自动化模电课设交替闪光器.doc

课 程 设 计 说 明 书
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题 目：
1 交替闪光灯的制作与调试

2电子触摸控制器的制作与调试

3八路电子抢答器的制作
指导教师：
2013年12月26日
目录
第1章 交替闪光器的制作与调试 1
1.1 设计任务 1
1.2 总体设计方案 1
1.3系统分析与设计 1
1.3.1元件介绍 1
1。3。2系统分析 1
1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 2
1。4.1系统总电路图 2
1.4。2元器件清单 2
1.4。3仪器仪表清单 2
1。5系统安装、调试与参数测量 3
1.6改进意见与收获体会 3
第2章 电子触摸控制器的制作调试 4
2。1 设计任务 4
2.2 总体设计方案 4
2.3系统分析与设计 4
2。3.1元件介绍 4
2.3。2系统分析 4
2。4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 5
2.4.1系统总电路图 5
2.4。2元器件清单 5
2。4.3仪器仪表清单 5
2。5系统安装、调试与参数测量 6
2.6改进意见与收获体会 6
第3章 八路电子抢答器的制作 7
3.1 设计任务 7
3.2 总体设计方案 7
3.3系统分析与设计 7
3.3。1元件介绍 7
3.3.2系统分析 8
3.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单 8
3.4.1 系统总电路图 8
3.4。2 元器件清单 9
3。4.3仪器仪表清单 9
3。5系统安装、调试与参数测量 9
3。6改进意见与收获体会 9
参考文献: 11

第1章 交替闪光器的制作与调试
1。1 设计任务
通过555定时器使两个发光二极管（LED）交替闪光。
1。2 总体设计方案
用NE555芯片构成多谐振荡器和相关器件按照电路图连接电路，电路连接完成后,进行调试测试。
1.3系统分析与设计
1。3。1元件介绍
NE555芯片：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载；只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。
发光二极管（LED）：是一种能发光的半导体电子元件.由镓（Ga)与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管.在电路及仪器中常作为指示灯。
1。3。2系统分析
参考电路是一个典型的利用555构成多谐振荡器电路。电阻R3、R4和电容C1构成定时电路。定时电容C1上的电压UC作为高触发端TH（6脚）和低触发端TL（2脚)的外触发电压。放电端D（7脚）接在R3和R4之间。电压控制端K（5脚）不外接控制电压而接入旁路电容C2.直接复位端R（4脚）接高电平，使NE555处于非复位状态。多谐振荡器的充放电时间常数分别为：tPH=0。7＊（R3+R4）＊C1；tPL=0.7＊R4＊C1；通过电容的充放电改变输出端（3脚）的高低电平状态。当输出端为高电平时，LED1灭，LED2亮；当输出端为低电平时，LED1亮，LED2灭。参考电路振荡周期T=0.7*（R3+2R4）*C1，因此交替闪光的频率仅与电阻R3、R4和电容C1大小有关，与其他参数无关。
1.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单
1.4。1系统总电路图
图1 总电路图

图1。1 总电路图
1。4。2元器件清单
表1。1 元器件清单
元器件名称
具体说明
个数
555定时器
NE555
1
发光二极管
无
2
电容
10微法
1

100微法
1
电阻
470欧
2

2.2千欧
1

68千欧
1
1。4。3仪器仪表清单
表1.2 仪器仪表清单
仪器仪表名称
个数
电路板
1
尖口钳
1
万用表
1
电烙铁
1
焊芯
1
导线
若干
1.5系统安装、调试与参数测量
按照电路图焊接电路，焊接电路完成后,使用万用表对电路板进行检查，检查无误后，用直流稳压电源进行测试。
测试结果:发光二极管交替闪烁;改变电阻R3、R4和电容C1,交替闪光频率改变。
1.6改进意见与收获体会
焊接电路时先对导线测试,看是否有导线短路;注意发光二极管正负端，不要接反；用直流电源调试前对电路板进行检查，看电路板正负接线端是否短路，以免烧坏电源。
6

