直流稳压电源第一局部:降压,输入220V,经过变压器输出9V。第二局部:整流,通过二极管桥路使交流整流成半波。第三局部:滤波,通过大小电容高通滤波、低通滤波。第四局部:稳压,稳压管317稳
6、压,在经过电容输出。3.3 总原理图及元器件清单1.总原理图: 图3-2 稳压电源仿真图即原理图2.元件清单 3.4 软硬件调试用Multisim软件仿真,如图3-2所示。在输入端加220V的交流电源,在桥路和输出两端用模拟示波器测器波形如图3-4所示,得到稳定的直流电压(红线。 图3-3图 3-4 模拟示波器输出波形 图 3-5 模拟万用表显示的最低输出电压 11 图 3-6 模拟万用表显示的最大输出电压 3.5 性能测试与分析 图 3-7 为实物连接图，完成后用示波器调试输出波形，为一恒定 的直线。由图 3-3 和图 3-4 比拟可得，电压到达想要的值需要一个上 升的过程。 由图 3-5
7、和图 3-6 可得最低输出 1.233v,最高输出 8.191v 图 3-7 实物连接图 1 12 四、课程设计心得体会 这次课程设计在我们开来， 处在一个非常时期， 一方面有实验课， 另一方面，我们又面临来之数电模电的考试，需要做好大量的准备工 作，因此，刚开始我们就信心满满，但是又急迫的去上网查质料。首 先，我和同学确定了做彩灯的决定，然后开始模拟仿真。但是，原原 本本那么连的线居然效果出不来。这使我们很苦恼。后来经过分析， 我们认识到我们并没有搞懂查到资料连线图的原理。 后来经过屡次的 模拟仿真，实现了应有的功能。然后，我们就开始往板子上焊接了， 这种活，总是看起来，但是，真要做起来，去
8、并不像想象中的那么简 单了。这说明理论和实践总是存在很大的差异的。由于是第一次焊板 子，刚拿到电烙铁的时候，手总是忍不住的发抖。焊锡总是焊不到想 要焊的地方。然后，经过屡次焊接，自己也慢慢的领悟到焊接的一些 知识， 对自己是一个很大的提高， 像这种都是在课本上所不能学到的， 使我深刻的领悟到实践的重要性。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的， 只 有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起 来，从理论中得出结论，才能真正为社会效劳，从而提高自己的实际 动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说是困 难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在 设计的过程中发现了自己的缺乏之处， 对以前所学过的知识理解得不 13 够深刻，掌握得不够牢固。这些都使我了解到自己的缺乏，使我自己 更加明白哪些方面是自己需要提高的， 只有将学到的理论知识应用于 实践，才能对自己所学的知识有一个更加深刻的了解。 1.4 参考文献 1 康华光.电子技术根底模拟局部第五版J. 高等教育出版 社.2022,7(5. 2 康华光.电子技术根底数字局部第五版J. 高等教育出版 社.2022.7(5 3艾永乐.付子义.数字电子技术根底.中国电力出版社.2022 4艾永乐.付子义.模拟电子技术根底.中国电力出版社.2022 14
