流水灯电路课程设计

1、流水灯电路课程设计河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：流水灯电路课程设计专业班级：_学生姓名：学生学号：指导教师：成 绩：二O三年十二月五日流水灯电路一、设计任务与要求1.设计任务设计一流水灯电路，使8个彩色发光二极管逐个亮、灭，扭动滑动 变阻器改变发光二极管点亮的时间。该流水灯电路实现以下功能：（1）八路彩灯从上到下逐次渐亮，间隔长短由滑动变阻器连入电路的阻 值控制。（2）八路彩灯从下到上逐次渐灭，间隔长短由滑动变阻器连入电路的阻 值控制。、方案设计与论证流水灯电路原理图:-12 -R21kRV1U150k3Q7R1CV1k丄C1r 10uD0Q0D1Q1D2Q2D3Q3RCO

2、ENPENTlCLKLOADMRU212515774LS16114AY0BY1CY2Y3Y4E1Y5E2Y6E3Y7U374LS138f>T-D2R4D3R5-REDlEd-greenD4R6-REDD5LED-YELLOWR7R8D6D7R9LED-RED470LED-YELLOWLED-RED从原理图可以看出，如果我们想让接在 V0 口的D1亮起来，那么我 们只要把V0 口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在V0 口的D1熄灭，就要把V0 口的电平变为高电平就可以；同理，接在 V1V7 口 的其他7个D的点亮和熄灭方法方法同D1。因此，要实现流水灯功能， 我们只要将D2D8依次

3、点亮、熄灭，依始类推，8只D变会一亮一暗的 做流水灯了。实现8个D流水灯程序用中文表示为：V0低、延时、V0高、V1低、 延时、V1高、V2低、延时、V2高、V3低、延时、V3高、V4低、延时、 V4高、V5低、延时、V5高、V6低、延时、V6高、V7低、延时、V7高、 返回到开始、程序结束。图1 1参考布局三、单元电路参数计算与原理分析原电路设计主要是有555定时器、滑动电阻、电容、二极管等元件。 参数计算主要是555定时器的参数计算。555定时器的内部电路包括以 下几部分：一个有三个阻值相等的电阻5千欧组成的分压电器，两 个电压比较器A1和A2,个R S触发器，一个三极管T和一个反相器。三

4、个等值电阻组成的分压器为两个电压比较器提供基准电压。电压 比较器A1的基准电压为2/3UCC,加在A1的负端；电压比较器A2的基准 电压为1/3UCC，加在A2的正端。A1的正端为域值端6（ TH），A2的负 端为触发端2（ TH）。在域值端6和触发端2外加输入信号与两基准电 压比较，决定比较器的输出状态，用来启发电路。当域值端输入的电压 大于2/3UCC时，比较器A1输出高电平，C仁1;当域值端输入的电压小 于2/3UCC时，A1输出底电平，C仁0;。同理，当触发器输入的电压小 于1/3UCC时，比较器A2输出高电平，C2=1;当触发器输入的电压大于 1/3UCC时，比较器A2输出高电平，C

5、2=Q两个比较器的输出作为 R S 触发器的输入信号，因而两个比较器的输出状态可确定触发器的状态。 以上是555定时器的原理设计也是各参数的计算。555定时器原理图如 下：k J18273645匚J匚Z1匚匚1 -GND2 - Trigger3 * Output4 - Reset5 - Control voltage6 - Threshold7 - Discharge8 - Vcc图1-2555 管脚图PteI 5 - I5V>O.O1 pFCON'IRF SI 1VgDISCI IJT *lA 1THRF.SFRIGONR1丄< >l>cn1-3NE555电路

6、引脚图W1H1OUTIMSCH图1-4NE555电路内部方框图分析表明：多谐振荡器的振荡周期是振荡器的重要参数，周期的计 算方式如下：T(Ri+R2)C In 20.7(Ri+R)C丁2心 0.7R2CT=T+gRi+2R)CJ.振荡周期为f=1/T 1/0.7(R i+2R)C=1.43/(R i+2R)C据上述公式进行计算，求出每种器件的理论数值，然后选择元器件。数字集成电路有多种，各种类型都有自己的特点，选择适合本电路的555 定时器。在选取电路的电阻和电容时，其材料要适合，不宜选用电感效 应大的线饶电阻。选择合适的阻容元件时，注意电阻器的允许误差范围 与最大功率。注意电容的容量与耐压值

