模拟电子课设—不规则循环彩灯

1、自动化工程学院模拟电子课程设计(报告)学生姓名： 班 级： 学 号： 设计题目：1. 方波发生器制作 2. 不规则变速循环彩灯的制作 3 声控延时夜灯制作与调试 同组姓名： 徐小龙、曲行涛、李亮、张家棋、楚乐、李海山、蒋东奎 指导教师： 田老师 2009 年 9月 目 录第1章 方波发生器制作1.1 设计任务························&

2、#183;·····························21.2 总体设计方案··················&#

3、183;·······························21.3 系统分析与设计················&#

4、183;·······························21.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单··············

5、3;·············31.5 系统安装、调试与参数测量··································

6、;····41.6 改进意见与体会············································

7、;····4第2章 不规则变速循环彩灯的制作2.1 设计任务·········································

8、3;············52.2 总体设计方案····································

9、;··············52.3 系统设计与分析··································

10、;··············62.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单····························82.5 系统安装、调试与参数测量·&#

11、183;····································92.6 改进意见与收获体会···········

12、·································9第3章声控延时灯的制作与调试3.1 设计任务·············&

13、#183;·······································103.2 总体设计方案········&

14、#183;········································103.3 系统分析与设计·······

15、········································103.4 总电路图、元器件清单、仪器仪表清单······&

16、#183;····················113.5 系统安装、调试与参数测量··························&

17、#183;··········123.6 改进意见与收获体会····································

18、3;······12参考文献··········································

19、3;···············13第1章 方波发生器制作1.1 设计任务设计一个简易的方波发生器。在给定合适电源状态下利用相关器件制作一电路使该电路能输出一定频率的方波。当输出端接示波器，可观察并计算出所产生的方波波形及频率。1.2 总体设计方案根据相关资料查找，运用74LS00及电容电阻设计一个方波发生电路。图1-1电路工作原理为：该引脚图表示74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。A、B为输入端，Y为输出端，其共用电源端

20、为（14脚）接地端为GND（7脚）。当给5脚输入高电平，空脚4输入低电平，经过74LS00输出高电平，对电容C1进行充电，示波器上显示信号在Y轴正半部分。当电容C1充电结束后，C1继续放电，当放点结束后，C1处相当于断开。2脚接地，输出低电平。空脚1输入高电平，经过74LS00输出高电平，对电容C2进行充电，此时4脚输入高电平。空脚5也输入高电平，经74LS00后输出电平。即输出为低电平，在示波器显示信号为Y轴负半部分。C2充电结束后断开，重复第一过程。从此反复产生稳定方波1.3系统分析与设计 图1-2 图1-3该引脚图表示CT74LS00为“四2输入与非门”，内部有四个两输入与非门。A、B为

21、输入端，Y为输出端，其共用电源端为（14脚），接地端为GND（7脚）。1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单1.4.1总电路图图1-4 图1-5 图1-6元器件清单元器件清单如表11所示： 表11 元器件清单元器件名称个数74LS002电阻2电容2仪器仪表清单如12所示： 表12 仪器仪表清单仪器仪表名称个数万用电路板1万用表1电烙铁1焊芯1电工钳1导线若干1.5系统安装、调试与参数测量1.5.1 系统安装系统安装步骤为：（1）根据设计要求，画实验电路图；（2）根据实验电路图，画出实物位置电路线路，并印制装配图；（3）运用仿真软件对系统进行仿真；（4）准备电烙铁，预热，摆放好材料；（5）根据

22、电路图进行焊接，布线，注意器件正负极；（6）认真检查焊接是否正确，用万用表检测所焊部分通电情况是否正常；（7）测试是否成功。1.5.2实验调试结果实验测试结果为：将输出端接正弦波发生器，输出端接示波器。通过调整在示波器上可观察到正弦波。1.6 改进意见与收获体会在这次课程设计的过程中学到了一些除理论以外的其他的东西，例如实际操作。更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的成功感和快乐，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化，并学会利用图书馆图书查找资料去解决出现的问题。学会与别人合作，学会了对一些复杂电路的改进，总之感触很深。 第2章 不规则变速循环彩灯的制作2.1 设计任务利用两

