电子幸运转盘设计

1、西安电子科技大学数字电子技术课程设计题 目 电子幸运转盘设计 学生姓名专业班级 11 级通信 2 班 学 号 2 院 （系） 信息工程学院 指导教师完成时间 2013 年 11 月 28 日目录1 课程设计的目的 1 2 课程设计的任务与要求 2 3 设计方案与论证 33. 1 方 案 设 计 33. 2 方案论证 44 设计原理及功能说明 55 单元电路的设计 5 6 硬件的制作与调试 5 7 总结 10 参考文献 15 附录 1：总体电路原理图 18 附录 2：元器件清单 191 课程设计的目的2 课程设计的任务与要求3 设计方案与论证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

2、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。3.1 方案设计本电路由 555 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图如图 3-1 所示。钮启开 按式动关电容555 集成4017 集发光二式放电路多成电路极管点计谐振荡

3、十进制1-10 显时器器计数器示图 3-1 电子幸运转盘系统方框图3.2 方案论证4 设计原理及功能说明4.1 电路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

4、样完成了。 R2 决定 LED移动速度， C1决定等待“开奖”的时间。4.2 功能说明5 单元电路的设计5.1 CD4017 与 NE555 的原理5.1.1 CD4017 工作原理CD4017 是一个十进制数集成电路，是十进制计数器脉冲分配器， 它的内部由计数器及译码器两部分组成。 16脚以及 8 脚分别为正负极电 源接脚，可在 3-18V 下工作。 14 是时钟脉冲输入端，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，即 Q0输出端

5、永远为高单 位，12 端是进位端，用来接下一个十进计数器，变成双位计数器，本电 路不用，故空接。 CD4017的内部结构图如图所示。5.1.2 NE555 工作原理555 定时器由 3 个阻值为 5k 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

6、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，输出电8 脚为流可达 200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等； 电源端，可在 5V-18V 范围内使用。 NE555的内部电路如图所示5.2 CD4017 与 NE555 在电路中的作用在 CD4017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， 产生高低变化不停的方形脉冲

7、波。当按一下按钮式开关时， 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。6 硬件的制作与调试7 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

8、了对理论 知识应用的理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了深入的了解。因此在实训中我对集 成芯片 555 ， 4017的原理更加深入和应用更加熟悉了。同时我们所做的 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 少了虚焊等焊接点的数量。电子作品的制作不仅仅锻炼了自己的实践能

9、力，并且在此过程中还 锻炼了自己在制作产品上的逻辑思维，知道了要设计一个产品需要什么 必备条件和设计产品时候的逻辑步骤。因此，这样的电子作品的制作的 实训，将会很好的扩展我们得思维能力， 将学习的理论与与实践相结合， 作品制作与生活相结合，做出对社会和生活有的产品来。最后，要感谢 指导老师在电子作品制作实训中的精心指导和帮助。1.2.3.4.（ 第五版 ） 高等教育出版社华中科技大学出版社参考文献邱关源 . 电路 （第五版） 高等教育出版社 杨全科 . 模拟电子技术基础 高等教育出版社 阎石. 数字电子技术基础伊仕. 电工电子工程基础附录 1：总体电路原理图附录 2：元器件清单序号名称型号规格数量1