《专业课程设计（一）》课程设计说明书_自动循环调光灯电路的设计.docVIP

目 录 1 技术指标 1 1.1 初始条件 1 1.2 技术要求 1 1.3 555定时器 1 1.4 计数器CD4017 2 1.5 74LS290 4 1.6 74LS139 4 2 设计方案及其比较 5 2.1 方案一 5 2.2 方案二 6 2.3 方案三 6 2.4 方案比较 7 3 实现方案 8 4 调试过程及结论 9 5 心得体会 9 6 参考文献 10 555 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。555 定时器的和分别如图和图 所示。 图1.1 555引脚图 管脚分布及供能： 2——低电平触发输入端TRI。该端低于VCC/3（或VCO/2）时，输出Q为高电平； 3——输出端OUT； 4——复位端RST。RST=0时，Q=0； 5——控制电压输入端CON； 6——高电平触发端THR。该端电平高于2VCO（或VCO）时，输出Q为低电平； 7——放电端DIS； 8——电源VCC。 图1.2 555内部电路框图 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2 VCC）/3。 1.4 计数器CD4017 十进制计数器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、...、O9依次出现与始终同步的高电平，宽度等于时钟周期。 引脚图如图1.3: 图1.3 CD 4017引脚图 其引脚功能如： 　 脚(Y5)，第5输出端； 　 脚(Y1)，第1输出端； 　　 脚(Y0)，第0输出端，电路清零时，该端为高电平； 　　 脚(Y2)，第2输出端； 　　脚(Y6)．第6输出端； 　　 脚(7)，第7输出端； 　　脚(Y3)，第3输出端； 　　脚(ss)．电源负端； 　　脚(Y8)，第8输出端； 　　脚(Y4)．第4输出端； 　　脚(Y9)．第9输出端； 　　脚()，级联进位输出端，每输入 10 个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。 　　脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效； 　脚(CP)，时钟输入端．脉冲上升沿有效； 　　脚(R)，清零输入端，在“R”端加高电平或正脉冲时，CD4017 计数器中各计数单元输出低电平“0”，在译码器中只有对应“0”状态的输出端 Y0 为高电平； 　　脚(VDD)，电源正端．3～18V 直流电压。 图1.4 74LS290引脚图 表1 74LS290功能表 1.6 74LS139 74LS139为2线-4线译码器，输出信号低电平有效。其引脚图和功能表如图1.5和表2所示。 图 1.5 74LS139引脚图 表2 74LS139功能表 2 设计方案及其比较 2.1 方案一 方案一设计电路如图2.1: 图2.1 方案一电路图 电路工作原理如下： 如图2.1，将555定时器的2和6并联连接后作为电路的输入端，就构成了施密特触发器，此时这两段的输入信号电压相同。 当电路接入电源时，555触发，产生的脉冲从3脚输出经电容C2稳定后接入CD4017计数器，使其被触发工作，这时，依次会从Y0~Y9依次输出高电平，但当Y4与清零端CR相连接后，当Y4输出高电平时，计数器被清零，从头开始计数，因此，在Y1~Y3这三个脚上依次接上47K,20K,10K的电阻并将这三个脚同时接入一个发光二极管，，发光二极管会依次出现熄灭，微亮，较亮，最亮四个状态。 因为脉冲频率f=1.43/(R1+R2)/C1,故改变滑变电阻器的阻值即可改变R1和R2的阻值比，这样即可改变发光二极管闪烁的频率。 2.2 方案二 方案二设计电路如图2.2： 图2.2 方案二路图 电路工作原理如下： 555触发器产生的脉冲使芯片74LS290工作，从零开始计数，将Qa,Qb接入译码器74LS139，译码器74LS139为低电平输出有效，故通过非门后，低电平变为高电平，此时，若接上小灯泡，则灯即可亮。图中，若电阻分压太大，使灯泡两端电