7、。四、总原理图及元器件清单1 总原理图R21kRV1U2U350kR11k丄C110u5U1RCQVDCCVDTRGTH843752617D0Q0141D1Q1132D2Q2123D3Q3亠 1ENPRCO6ENT,CLKLOADMR74LS1614AY0BY1CY2Y3Y4E1Y5E2Y6E3Y7974LS13815P-W r rK 1UD1REEND2D3555D4R6LED-REDR7D5R8D6470LED-YELLOWR9LED-REDD7R10470D8图1-6流水灯总原理图2元器件清单表1-1 兀件清单元件序 号型号主要参 数数量备注U1集成电NE5551路U2集成电 路74LS

8、1611U3集成电 路741S1381R2可变电 阻50K1R1、R3电阻1K2R4R10电阻4708C1电容10uF1D2D8发光二极管黄8J1接插件可用导线代替PCB板1五、安装与调试根据电路图把各元器件按要求组装成电路，确保成功安装完成后， 根据要求对各元件进行测试看是否符合要求，在对整体的电子产品进行 调试看是否符合要求，若调试成功则说明该电子产品已成功。调试要求如下：1. 查看所有元件和零部件是否损坏，确保无误后按照电路图正确安 装元器件和零部件。2 连接时，要注意细节，以确元原器件的牢靠，高度适中。各元 器件要与电路板贴紧。3.检查无误后，接上电池，而后滑动可变电阻器发光二极管都不

9、亮或都亮。4单故障排：故障实例：安装好电路后，接上电池此电路不工作故障分析：（1）电源的正负极接反（2）发光二极管的方向接反（3）运算放大器的方向接反六、性能测试与分析性能测试需要很长的时间，过一段时间看产品是否还是刚生产出来 的那样，如果性能有所下降说明该电子产品的连接或其中的某些电子元 件的性能有所下降或电子元件不符合标准。要对各电子元件进行检测不 合标准的要换掉，还要对连接的各个接点进行检测看是否接触良好。七、结论与心得：在课程设计中我学到很多：1、了解电子元件，电子产品，学会了电子产品的基本制作特点及其应用， 提高和增强了自学的能力，工作实践能力，创新能力。2、课程设计培养和锻炼了我们

10、，提高另外们的整体综合素质，使我们不 仅对课程设计的重要意义有了更深层次的认识，而且提高了动手能力。3、巩固了我们的理论基础，使我们更好地把理论应用于实践。4、在设计中，我们取得的劳动成果，让久在课堂的我切身感受到作为一 名技术工的苦与乐，同时检验了自己所学的知识。5、 课程设计让我深深的体会到劳动不仅对自然界进行改造，也能对一个 人的思想进行改造。课程设计是每一个学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了 解社会，让我们学到了很多知识，也打开了视野，增长了见识，为我们以 后进一步走向社会打下坚实的基础电子课程设计不仅给我们提供了一个 很好的展现应用自己所掌握的知识的平台 ，又是检验自己所学知识的一 次考核.我们运用各自在各方面的优势中和起来，形成了一个团队通过 团队力量，才使设计得以完成，我们是一个不可或缺的整体，少了任何一 个人都是无法完成任务的通过这一周的课程设计，我对一些专业知识和 电子设计有了更深的了解，同时也尝试着去应用自己的所掌握的知识。本次电子课程设计主要是对学习的模拟电子技术和数字电子技术的应 用，同时加上电路等知识，设计一些课题。经过几天的奋战，我从中学到 了很多课本上学不到的知识，提高了自己的动手实践能力，获益良多。八、参考文献1 王树勋，潘承武，朱英杰编著.MCS 51单片微型计算机原理与开发.机械出版 社,1990.2 << 电子线路