电子幸运转盘的制作

1、数电课程设计报告名称：基于CD4017电子电子幸运转盘的制作学院：物理电气信息学院专业：姓名：学号：指导教师：2015.12.22一设计思路与方案 4.（一）、设计思路4.（二）、设计方案4.二、设计的基本原理 5.（一）、电路的设计原理 5（二）、CD4017与NE555的原理及其在电路中的作用 5三、电子幸运转盘电路原理图及其所需元器件清单 5（一）、电子幸运转盘的电路原理图 5（二八 电子元器件清单 7.四、PCB与制作完毕后的图及其相关的工作参数 6（一）、电子幸运转盘的 PCB板图6（二）、电子幸运转盘制作完毕后的效果图 9（三）相关工作参数的测量结果 7五、电子幸运转盘的功能及玩法

2、 7.六、总结8.电子幸运转盘的制作一设计思路与方案（一）、设计思路根据电子幸运转盘的功能要求，将电路划分为四个单元功能模块，即时钟信号发生模块、译码驱动LED数码管显示模块、十进制计数模块和开关等逻辑 控制。（二）、设计方案本电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器/脉冲分配器组 成。10颗发光二极管模拟幸运物，当按下启动键 1秒以上，发光二极管高速循 环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。可以将每颗 灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1的数值决定延迟时间，C2的数值决定循环 速度。电源供电电压为直流5V，也可以采用3节1.5V电池供电。电子幸运转盘 设计方框

3、图如下图1.2.1所示。设计的基本原理（一）、电路的设计原理脉冲产生器由NE555及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键 S1 时Q1导通，NE555的3脚输出脉冲，则CD4017的10个输出端轮流输出高电平 驱动10只LED轮流发光。松开按键后，由于有电容 C1的存在，Q1不会立即截 止，随着C1两端电压的下降，Q1的导通程序逐渐减弱，3脚输出脉冲的频率变 慢，LED移动频率也随之变慢。最后当 C1放电结束后。Q1截止，NE555的3脚 不再输出脉冲，LED停止移动。一次“开奖”过程就这样完成了。R2决定LED移动速度，C1决定等待“开奖”的时间。（二八 CD4017与NE555的原理及其在电

4、路中的作用4017是一个十进计数器集成电路，是十进制计数/分频器，它的内部由计 数器及译码器两部分组成。16脚以及8脚分别为正及负电源接脚，可在3-18Vxxx 下工作。14是始终脉冲输入端，每当输入由低电位（约0V）转高电位时令输出端依次序轮流输出高电位。13端是输入时钟脉冲控制端，一般接低电位，若接 高电位会使14端暂停作用。15端是置零端，一般接零电位，若接高单位则是输 出置零，既Q0输出端3永远为高单位，12端是进位端，用来接下一个十进计数 器用，变成双为计数器，现在的电路不用，故空接。CD4017的内部结构图如下图2.2.1所示。cn-iflUTR图2.2.1CD4017的内部结构图

5、555定时器由3个阻值为5kQ的电阻组成的分压器、两个电压比较器 C1和 C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数 字为管脚号。其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发 脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端， 在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过 TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压 1V 3V,输

6、出电流可达200mA因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等； 8脚为电源端，可在5V- 18V范围内使用。NE555的内部电路如图2.2.2所示。I 18I USkQI ML|65kQ+m i划I I 5七。尸t7&10C3图2.2.2NE555电路的内部结构在4017的14端接上一脉冲产生器便可成为电子幸运转盘。脉冲产生器是一个用计时器集成电路 555设计而成的无稳态多谐波振荡器，产生高低变化不停 得方形脉冲波。当按一下按钮式开关（PB S0时，C1会及时充电至电源电压 9V,此电压经晶体管（TR缓冲放大器后施加在IC2 555无稳态多谐波振荡器 的重置端上，令其开始震荡，在第三端输出方

7、波脉冲。当按钮式开关放开后， C1会经R1放电，其电压徐徐下降，IC3第4端的电压变得很低，令震荡停止， 第三端停止输出方波脉冲。三、电子幸运转盘电路原理图及其所需元器件清单（一）、电子幸运转盘的电路原理图图3.1.1电子幸运转盘电路图（二）、电子元器件清单序号名称规格/型号编号序号名称规格/型号编号01电阻1.2KR2 R308轻触开 关6*6*13S102电阻470KR1 R309HC座8PINU1加:电容103C310r ic座16PINU204电容47uFC211集成电 路NE555U105电容100uFC112集成电 路CD4017U206LEDF5红发红D1 D1013PCB板FR

8、-458*58mm107三极管9014Q1四、PCB与制作完毕后的图及其相关的工作参数（一）、电子幸运转盘的PCB板图（二）、电子幸运转盘制作完毕后的效果图（三）相关工作参数的测量结果供电电源为+5V，在开关按下前，三极管的 电压e级、b级电压为0、c级电压为+5V，电容 C1电压为0V。在开关按下的瞬间三极管电压 e 级为4.4V、b级电压5V、c级5V，电容C1电 压为4.8V。开关按下谈起后三极管的 b级的电 压随着电容 C1的放电电压逐渐减小最后变为 零。发光二极级工作时的电压是正级为0.8V负极为0.2V。所以发光二极管的两极间的电压差为 0.6V五、电子幸运转盘的功能及玩法幸运转盘

9、就是先预测旋转中的圆盘停止时，到底会停在哪个位置的工具。 也可用作估号码游戏，电子骰子，抽奖机等。电子幸运转盘就是以电子的方式 达成相同的功能，本套件把10只LED配置成一个圆圈，当按一下按键后，每只 LED顺序轮流发光，流动速度越来越慢，最后停在某一只LED上不再移动。若最后发亮那个LED与玩家预测的相同，贝憔示“中奖”了。六,总结通过这次电子作品的制作使我们的专业技能得到了很大的锻炼和提高。在 电子作品制作的过程中。从基本元器件的认识到焊接技术的练习，再到产品设 计，在每一步的操作过程中，都学到很多新的知识。通过制作将理论知识和时 间相结合，从而深刻的理解理论知识，扩展了对理论知识应用的理

10、解并更进一 步地熟悉了电子制作的设计过程和应该注意的细节。首先，通过这次电子制作的实训。我们要对所做的作品的原理和所用到的 元器件的工作原理和用法做深入的了解。因此在实训中我对集成芯片 555, 401的原理更加深入和应用更加熟悉了。同时我所做的电子作品电子幸运转盘的构 成和工作原理都有了相应的理解。其次，在电子作品制作过程中无疑要用到相应的设计软件同时也要做作品 的PCB板的制作与焊接。因此在实训中使我对 Proter 99、MultisimIO等电子 设计与仿真软件的使用更加的熟悉与灵活了。还有焊接的接点有要比之前有了 很大的提高，减少了虚焊等还接点的数量。然后，电子作品的制作不仅仅锻炼了自己的实践能力，并