循环灯的设计详解

1、成绩课程设计说明书课程设计名称：电子技术课程设计题目：循环灯的设计学院:电气与电子信息学院学生姓名：周波专业：电气工程及其自动化学号： 3120130806116指导教师：陈永强日期：2015年7月10 日西华大学课程设计说明书循环灯的设计摘 要：本设计是基于CD4017 555时基电路、LM7805完成的一个循环灯电路。 电路主要由电源模块、定时模块、脉冲产生模块、脉冲分配模块、LED模块等组成。电路具有的功能是当通入220V家庭电压时，电源模块将其转化为 5V的直流电压，驱动定 时模块和脉冲产生模块工作，将得到的脉冲波通过脉冲分配模块进行分配，使4只LED本设计是在原有车型 BJ1041轻

2、型载货汽车的基础上进行的一系列改装设计。发动机的 循环一定的时间间隔使20只LED循环发亮。在tina软件中进行的仿真测试表明，电路 功能达到了设计要求。关键词：循环灯，电路，设计，LED脉冲波Abstract : The design is based on the CD4017, 555 time base circuit, lm7805 completed a circular lamp circuit. A circuit is mainly composedof a power supply module, a tim ing module, a pulse gen eratio n

3、 module, pulse distributi on module, LED module. Circuit has the function of is when household 220V voltage, power supply module will be the transformation for 5V DCvoltage, driving timing module and pulse gen erat ingmodule, the pulse wave by pulse distributio n moduleallocation, the four LED cycle

4、 intervals to shine 4 LED cycle. The simulation tests carried out in the Tina software show that the circuit can meet the design requireme nts.Keywords： Loop lamp, circuit, design, LED, pulse wave西华大学课程设计说明书1 前言 11.1 设计背景11.2 设计目标22 总体方案设计 32.1 方案比较32.1.1 方案一32.1.2 方案二42.2 方案论证42.3 方案选择43 单元模块设计 53.

5、1 各单元模块功能介绍及电路设计 53.1.1 电源模块的设计53.1.2 定时模块的设计63.1.3 脉冲产生模块的设计 73.1.4 脉冲分配模块的设计83.1.5 LED模块的设计93.2 器件的介绍103.2.1 LM7805 的介绍103.2.2 CD4017 的介绍 123.2.3 555定时器的介绍144 系统调试 154.1 调试环境154.2 仿真调试154.2.1 电源模块的调试 154.2.2 脉冲产生模块的调试164.2.3 定时模块的调试184.2.4 脉冲分配模块的调试195 系统功能、指标参数 215.1 系统能实现的功能216 结论 227 总结与体会 238

6、谢辞 249 参考文献 25附录 26/、八1前言在街道、商场或公共场所通常装有各种五彩斑斓的灯饰，美化人们的生活空间，灯 饰给我们带来了美好的夜景，本次课程设计就是一个简单的循环灯设计，用所学的数电 课程以及课外所学，结合图书馆资料设计的一个循环灯。循环灯电路采用了4017芯片,感觉很好用，用了 4只灯，电路用555为电路输入脉冲信号，控制整个电路的循环，虽 然说整个电路不是很成功，但还是整体达到要求的。1.1设计背景LED是英文发光二极管的缩写，顾名思义，从第一只LED诞生起，它就是会发光的。LED光源的应用非常早，比如在指示灯上。最初的LED只能发出红色和绿色，后来蓝色光的LED研制出来

7、，这样三色光LED就可以组合成全色的大型户外显示器。单色光的的 LED也可以用来做小型手电，但由于只有单色，使用受到极大限制。在白色光LED研制出来以前，曾经有些LED手电使用多只单色光的LED来组合，这些产品可以说是最早的 “白光” LED手电。白光是一种混合光，蓝光 LED的研制成功，使得用RGB合成白光， 以及用蓝光和蓝光激发荧光粉产生的黄光混合产生白光成为可能，这样在1998年，Nichia （日亚）终于推出了第一只白光 LED这种小功率的白光LED大多采用5mni炮弹 形封装，驱动电流25mA左右，可以发出2流明左右的光通量，在以后的几年里，其他厂 商也开始大量生产类似的产品。Nic

