电子技术—自动闪烁彩灯

术学院电子信息系术学院电子信息系 毕毕 业业 设设 计计 题 目 自动加一闪烁彩灯 系别 电子信息系 专业 微电子技术 班级 微电子技术 学号 姓名 指导教师 年 月 日 第 1 页 目录目录 摘要 2 关键字 2 一 引言 2 二 电路组成及工作原理 2 三 元件清单 4 四 制作 调试和应用 5 五 结束语 5 六 参考文献 5 七 致谢词 5 第 2 页 自动加一加一闪烁彩灯自动加一加一闪烁彩灯 摘要摘要 自动加一闪烁彩灯就是四路彩灯在闪烁时其规律即从 0000 状态开始 随后 依次就从 0001 1111 加法器循环完成一次后就又从初始状态 0000 重新开始 并且本控制器是可以控制彩灯的闪烁速度以及可以在任意的时候控制彩灯保持 在不变状态的功能 关键词 关键词 CD4518 CD4011 彩灯控制器 闪烁 一 引言一 引言 对于微电子技术专业的学生来讲 我们要了解社会市场所需要的物品 根 据了解所知 彩灯是人们生活中各种节日 比如过年等节日 气氛不可缺少的 装饰物品之一 而现在我们所用的闪烁彩灯电路一般都是那种直接用市电所提供 工作电压 造成了很多不安全的因素 我们现在所设计制作的彩灯是把市电变压 后的控制电路 构成了安全稳定的效果 通过这次的革新希望彩灯电路能在安 全的范围内良好的发展 二 电路的组成与工作原理二 电路的组成与工作原理 一 电路的组成 以整流滤波电路 控制电路 输出反压电路等电路构成的自动闪烁彩灯控 制器 如图 1 所示 使得自动闪烁彩灯更加完美和稳定可调的特点 第 3 页 11 2 EN A 3 4518 B 4 1 CP C 5 7 CR D 6 MCR100 6 33K 100K 100K 10 IN4148 100K IN4001 220 35V 4011 IN4007 1 2 3 5 6 4 8 9 10 5V 二 二 电路工作原理 电路工作原理 1 整流滤波电路 图 2 为 220V 的交流电经过 E1 组成的滤波电路与 4 个 1N4007 组成的桥式整 流电路得到 5V 的直流电压 并且通过开关稳压二级管稳压后向控制电路输送电 压 2 控制电路 控制电路是由集成 CMOS 芯片 CD4518 和 CD4011 所组成 CD4518 集成芯片是一个二 十进制同步加计数器 它是在同一个封装里含 有两个可以互换的二 十进制计数器 其功能引脚为 1 至 7 9 至 15 8 脚以及 该计数脚分别是接地和接电源 该计数器是单路系列脉冲输入 1 脚或 2 脚 9 脚或 10 脚输入 四路 BCD 码信号输出 3 至 6 脚 11 至 14 脚输出 CD4518 有两个时钟输入端 CP 和 EN 即 1 脚和 2 脚 若用时钟上升端触发 信号由 CP 输入 此时 EN 应接高电平 1 如果是时钟下降端触发 信号由 EN 输入 此 时 CP 迎接低电平 0 不单如此 清零端 Cr 也应保持第电平 0 只有满足 这些条件时 电路才会处在计数状态 否则不工作 CD4011 是 4 合一 2 输入与非门 由它构成 RC 环形多谐振荡器 通过开关 将 8 9 脚相连 刚开始 t t0 V10 V1 V2 VH 即输出为高电平 则 V3 VL V4 VH 而此时 VC 0 所以 A 点电压 VA VC V3 0 VL VL 因 V4 VH 所以对 C 充电 VC 上升 VA 也上升 直到 t t1 时 VA VH 导致 V10 VL 即 第 4 页 输出为低电平 继而 V3 VH V4 VL C 充电结束 C 通过 Rp 向 4 脚放电 VC 下降 又因 V3 VH 它又对 C 进行反向充电 加速 VC 下降 并使得一段时间后 VC 下降为负 值 直到 t t2 时 VA VC V3 负值 VH VL 导致 V10 VH 其振荡频率由 RP 及 C 所决定 由集成块的 5 脚跟 6 脚与第 10 脚相连接向 CD4518 提供振荡脉冲 频率信号 当检测到高电平 1 时 使得与非门的 8 9 脚由低电平跳变到高 电平 则与非门的 10 脚输出高电平 故彩灯发亮 当检测到低电平 0 时 使得与非门的 5 6 脚为低电平 则与非门的 4 脚为高电平 故彩灯也发亮 当测试点为低速脉冲串时 则彩灯串里面的灯交替点亮 如果测试点为高速脉 冲串 占空比 1 1 时 则灯亮且无闪烁现象 测试点的高速脉冲串的占空比 不为 1 1 时 则灯出现闪烁 自动闪烁彩灯可调控制工作方式 它是由四个 IN4007 整流后接上一个 N4148 开关稳压二极管和一个 100K 的电阻稳压后再接 IN4001 以达到稳压 稳 流的效果电路 电源输入端用 100K 的可调电阻器 10K 电阻 47UF 电解电容开 控制彩灯的频率变换快慢 这样就可以达到彩灯在使用的过程中适用各种场所 并且在可调电位器前加入一个保护电阻 20K 让彩灯在人们的视觉中体现更加 完美的闪烁效果 在提供脉冲的第 8 脚与第 9 脚中接如一个开关以控制彩灯闪 烁以及保持在当前的状态 CD4011 在电路中起到一个提供振荡频率的作用 然 后再由 CD4518 接收到 CD4011 提供的频率再进行时钟频率的脉冲信号的转换 CD4518 的 11 脚至 14 脚向外传送到彩灯 彩灯最后形成闪烁 三 元件清单三 元件清单 100K 可调电位器1 个 CD4011 1 个 37K 电阻4 个 CD4518 1 个 20K 电阻1 个点动加自锁开关1 个 MCR100 6 可控硅4 个100K 电阻2 个 1N4001 1 个10uF 电解电容1 个 1N4148 1 个220uF 电解电容1 个 1N4007 4 个 第 5 页 四 制作 调试和应用四 制作 调试和应用 1 接元器件 在焊接的过程中焊接点的好坏关乎电路的质量好坏 所以我们在 焊接的时候 应避免导线焊接不当和虚焊的现象 2 查无误后可以接入电源对电路进行通电 观察电路现象 电路是否有发热 各电路元件有没有发热并闻一闻有无异味等情况 如出现上述情况等应该立即 断开电源 然后观测电路出现的问题 并对出现的问题进行解决 3 调试后 接上彩灯看灯光闪烁是否正常 如果灯光闪烁正常 说明制作成功 五 结束语五 结束语 经过一段时间的收集资料和在黄财守老师的指导下 毕业设计才能基本完成 在这期间使得我对模拟电路更加的熟悉 对 CD4011 和 CD4518 集成更加的了解 六 参考文献六 参考文献 模拟电子技术 胡宴如 高等教育出版社 数字电子技术 杨志忠 高等教育出版社 七 致谢词七 致谢词 在这段时间里 从开始对彩灯的了解 方案的设计 到元件的检测 电路 的制作 再到毕业设计论文报告的写作