自动化模电课设交替闪光器分析

1、课程设计说明书学生姓名：学号：学 院：班 级：题 目：1交替闪光灯的制作与调试2电子触摸控制器的制作与调试3八路电子抢答器的制作指导教师：2013年12月26日目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第1章交替闪光器的制作与调试 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 设计任务1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 总体设计方案1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 系统分析与设计

2、1元件介绍1 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 系统分析1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 系统总电路图2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 元器件清单2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 仪器仪表清单2 HYPERLINK l bookmark20 o Current D

3、ocument 系统安装、调试与参数测量 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 改进意见与收获体会 3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第2章电子触摸控制器的制作调试5 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 设计任务5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 总体设计方案5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 系统分析与设计5元件介绍5系统分析5总电路图、元

4、器件清单、仪器仪表清单 6系统总电路图6 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 元器件清单 6 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 仪器仪表清单 6 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 系统安装、调试与参数测量 7 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 改进意见与收获体会 7 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 第3章八路电子抢答器的制作 8 HYPERLINK

5、 l bookmark45 o Current Document 设计任务8 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 总体设计方案8 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 系统分析与设计8元件介绍8系统分析9总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 9系统总电路图9 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 元器件清单 10 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 仪器仪表清单 10 HYPERLINK l bookmark6

6、0 o Current Document 系统安装、调试与参数测量 10 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 改进意见与收获体会 10 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 参考文献：12第1章 交替闪光器的制作与调试设计任务通过555定时器使两个发光二极管（LED）交替闪光。总体设计方案用NE555芯片构成多谐振荡器和相关器件按照电路图连接电路，电路连接 完成后，进行调试测试。系统分析与设计元件介绍NE555芯片：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号。其输出 端的供给电流大，可直接推

7、动多种自动控制的负载；只需简单的电阻器、电容器， 即可完成特定的振荡延时作用。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。发光二极管（LED）:是一种能发光的半导体电子元件。由钱（Ga）与神（AS）、 磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可 以用来制成发光二极管。在电路及仪器中常作为指示灯。系统分析参考电路是一个典型的利用555构成多谐振荡器电路。电阻R3、R4和电容 C1构成定时电路。定时电容 C1上的电压UC作为高触发端TH （6脚）和低触 发端TL （2脚）的外触发电压。放电端 D （7脚）接在R3和R4之间。电压控 制端K （5脚）不外接控制电压而接入旁

8、路电容 C2。直接复位端R （4脚）接高 电平，使NE555处于非复位状态。多谐振荡器的充放电时间常数分别为：tPH=0.7* （R3+R4） *C1;tPL=0.7*R4*C1;通过电容的充放电改变输出端（3脚）的高低电 平状态。当输出端为高电平时，LED1灭，LED2亮；当输出端为低电平时，LED1 亮，LED2灭。参考电路振荡周期T=0.7* （R3+2R4） *C1 ,因此交替闪光的频率 仅与电阻R3、R4和电容C1大小有关，与其他参数无关。总电路图、元器件清单、仪器仪表清单系统总电路图R1470R2470LEDLED图1.1 总电路图元器件清单表1.1元器件清单元器件名称具体说明个数

9、555定时器NE5551发光二极管无2电容10微法1100微法1电阻470欧22.2千欧168千欧1仪器仪表清单表1.2仪器仪表清单仪器仪表名称个数电路板1尖口钳1万用表1电烙铁1焊芯1导线什2系统安装、调试与参数测量按照电路图焊接电路，焊接电路完成后，使用万用表对电路板进行检查， 检 查无误后，用直流稳压电源进行测试。测试结果：发光二极管交替闪烁；改变电阻 R3、R4和电容C1,交替闪光 频率改变。改进意见与收获体会焊接电路时先对导线测试，看是否有导线短路；注意发光二极管正负端，不 要接反；用直流电源调试前对电路板进行检查，看电路板正负接线端是否短路， 以免烧坏电源。第2章电子触摸控制器的制

10、作调试设计任务完成电子触摸器的制作，当人接触触摸器时，发光二极管亮，并具有一定延 时时间。总体设计方案用NE555芯片和相关器件按照电路图连接电路，电路连接完成后，进行调 试测试。系统分析与设计元件介绍NE555芯片：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号。其输出 端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载；只需简单的电阻器、电容器， 即可完成特定的振荡延时作用。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。发光二极管（LED）:是一种能发光的半导体电子元件。由钱（Ga）与神（AS）、 磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可 以用来制成发光二极管。

11、在电路及仪器中常作为指示灯。系统分析参考电路为555定时器构成的典型单稳态触发电路。当接触板没有被触摸 时，NE555的触发输入端由22MQ的电阻偏置到高电平，当接触板被触摸时， 人的皮肤电阻将低于引脚2对地阻抗，此时引脚2变为低电平。这种效用使触发 输入端的电压低于1/3VCC的门限电平，555定时器开始定时，电路稳态进入暂 稳状态。输出脉冲宽度T=1.1*R1*C1,由于参考电路电容为1微法，实际使用电 容为0.1微法，所以本组电路大约为0.5秒，引脚3输出电压用来驱动发光二极 管。总电路图、元器件清单、仪器仪表清单系统总电路图5V- 15V22M*触摸板=幻025TTttt 555 WC