8、hia的白光LED本身就已经集成了聚光部件，LED的 炮弹前部实际是一个用于聚光的透镜，原理和以前的聚光灯珠是一样的，显然10mm勺封 装具有更大直径的聚光透镜，所以聚光强于 5mm勺，而5mm勺又强于3mm勺。虽然这种 透镜使得LED本身有一定的定向照射能力，但却给二次光学（手电的聚光零件）设计带 来麻烦，并且由于折射，会引起光斑偏色，色散，不均匀等一些问题。利用LED装饰楼房、酒店，做商业广告、公益广告、节日彩灯已经成为商业人的选择，而廉价的设计方 案则是人们的追求。现在已有许多设计方案，例如由单片机控制，PLC控制等简单电路的应用则比较多。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以

9、看到彩色装饰 灯，LED装饰灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛 的应用，用装饰灯装饰街道和城市建筑物已成为一种时尚。目前，许多户外商业广告、 公益广告、节日彩灯大都采用循环灯的控制形式。它们通过巧妙的构思与创作，可以做 到广告、彩灯作品色彩鲜艳，富有创意，变化形式丰富起着宣传和美化环境的作用，营 造文明亮丽气氛。可是聪明的人们愿用最低的成本制造出最美的事物，因此，循环灯的 制作方法也越来越多。但许多方案实际电路复杂而且功能单一，一旦电路成型，就不可 更改。本文是基于简单电路的LED灯控制方案，实现对LED灯的控制。1.2设计目标1. 了解并掌握数字电子技术课程所学

10、的基础知识。2. 通过对实际知识的掌握，学会用其进行基本的电路设计。3. 熟悉常用集成数字芯片，并掌握其结构组成、工作原理及逻辑功能，进一步学会 使用其进行电路的设计。4. 了解并熟悉数学电子技术的基本思想和方法、原理。5. 培养学生在遇到难题时，会用科学分析和解决问题的方法。6. 培养学生的综合设计能力，严谨认真的工作作风和实事求是的工作态度。2总体方案设计通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，主要提出了二种技术方案来 实现系统功能。下面首先对这二种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比 较它们的特点，然后阐述最终选择方案的原因。2.1方案比较一方案和二方案都使用了直流稳压

11、电源，可以直接加上220V家庭电压，但方案一可以调节灯亮的持续时间和脉冲频率，这样更便于最后的调节。二方案使用了计数器，译 码器，根据灯的数量来调剂计数器的进制。2.1.1 方案一方案一原理框图如图2-1所示。图2-1方案一的原理框图方案一的简单表述：由直流稳压电源对单稳态触发器和多谐振荡器供电，使之产生 具有一定频率的脉冲波，经由4017将脉冲波有顺序的传递到各LED中使之循环发亮，这 样就可以得到循环灯电路。西华大学课程设计说明书2.1.2 方案二方案二原理框图如图2-2所示图2-2方案二的原理框图方案二的简单表述：将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电， 通过桥式整流 后输出电压加

12、到负载上，通过滤波稳压从而实现其稳定的 5V直流电压，通过开关控制使 555定时器通过调节滑动变阻器实现秒脉冲震荡器，通过秒脉冲加到 74IS193计数器的 加法或者减法脉冲端口实现20进制计数，通过计数器的输出来改变 74IIS138的输入使 译码器轮流点亮发光二极管从而实现循环灯功能。2.2方案论证两种方案都可行。一方案采用CD4017对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制且提供 了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序， 又采用了 555即时器可以调整定时时间从微秒级到小时级。温度稳定性好。二方案采用74LS138这样电路是在当输入端出现非法码时，电路不会产

13、生错误译码。实现的难点基 本上是555多谐振荡器产生的脉冲参数的调节。二方案则还有计数器的调节。2.3方案选择基于操作简单，可调性高，精度更精确选择了方案一。3单元模块设计本节主要介绍系统各单元模块的具体功能、电路结构、工作原理、以及各个单元模 块之间的联接关系；同时本节也会对相关电路中的参数计算、元器件选择、以及核心器 件进行必要说明。3.1各单元模块功能介绍及电路设计本系统主要分为5个单元模块，它们分别是：电源模块、定时模块、脉冲产生模块、 脉冲分配模块和LED模块。各单元模块功能及相关电路的具体说明如下。3.1.1 电源模块的设计从以下几方面进行说明：1、 该模块的功能：直流稳压电源的作

