流水灯硬件电路设计

华东交通大学理工学院所属课程名称硬件电路设计题目流水灯分院电信分院专业班级电气〔6〕班学号学生姓名指导教师2013年6月目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、课程设计内容及目的3二、课程设计实验器材3三、课程设计实验原理41.实验电路图62.成品图6四、课程设计操作步骤7焊接技术7五、课程设计心得8参考文献〔资料〕9一、课程设计内容及目的随着电子技术的快速开展尤其是数字技术的突飞猛进，多功能流水灯凭着简易，高效，稳定等特点得到普遍的应用。在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见，与此同时，还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明，塑造自己的城市魅力。目前，多功能流水灯的种类已有数十种，如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。所以，多功能流水灯的设计具有相当的代表性。多功能流水灯，就是要具有一定的变化各种图案的功能，主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理，555定时器构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲，设计过程中需要了解相关芯片〔NE555、CD4017〕的具体功能，引脚图，真值表，认真布局，在连接过程中更要细致耐心。二、课程设计实验器材1、电阻2、电容3、5554、CD40175、LED6、导线7、富铜板8、滑动变阻器三、课程设计实验原理十进制计数／分频器CD4017CD4017是十进制计数器/脉冲分配器，可组成1～8通道循环工作的8循环逻辑控制器，并有实时清零功能。当CD4017的某一输出端为高电平时，其余各端均为低电平，Q0～Q9所接的发光二极管就会随CD4017的计数过程不断向前跃进，形成流水状。十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两局部组成，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〔O0～O9〕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个输〔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〔O1～O9〕均为低电平。CP0和～CPl是2个时钟输入端，假设要用上升沿来计数，那么信号由CP0端输入；假设要用下降沿来计数，那么信号由～CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比拟方便，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。555延时555定时器本钱低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面.它内部包括两个电压比拟器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3555定时器的功能主要由两个比拟器决定。两个比拟器的输出电压控制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，那么电压比拟器C1的反相输入端的电压为2VCC/3，C2的同相输入端的电压为VCC/3。假设触发输入端TR的电压小于VCC/3，那么比拟器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，那么C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。2脚：低触发端3脚：输出端Vo4脚：是直接清零端。当此端接低电平，那么时基电路不工作，此时不管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。假设此端外接电压，那么可改变内部两个比拟器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。6脚：TH高触发端。7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：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。在1脚接地，5脚未外接电压，两个比拟器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。成品图四.课程设计操作步骤1、根据元件清单检查元件数量2、首先安装电阻元件，电阻元件要紧贴电路板。3、安装电容器，电容器要注意极性。4、安装发光二极管，发光二极管也要注意极性，一般长的引脚为正极，如果直观不能确定极性可以使用万用表测量。5、把所有LED插在电路板上，整理一下对整齐，两个引脚向两边掰一下，使LED固定在电路板上。6、焊接LED的引脚，然后剪掉多余引脚。7、焊接完成。8、用导线布线。五、课程设计心得通过对本课件的制作，清楚地看到了自己的知识薄弱的方面，各个知识点没有联会贯穿，有些芯片的掌握不够准确。在做此课件的过程中，充分体会到了实际操作的重要性。如果没有同学的指点，可能自己会在一些地