光控延时闪光玩具车设计报告

1、2013级模拟电子技术课程设计光控延时闪光玩具车设计姓 名学 号 院、系、部班 号完成时间摘 要本设计实验采用的是集成555定时器构成的光控延时闪光玩具车。采用的光敏组件是硅光电池，硅光电池在受到光照时获得信号，再通过有555构成的单稳态延时电路延时时间控制小车的开动时间。同时再由三极管构成的多谐振荡器来发出周期信号来控制闪光灯的控制关键词：延时 555定时器 周期信号 多谐振荡器目 录第1章 设计任务1第2章 设计要求1第3章 设计方案及原理框图13.1光控玩具原理的简单介绍13.2本设计实验的原理介绍2第4章 元器件的选择3第5章 单元电路设计及主要元器件参数计算35.1555单稳态触发器

2、35.2VT4、VT5组成的多谐振荡电路4第6章 电路图46.1实验原理图46.2实验介绍4第7章 调试及故障分析57.1闪光电路调节 电路图如下57.2控制电机运行的电路调试5第8章 体会总结78.1实验体会78.2自身感受7参考文献7第1章 设计任务通过对实验的设计了解集成555定时器构成的单稳态延时电路的工作原理，以及电路的延时原理，同时了解多谐振荡器是如何工作的和如何应用多谐振荡器的工作原理来设计电路（即多谐振荡器的应用）。了解各种光敏器件及其如何应用，学习数电和模电之间的转换及其怎样应用其转换来设计电路。第2章 设计要求这种车在收到光信号时,直线向前,同时伴有红绿二色交替闪光,一分钟

3、后自动停止。第3章 设计方案及原理框图3.1光控玩具原理的简单介绍光控玩具可分为发光体和玩具本体，有些玩具不需要专门的发光体(本设计实验就不需要专门的发光体)。玩具本体通过光敏组件完成光电转换，在经过一系列的处理，最后有驱动执行机构完成控制。常用的光敏组件有：光敏电阻光电池、光敏二极管。图3-1 常用光敏组件一般的光控玩具按照其工作方式大致可以分为三大类：直放光控方式、单稳态光控方式、简介光控方式。图3-1 光控玩具的方框图3.2本设计实验的原理介绍对于本设计实验采用的是集成555定时器构成的光控延时闪光玩具车。采用的光敏组件是硅光电池，硅光电池在受到光照时获得信号，再通过有555构成的单稳态

4、延时电路延时时间控制小车的开动时间。同时再由三极管构成的多谐振荡器来发出周期信号来控制闪光灯的控制。光接收器放大电路延时电路电机小车运 动多谐振荡电 路闪光电路部分图3-2图4-1 原理方框图第4章 元器件的选择序号名称号位数量1硅光电池（2CR33）GDC12二极管D1、D223电容C1、C2、C3、C4、C5、C664三极管VT1、VT2、VT3、VT4、VT55序号名称号位数量5555单稳态延时电路IC116电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10107滑动变阻器RP118开关K、J1-129直流电源E1、E2210电机M111发光二极管LED1、LED2212继电器J1第5

5、章 单元电路设计及主要元器件参数计算5.1555单稳态触发器图5-1-1 555单稳态触发器电容C1=0.01 u，电阻R和电容C的选择有小车的启动时间来决定，题目要求Td=60s。Td=1.1RC所以在电路中R4=22K,C3=100 u 。5.2VT4、VT5组成的多谐振荡电路题目要求红绿二色光交替闪烁的时间为2秒，即T=2S。T=0.7(2R8+R7)CC5=C6=47 u R7=200 R8=36K。第6章 电路图6.实验原理图图6-1-1 实验原理图6.2实验介绍硅光电池采用2CR33型号，当受到光照后，VT1饱和导通，IC1受触发，3引脚呈高电平，VT2导通，J吸合，J1-1接通，

6、直流电机M通电运转，小车直线向前。IC1是单稳态延时电路，延迟时间（即小车的开动时间）Td=1.1R4C3，约为60秒。当时间到了的时候，3引脚转呈低电平，J释放，电机M停转。在IC1触发的同时，VT3导通，使VT4、VT5等组成的多谐振荡器得电振荡，发出周期为2秒的信号。使得发光二极管LED1和LED2红绿二色交替闪光。第7章 调试及故障分析7.1闪光电路调节 电路图在电机运行的同时红绿二色在2秒钟的时间内交替闪烁。 图7-1-1 闪光电路图 7.2控制电机运行的电路调试在电机接通时电机的运行时间大约在60秒的时间内图7-2-1 电机运行调试图图7-2-2 示波器图示第8章 体会总结8.1实

7、验体会随着数字化时代的到来，微处理器和微型计算机的广泛使用，极大地着促进了A/D、D/A转换技术的发展。在本设计试验中将光模拟信号转换成数字信号，再由数字信号转换成模拟信号来控制电机和发光二极管的工作。通过本设计实验，以及在实验过程中遇到的问题和解决问题的方法，使我对A/D和D/A之间的转换有了深入的了解，同时对由555定时器所形成的单稳态电路的工作原理及工作状态有了明确的认识。单稳态触发器可以对单脉冲起到延时的作用。在本设计实验中就用到了多谐振荡器来产生一个周期为2秒的周期信号控制发光二极管的闪烁。8.2自身感受通过本次设计实验使我对电子控制技术产生了浓烈的兴趣，发现了在平时学习中忽略的知识点，能及时查漏补缺，进一步把理论知识进行模拟实验，这是平常课堂上无法获得的宝贵经验。在今后的学习中我会更加努力的学