14、用主要是给负载提供一组或多组恒定的、没有 波动的，能达到和满足电路或负载工作条件的直流电源。2、该模块的组成和工作原理：该模块由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。它们的原理如下：(1)电源变压器：是降压变压器，它将电网 220V交流 电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压 确定。(2)整流滤波电路：整流电路将交流电压 5变换成脉动的直流电压。再经滤波电 路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压 U1。(3)滤波电路：可以将整流电路 输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C满足Rl -C =(35)T/

15、2，或中T为输入交流信号周期，Rl为整流滤波电路的等效负载电 阻。(4)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。3、电源模块结构如图3-1所示。图3-1电源模块结构图3.1.2 定时模块的设计1、该模块的功能：对产生的脉冲波进行定时。2、 该模块的组成和工作原理：定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电 三极管等组成。接通电源后电容C充电（至213 Vc ） - RS触发器置0- V。=0 , T导通, C放电，此时电路处于稳定状态。当 2加入Vi1000PF只要满足VI的重复周期大于tp0 ,电路即可工作，实现较精确的定时。3、定时模块结构如

16、图3-2所示。图3-2定时模块结构图4、Tw =1.1 R1C13.1.3 脉冲产生模块的设计1、该模块的功能：产生脉冲波。2、该模块的组成和工作原理：由555定时器和两个电阻和一个电容组成。 接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压为低电平，小于（1/3）Vcc,故高电平触发端 与低电平触发端均为低电平，输出为高电平，放电管V1截止。这时，电源经Ra,Rb对电容C充电，使电压按指数规律上升，当上升到（2/3）Vcc时，输出为低电平，放电管 V1导通，把从（1/3）Vcc上升到（2/3）Vcc由于放电管V1导通，电容C通过电阻Rb和 放电管放电，电路进人第二暂稳态，其维持时间的长短与电容

17、的放电时间有关，随着C的放电，下降，当下降到（1/3）Vcc时，输出为高电平，放电管V1截止，Vcc再次对电 容C充电，电路又翻转到第一暂稳态。电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲。3、脉冲产生模块结构如图3-3所示。西华大学课程设计说明书图3-3脉冲产生模块结构图4、周期 T =0.7C(Ra 2Rb)频率 f =1/T =1.43/(Ra 2Rb)C占空比 D =(Ra Rb)/(Ra 2Rb)3.1.4 脉冲分配模块的设计1、该模块的功能：对脉冲信号的分配。2、 该模块的组成和工作原理：十进制计数/分频器CD4017其内部由计数器及译码器两部分组成。CD4017

18、有 10个输出端（Q旷Q9和1个进位输出端Q5-9。每输入 10个计数脉冲，05-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟 信号。CD4017有 3个输（MR CP0和CP1 , MR为清零端，当在 MF端上加高电平或单位 脉冲时其输出Q0为高电平，其余输出端（Q1Q9均为低电平。CP0和CPI是2个时 钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态， 故可直接 用作顺序脉冲发生器。3、脉冲分配模块

19、结构如图3-4所示。图3-4脉冲分配模块结构图3.1.5 LED模块的设计1、该模块的功能：检验电路是否正确，是否达到要求。2、该模块的组成和工作原理：由4只发光二极管组成。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片 被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，中间通常是 1至5个周期的量 子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子 阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就

20、是光的颜色，是由形成 P-N结的材料决定的。3、LED模块结构如图3-5所示。西华大学课程设计说明书图3-5 LED模块结构图3.2器件的介绍本系统中主要使用了如下一些功能器件：LM7805 LED CD4017 555定时器。下面就这些器件的功能特点、主要参数和使用方法作相应说明。3.2.1LM7805的介绍用LM78/LM79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有 过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳 压IC型号中的LM78或 LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如LM7806表示输出电压为正6V, LM790

21、9表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并 联起来，使其最大输出电流为 N个1.5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应 采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余 量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。在LM78 XX、LM79 XX系列三端稳压器中最常应用的是 TO-220和TO-202两种封

22、装。图中的引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。这样标注便于记忆。引脚为最高电位，脚为最低电位，脚居中为接地端。从图中可以看出，不论正压还是负压，脚均为输出端。对于LM78XXE压系列，输入是最高电位，自然是脚，地端为最低电位，即脚，如附图所示。对与 LM79X）负压系列，输入为最低电位，自然是脚，而地端为最高电位，即脚，7805引脚正确的顺序：1脚接输入，2脚接地，3 脚接输出。LM7805内部结构图如图3-6所示。图3-6 7805内部结构图LM7805的参数表如表3-1所示。表3-1LM7805的参数表参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压VoTj=25 C4.85.

