路灯控制电路的设计.docVIP

吉首大学信息科学与工程学院 课程设计报告书 课 程 课程设计 课 题： 路灯控制电路的设计 姓 名： 石贤 学 号： 20114054055 专 业： 电子信息工程 年 级： 2011级 指导教师： 刘忻 基地指导教师： 2013年 12 月 一、课程设计目的、任务和内容要求： 在当今社会中，人们已习惯于早出晚归，所以路灯的控制成为一个需要考虑的问题，如何能够在适当的时候开关灯需要我们去好好地思考设计。 本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。我们应在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。 课程设计目的 1. 掌握路灯控制器的设计、组装与调试方法。 1. 熟悉集成电路的使用方法。 课程设计任务及要求 1.当处于暗环境下（晚上）能够自动开灯（发光二极管亮），当处于亮环境下（白天）能够自动关灯（发光二极管灭）； 2.能自动记录“路灯”的开灯次数（用1位数码管显示）； 3.能累计“路灯”开灯时间（用2位数码管显示）。 二、设计方案 一，项目环境要求 硬件：微型计算机 软件：Protuse, Keil，STC-ISP 二，项目功能模块 1 多谐震荡电路的设计与分析 2译码显示电路的设计与分析 3计数电路的设计与分析 三，设计内容 1 多谐震荡电路的设计与分析 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。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 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 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 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 定时器成本低，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较器，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 /3 555 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 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，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 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0电平。555定时器主要是与电阻电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容上的电压以确定输出电压的高低和放电开关管的通断，可构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生电路。 该器件的电源电压为4.5V---18V，驱动电流也较大，并能提供与ttl, MOS电路相兼容的逻辑电平。555定时器可以构成多谐振荡器。自激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号图3-2所示为自激多谐振荡器电路和波形图。。电路采用电阻、电容组成RC定时电路，用于设定脉冲的周期和宽度。调节RW或电容C，得到不同的时间常数；还可产生周期和脉宽可变的方波输出。 脉冲宽度计算公式：Tw≈0.7 (R1+RW+R2) C 振荡周期计算公式：T≈0.7 (R1+RW+2R2) C 经过计算可知R1 可为47k，R2为47k。 图3-2 多谐震荡电路 2译码显示电路的设计与分析 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平