23、组不规则周期发生器4069和CD4017彩灯和相关器件制作一组能够变速并且每一次变速都是不规则的彩灯电路。2.2 总体设计方案（1）参考电路图如下： 图2-1（2）电路的工作原理：它是由不规则周期脉冲发生器和CD4017彩灯电路组成。CD4017是一块能产生序列脉冲的CMOS计数/分配器。它有2个时钟端：CP端是上升沿触发计数端（=0。当=1，则输出状态保持不变）、端是下降沿触发计数端（CP=1。当CP=0，则输出状态保持不变）；CR为其异步清0端，加高电平时，不论、CP为何值，只有Y0输出为高电平；在时钟信号作用下，Y0Y9依次输出为正脉冲。不规则周期脉冲发生器（由CD4069构成）采用两个

24、脉冲信号发生器分别输出频率不同的两路脉冲信号，再由一个或门电路把它们合成为一个不规则周期脉冲信号；用这个不规则 脉冲信号作为CD4017彩灯电路的计数脉冲，就可以使彩灯循环变化的速度忽快忽慢，多路彩灯的每一路灯光的发光时间也变得各不相同。通过分别调整两个脉冲信号发生器的频率，可以改变不规则周期脉冲信号的变化规律。2.3 系统分析与设计2.3.1 CD4069 图2-2 为C D4069引脚图CD4069工作是，引脚7接地，CD4069为常用的CMOS集成门电路为六反相器。CMOS集成门电路完成的功能为CMOS反相器的基本电路如图22所示。为驱动管，又称输入管，为负载管，两管栅极连在一起作输入端

25、，漏极连在一起作输出端。要求，且。 图23CMOS反相器2.3.2 CD4017引脚图 图2-4十进制计数分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。CD4017有10个输出端（O0O9）和1个进位输出端O5-9。每输入10个计数脉冲，O5-9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个控制（MR、CP0和CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1O9）均为低电平。CP0和CPl是2个时

26、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。1 工作原理当输入时，截止，导通，输出。当输入时，导通，截止，所以输出。2.3.2 发光二极管发光二极管是由-族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区

27、注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光2.4 总电路图 元器件清单 仪器仪表清单2.4.1 总电路图 图2-52.4.2 元器件清单 表21 元器件清单元器件名称个数CD4069芯片1CD4017芯片1电阻10开关2二极管2发光二极管10表2-2 仪器仪表清单仪器仪表名称个数万用电路板1万用表1电烙铁1焊芯1电工钳1导线若干2.5 系统安装调试与参数测量2.5.1系统安装系统安装步骤为：（1）根据设计要求，画出实验电路图；（2）根据实验电路图，画出实物位置电路线路图和印制装配图；（3）运用仿真软件对系统进行仿真；（4）准备电烙铁，预热

28、，摆放好材料；（5）根据电路图进行焊接，布线，注意器件正负极连接是否正确；（6）认真检查焊接是否正确，用万用表检测所焊部分通电情况是否正常；（7）测试是否成功2.5.2 实验调试结果 试验测试结果为：接入适当的电源后发现彩灯的工作情况满足实验要求，所以调试结果成功。2.6 改进意见与收获体会 通过这次课程设计，使我在课堂上所学的知识得以充分应用，让我明白了知识的重要性，更进一步加深了我对模拟电子技术的了解，使我对数字电子技术产生了浓厚的兴趣，同时又让我了解了cd4069和cd4017这两个电子芯片的工作原理及相关知识，加强了动手能力。让我真正的学会了将理论知识应用于实践. 第3章 声控延时夜灯

29、的制作与调试3.1设计任务设计一个声控延时夜灯器。具体要求如下： （1）电路通过对声强的感应和检测处理，来控制照明灯的亮灭。（2）电路在照明灯点亮t秒后自动关断，并且时间t可以手动调节。（3）根据电路图设计印制电路板，并进行组装与调试，印制电路 板安装工艺应符合标准要求。 3.2 总体设计方案 根据实验要求和器材实际，运用555定时器 7805芯片构造声控延迟夜灯，按照电路图连接实验所需电路。 图3-13.3 系统分析与设计3.3.1 NE555引脚图 图3-2 本电路使用一块时基电路NE555，其高电平触发端6脚和低电平触发端2脚相连，构成施密特触发器，当加在2脚和6脚上的电压超2/3VCC时，3脚输出低电平，当加在2脚和6脚上的电压低于1/3VCC时，3脚输出高电平。3.3.2 电路的工作原理：当有声波传入驻极话筒MIC时，MIC将声波转变成交变电压信号通过电容C1偶合到三极管Q1上，经过