23、05.2V5.0mA & lt;1o<1.0A,P o&l t;15WVi=7.5v to 20v4.755.005.25V线性调整率 VoTj=25 C,Vi=7.5V to 25V4.0100mVTj=25 C,Vi=8V to 12V1.650mV负载调整率 VoTj=25 C ,lo=5.0mA to 1.5A9100mVTj=25 C ,lo=250mA to 750mA450mV静态电 流IQTj=25 C5.08mA静态电 流变化 率 IQlo=5mA to 1.0A0.030.5mAVi=8V to 25V0.30.8mA输出电 压温漂 Vo/ Tlo=5mA0.8mV/

24、 C输出噪音电压VNf=10Hz to 100KHz,Ta=25 C42叮纹波抑制比RRf=120H z,Vi=8V to 18V73dB输入输 出电压 差Volo=1.0A,Tj=25 C2V输出阻 抗Rof=1KHz15mQ短路电 流1SCVi=35V,Ta=25 C230mA峰值电 流1PKTj=25 C2.2A322CD4017的介绍CD4017十进制计数器/脉冲分配器。CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP CR INH输入端。 时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能， 对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。 INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之

25、，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。Johnson计数器，提供了快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码输出。 防锁选通, 保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。 在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。CD4017提供了 16引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4种封装形式CD4017引脚图如图3-7所示】234r 5671 SY6Y7Y3Cr401736151413121匚109VddCR卩INHCOY9Y4YX图3-7 CD4017引脚图CO进位脉冲输出CP

26、时钟输入端CR清除端INH :禁止端Q0-Q9计数脉冲输出端VDD正电源VSS地LM7805的真值表如表3-2所示。表3-2 LM7805的真值表输入输出CRINHCRQ0Q9COxxHQ0计数脉冲为Q0Q4 时：CO=H计数脉冲为Q5Q9 时：CO=LLL计数HJLLxL保持xHLJxLxL32 3555定时器的介绍555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极型（ TTL） 工艺制作的称为555，用互补金属氧化物（CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器 外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V16V工 作，7555可在318

27、V 工作，输出驱动电流约为200mA因而其输出可与TTL、CMOS或 者模拟电路电平兼容。555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相 输入端的电压为2 Vcc /3，C2的反相输入端的电压为Vcc/3。若触发输入端TR的电压 小于Vcc/3，贝吐匕较器C2的输出为0 ,可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈 值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压大于Vcc/3，则C1的输出为0 , C2的输出为1，可将RS触发器置0 ,使输出为低电平。它的各个引脚功能如下：1脚：外

28、接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。2脚：低触发端TR3脚：输出端Vo4脚：是直接清零端。当此端接低电平，贝U时基电路不工作，此时不论TR TH处于何电平，时基电路输出为“ 0”该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只 0.01卩F电容接地，以防引入干扰。6脚：高触发端TH7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。8脚：夕卜接电源VCC双极型时基电路VCC的范围是4.516V，CMO型时基电路VCC 的范围为318V。一般用5V。引脚图如图3-8所示。THCT图3-8 555定时器引脚

29、图4系统调试此次调试对电源模块、脉冲产生模块、定时模块和脉冲分配模块进行了调试，使其 能正常的完成各自的功能。4.1调试环境TINA的介绍：Tina Pro 8（ 设计模拟和分析电子电路软件）TINA PRO是一个为设计、模拟和分 析模拟、数字以及混合型电子电路用的强大的而又价格适中的软件包。分析的结果可展 现在完善的图表中或显示在一系列虚拟设备里。全面的DTP工具能用来制作专业的报告和说明。电子工程师将会发现TINA是一个易于使用的，高性能的工具，而教育工作者将 会欢迎它用于训练环境的独特特色。TINA方便使用的电路图编辑器可迅速地建立任何电路。可从包含超过20,000个制造商模型的大的存储