12、h g TW176图2.1 总电路图元器件清单表2.1元器件清单元器件名称具体说明个数555定时器NE5551发光二极管无1电容0.01微法10.1微法1电阻150欧14.7兆欧122兆欧1仪器仪表清单表2.2仪器仪表清单仪器仪表名称个数电路板1尖口钳1万用表1电烙铁1焊芯1导线什系统安装、调试与参数测量按照电路图焊接电路，焊接电路完成后，使用万用表对电路板进行检查， 检 查无误后，用直流稳压电源进行测试。测试结果：用手触摸触电，发光二极管亮，松手后具有一定延时时间。改进意见与收获体会通过此次课程设计我学习到了如下几点：1.做好准备工作，先搞清电路中各 个元件的作用和使用方法，只有弄清楚原理，

13、在调试检查电路时才能做到得心应 手。2.互相合作，在电路制作过程中，我们要好好配合，分配任务，这样才能高 效率完成任务，发挥出每个队员的能力。第3章八路电子抢答器的制作设计任务设计八路电子抢答器：J0, J1-J7由参赛选手控制，J8由主持人控制。当任 意一个选手抢先按下按钮时，数码管显示选手数字，此时其他选手按键无效，- 轮抢答结束，由主持人按动清除按钮 J8,进行下一次抢答。总体设计方案根据参考电路，用74LS373对按键的状态进行锁存，74147对状态进行编码， 通过CD4511译码并驱动数码管显示；74LS30和74LS00用于实现逻辑上的转换。系统分析与设计元件介绍74LS373:三

14、态八输入锁存器。373的输出端 Q0Q7可直接与总线相连； 当三态允许控制端OE为低电平时，Q0Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载 或总线。当OE为高电平时，Q0Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线 的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，Q随数据D而变。当LE为低电平时，D被锁存在已建立的数据电平。74147:10-4线BCD编码器。把输入的状态编成 BCD码。CD4511: CD4511是一片CMOS BCD 锁存/7段译码/驱动器，用于驱动 共阴极LED （数码管）显示器的 BCD码一七段码译码器。具有BCD转换、 消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 CM

15、OS电路能提供较大的拉电流。可 直接驱动共阴LED数码管。74LS30: 8输入与非门。74LS00: 2输入与非门。数码管：由多个发光二极管封装在一起组成“8字型的器件。有共阴极和共阳极之分，常用于显示数字和字符。系统分析参考电路由5个集成芯片组成，74LS373为三态八输入锁存器，74LS30为 8输入的与非门。J0, J1J7由参赛选手控制，J8由主持人控制。当任意一个选 手抢先按下按钮时，74LS30的输出将跳变为低电平，这个低电平使 74LS373处 于锁存状态，它的输出Q0,Q1- -.Q7被锁存，随即编码器进行编码。74LS147为 10线到4线的编码器，输入端为低电平有效，输出

16、为反码。CD4511为译码器和驱动数码管装置，输入 BCD码时经译码后使数码管显示数字 0, 17。为了 使译码后数码管能显示数字，该电路将译码器的D端输入接74LS373的锁存控制输入端，数字被锁存时，该端为低电平，数码管为正常显示数字；允许数据输 入时，74LS373的11脚为高电平，经过译码后数码管不显示，这样正好满足了 电路的要求。数码管为共阴7段数码管。一轮抢答结束，由主持人按动清除按钮 J8,对D锁存器进行解锁。总电路图、元器件清单、仪器仪表清单系统总电路图5V：4町 o：3O -t4J &RI 100K R210JK 4 kj 1UU7Vi 4 in nVc s2 】UJJ13

17、00K/lijuicW Y I III VG F AB图3.1总电路图LZSTrrlDw 9 A 45:内SC口31b卜元器件清单表3.1仪器仪表清单元器件名称个数74LS373174147174LS30174LS001CD45111数码管1100K电阻9仪器仪表清单表3.2仪器仪表清单仪器仪表名称个数电路板1尖口钳1万用表1电烙铁1焊芯1导线系统安装、调试与参数测量按照电路图焊接电路，焊接电路完成后，使用万用表对电路板进行检查， 检 查无误后，用5V直流稳压电源进行测试。测试结果：按下J0-J7按键，数码管均能正确显示数字；按下 J9按键，数码 管清零，无显示，进行下一轮抢答。改进意见与收获体会可以尝试用51单片机制作八路抢答器，可以增加计时和时间提醒等多种功 能。通过此次课程设计，我学到很多知识，一些在课堂上学到的知识只有通过动 手实践才能更好地理解和掌握。焊接电路时，一定细心，不要有虚焊漏