彩灯双向循环电子技术课程设计实验报告.docVIP

安徽农业大学经济技术学院 电子技术课程设计报告书 课题名称 一种多种波形发生器设计 姓 名 汪亦嘉 学 号 150103233 院、系、部 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 李 琰 2017年 6月 13 日 一、设计任务及要求： 1、用中规模计数器设计双向流动彩灯控制器。 2、要求彩灯双向流动点亮，其闪烁频率在1～10Hz内可调。 3、要求用555定时器设计时钟脉冲，五路彩灯采用五个发光二极管代替。 设计要求 4、双向流动彩灯控制器的直流稳压电源要求自行设计。 5、在选择器件时，应考虑成本。 6、根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 7、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 指导教师签名： 2017年6月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2017年6月 日 三、成绩 指导教师签名： 2017年6月 日 设计目的 对模拟电子技术的的直流电源中的整流、滤波、稳压等环节加深印象。 了解直流电源各部分的结构。 加深对于555定时器的内部结构的理解。 将74LS161改为十六进制以内的任一进制计数器。 Mulsitim电路仿真软件应用灵活。 二、方案论证 设计一个 方案一：图1 的原理框图 方案二： 图2 双向彩灯控制器方案二的原理框图 最终本设计采用的是方案一，。 三、电路设计 1.直流稳压电源电路 其方框图如图和图所示 图4 电路原理图 2.多谐振荡器电路 多谐振荡电路由555定时器连接而成，555定时器是一种常用的定时器集成电路芯片。它有两个比较器C1和C2，每个比较器的一个输入端接到三个R电阻组成的分压器上，输出分别接SR锁存器输入端。 555集成电路的输出级为推拉式结构， 此外芯片内部还有一个集电极开路的放电晶体管TD。工作原理为： RD=0时，vo=0，TD导通。 RD=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，vo=0，TD饱和导通。 RD=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，Q、Q不变，vo不变，TD状态不变。 RD=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，Q=0、Q=1，vo=1，TD截止。 RD=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，Q=Q=1，vo=1，TD截止。 将555定时器的vI1和vI2连在一起，然后将v0经RC积分电路接回输入端就构成多谐振荡器。接通VCC后，VCC经R1、R2和R3对电容C3充电。当vc上升到2VCC/3时，uc=0，T导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到VCC/3时，uo又由0变为1，T截止，VCC又经R1、R2和R3对C3充电。如此重复上述过程，在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。 两个暂稳态维持时间T1和T2分别可通过RC电路过渡过程公式来进行计算： T1=0.7(R1+R2+R3)C T2=0.7R3C T=T1+T2=0.7(R1+R2+2R3) 所以当频率在1~10Hz时，周期为0.1~1Hz,所以选择C=5μf R1=300K的滑动变阻器 R2=R3=10K 当滑动变阻器R1在最左端时，R1=0 T=0.7×(10K+2×10k) ×4.8μf=0.1008 当滑动变阻器R1调到最右端时，R1=300K T=0.7×(300K+10K+210K) ×4.8μf=1.1088 555定时器的原理图，引脚排列图和多谐振荡器原理图如图5、图6和图7所示 。 图5 555定时器原理图 图6 555定时器引脚排列图 555定时器引脚功能为; 脚1　接地端　 GND 脚2　触发器输入端 TR 脚3　输出端　　 OUT 脚4　复位端　　 RD 脚5　控制电压输入端 VCO 脚6　阈值输入端　 TH 脚7　放电端 DISC 脚8　电源端 Vcc