30、库中选取元件。可用超过20种不同的分析模式或7种高科技的虚拟设备来分析你的电路，并可在完成后输出你的设计到你喜欢的 PCB软件包中。可在TINA 完善的图表窗口中或在虚拟设备里，或在在线的交互式模式下展现你的结果。在交互式 模式下你甚至可在操作中编辑电路。通过注释，符号分析获得的表达式，波特图，牛克斯图，极和零点，瞬时响应，数 字波形，以及使用线性或对数尺度获得的其他数据制作电路图表的优秀的报表和说明。 可使用TINA先进的绘图工具通过控制文字，字体，数轴，线宽，颜色以及布局来自定义 所做的说明。你可以在TINA内直接地创建，编辑和打印文件或通过剪切和粘贴把你的结 果输送到你喜欢的文字处理器或

31、 DTP软件包中。你能从任何Spice子回路（不管是你自己创建的还是从因特网上下载的或是从制造 商的CD盘中获取的或是将部分的电路图转化为子回路）创造新的TINA元件。TINA自动地用一矩形方块来表示这些子回路，当然你也可以用TINA的电路图形符号编辑器来创建 你所喜欢的任何形状。你也能使用TINA的参数提取器程序从目录或测量数据中计算模型 参数然后再把这些新的装置追加到目录中去。TINA也包含独特的工具为测试学生们的知识，监视进步和介绍故障排除技巧。与辅 助硬件一起，它能用于测试实际的电路并将结果与从模拟中获得的进行比较。4.2仿真调试4.2.1 电源模块的调试电源模块测试电路如图4-1所示

32、图4-1电源模块测试图按图连接好线路之后，用电压指针VF1在VM1的正极测试，使用tina中的瞬时分析 时间选择为0-100us，结果如图4-2所示。Ttupuo1.000.00人/150.00U时间s75.00U0.0025.00U100.00U图4-2 100us内瞬时分析图结果达到预期效果，该次调试成功。4.2.2 脉冲产生模块的调试脉冲产生模块测试电路如图4-3所示图4-3脉冲产生模块测试图在开始测试时，R3本来设置成100Q,采用tina瞬时分析0-10s的结果如图4-4所示:图4-4 10s内瞬时分析图如果在10S内产生如此多的脉冲，那么根本就看不出灯的循环闪亮，所以根据T =0.

33、7C3（R2 * 2R3），以及在网上查阅了众多知识后， 将R2设置为4.7k，R3设置为47k, 将C3设置为22uF，重新瞬时分析0-10S的结果如图4-5所示。图4-5调试后10s内瞬时分析图 成功的得到了所需脉冲波，该次调试成功。4.2.3 定时模块的调试定时模块可以使脉冲产生模块产生的脉冲波的宽度进行改变，由此可以改变LED等发亮的时间，测试电路图如图4-6所示ko2 2R4H-VS1 5555Ck7.4 2Rk74 3 RC3 22u图4-6定时模块测试图由TwF.IRG，且根据网上的一些资料将 R调为90k, R2调为20k, G调为10uF,得到瞬时分析0-10s的结果如图4-

34、7所示T 4.00图4-7 10s内瞬时分析图成功得到所需脉冲波，调试成功。4.2.4 脉冲分配模块的调试脉冲分配模块可以将传送进 CD4017的脉冲波进行时间上的分配，其测试电路如图4-8所示。|_EUTIT 1| U1U3 4017CP1CP0MRQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q5-9CP1Q0CP0Q1MRQ2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9U3-4017Q5-9VF1VF2VF3VF4VF5CP1Q0CP0Q1MRQ2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q5-9一U3 4017U3 4017VF11VF12VF13VF14VF15VF6VF7VF8VF9VF10VF16 CP1 CP0

35、b MRQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q5-9VF17TVF18VF19VF20图4-8脉冲分配模块测试图将CP1和MR接地，用6时钟信号发生源代替进入 CD4017勺脉冲波，将Ui的频率改 为1Hz,瞬时分析0-20S的结果如图4-9所示。VFii时间S5.000.00 VF12 5.000.00VF13 5.000.00VF14 5.000.00VF15 5.000.00 VF16 5.000.00VF17 5.000.00 VF18 5.000.00VF19 5.000.00 VF20 5.000.00图4-9 20s内瞬时分析图成功得到所需结果，证明该模块连接正确。5系统功能

36、、指标参数本节主要介绍本次设计的功能。5.1系统能实现的功能当通入220V家庭电压后，由电源模块进行稳压，产生 5V的直流稳压电源，再为定 时模块和脉冲产生模块供电。由定时模块决定脉冲产生模块所产生的脉冲波的宽度也可 以说是LED发亮的时间，而脉冲产生模块自身能决定每个脉冲之间的时间。产生的脉冲 波进入VD4017勾成的脉冲分配模块进行均匀分配再分别依次输入到 20只发光二极管中, 使20只发光二极管依次发光，从而实现本次设计的功能。6结论该次设计简单的介绍了怎样制作一个 4路的循环灯，虽然只是一个小设计，但却是 生活中那些功能多样，五光十色的彩灯的制作基础，在原电路基础上加一些器件就可以 得

37、到不同功能的循环灯系统。在设计中，各参数的取值和一些看似无用的电阻给了我很大的困难。（1）电路参数不正确，即使电路连接正确也得不到自己想要的结果。这一部分我也是在网上或者课本 中查阅相关知识来调节的。（2）仿真参数的不正确，当电路各部分连接好，参数调节正 确，在进行仿真测试时，仿真的方式和仿真选取的时间不正确，也得不到所需结果。这 一部分我是通过询问同学才得以解决。（3） 些看似与实验无关的电阻，在我进行查阅 相关的一些资料后发现其大多对电路起一个保护作用，防止电流过高而烧毁电路。该次设计的结果与已有结果大致上相同，仅仅是选取的参数值略微不同。如果对灯 的连接进行改变则可以得到不同功能的循环灯

38、，例如通过对CD4017勺进位信号的利用，可以使灯全亮。在本次设计中我都没进行更深层次的研究，这使我很遗憾。虽然本次设 计非常简单，仅仅实现了 4只LED的循环，然而其中所要求掌握的知识却很多，对 555 的认识，以及其3中不同的连接方式的应用。本次设计就用了两个 555,单功能却不同， 真心感觉到该器件的强大之处。另外也要熟练的掌握对CD4017勺应用，我清晰的知道我 对这个器件还理解的不够透彻，仅仅掌握了它的分配脉冲的能力。本次设计虽然简单，但却给我打下了一个良好的基础，在这些基础上只需对原有电 路进行一些改变我就能设计出实现各种不同功能的循环灯系统。7总结与体会通过本学期对数字电路逻辑设

39、计一书的学习，通过查找资料和网上搜索相关资料， 完成了本次课程设计。我又一次运用了所学知识，进一步了解到自己所学的知识的作用。 下面是我这次课程设计的心得体会。首先是循环灯电路的设计，我发现自己对芯片的功能还是不太了解，后来又重新查 了一遍，选择了合适的芯片。但又在连线时出了问题，出了问题并不重要，重要的是让 自己冷静下来，用心去找出问题的所在。然后用自己所学知识解决掉问题，硬是不能解 决的，可以去请教别人，但在问别人的时候，一定要理解对方是怎样解决掉这个问题的， 否则你将一无所获，下次遇到这个问题你一样又不知道。通过这次设计基本上熟悉了 555时基电路的应用和 CD4017以及LM7805勺

40、应用。这 次课程设计主要是运用数字电路逻辑设计的一些相关知识，在整个设计过程中，都离不 开对数字电路课程知识的再学习。我在最开始，就先将设计用到的知识通过翻阅数学电 子技术书回顾了一遍，这样的回顾让我对知识的理解更加透彻，对后来的快速设计起了 很好的铺垫作用。课程设计，通过选择的题目，根据要求，运用所学知识将其付诸实践 来完成。这并不是在课堂上的单纯听懂，或者课后看书过程中的深入理解，这需要的是 一种理论联系实践的能力。理论知识往往都是在一些理想状态下的假设论，而实际的动 手操作则完全不同，需要考虑实际中的很多问题。有些知识在理论上可能没错，但到了 实践中则不然。课程设计中设计是开端，连接是关键，测试时必须。所以实现过程中不仅要求对知 识的掌握要足够准确与精通，更要有绝对的耐心与细心。连接电路时一定按照自己的设 计图仔细连接，这会对后面的测试