第2章 电子触摸控制器的制作调试

2。1 设计任务
完成电子触摸器的制作，当人接触触摸器时，发光二极管亮，并具有一定延时时间。
2.2 总体设计方案
用NE555芯片和相关器件按照电路图连接电路，电路连接完成后,进行调试测试。
2.3系统分析与设计
2.3.1元件介绍
NE555芯片：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载；只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜.
发光二极管（LED)：是一种能发光的半导体电子元件。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中常作为指示灯。
2.3.2系统分析
参考电路为555定时器构成的典型单稳态触发电路.当接触板没有被触摸时,NE555的触发输入端由22MΩ的电阻偏置到高电平，当接触板被触摸时，人的皮肤电阻将低于引脚2对地阻抗，此时引脚2变为低电平。这种效用使触发输入端的电压低于1/3VCC的门限电平，555定时器开始定时，电路稳态进入暂稳状态。输出脉冲宽度T=1.1*R1*C1，由于参考电路电容为1微法，实际使用电容为0。1微法，所以本组电路大约为0。5秒，引脚3输出电压用来驱动发光二极管。
2.4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单
2。4.1系统总电路图
图2.1 总电路图
2.4.2元器件清单
表2.1 元器件清单
元器件名称
具体说明
个数
555定时器
NE555
1
发光二极管
无
1
电容
0。01微法
1

0。1微法
1
电阻
150欧
1

4。7兆欧
1

22兆欧
1
2。4.3仪器仪表清单
表2.2 仪器仪表清单
仪器仪表名称
个数
电路板
1
尖口钳
1
万用表
1
电烙铁
1
焊芯
1
导线
若干
2.5系统安装、调试与参数测量
按照电路图焊接电路，焊接电路完成后，使用万用表对电路板进行检查,检查无误后，用直流稳压电源进行测试。
测试结果:用手触摸触电，发光二极管亮，松手后具有一定延时时间。
2.6改进意见与收获体会
通过此次课程设计我学习到了如下几点：1.做好准备工作，先搞清电路中各个元件的作用和使用方法，只有弄清楚原理,在调试检查电路时才能做到得心应手。2.互相合作，在电路制作过程中，我们要好好配合,分配任务,这样才能高效率完成任务,发挥出每个队员的能力。
第3章 八路电子抢答器的制作
3.1 设计任务
设计八路电子抢答器:J0，J1…J7由参赛选手控制，J8由主持人控制。当任意一个选手抢先按下按钮时，数码管显示选手数字，此时其他选手按键无效,一轮抢答结束,由主持人按动清除按钮J8，进行下一次抢答.
3.2 总体设计方案
根据参考电路，用74LS373对按键的状态进行锁存，74147对状态进行编码，通过CD4511译码并驱动数码管显示；74LS30和74LS00用于实现逻辑上的转换。
3.3系统分析与设计
3。3。1元件介绍
74LS373:三态八输入锁存器。373 的输出端 Q0～Q7 可直接与总线相连;当三态允许控制端 OE 为低电平时，Q0～Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时,Q0～Q7 呈高阻态,即不驱动总线，也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响.当锁存允许端 LE 为高电平时，Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时，D 被锁存在已建立的数据电平。
74147:10-4线BCD编码器。把输入的状态编成BCD码。
CD4511:CD4511 是一片 CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器，用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码-七段码译码器。具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动共阴LED数码管。
74LS30:8输入与非门.
74LS00:2输入与非门。
数码管:由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件。有共阴极和共阳极之分,常用于显示数字和字符.
3.3.2系统分析
参考电路由5个集成芯片组成, 74LS373为三态八输入锁存器，74LS30为8输入的与非门。J0,J1…J7由参赛选手控制，J8由主持人控制.当任意一个选手抢先按下按钮时,74LS30的输出将跳变为低电平,这个低电平使74LS373处于锁存状态，它的输出Q0,Q1….Q7被锁存,随即编码器进行编码。74LS147为10线到4线的编码器，输入端为低电平有效,输出为反码.CD4511为译码器和驱动数码管装置，输入BCD码时经译码后使数码管显示数字0，1……7。为了使译码后数码管能显示数字,该电路将译码器的D端输入接74LS373的锁存控制输入端,数字被锁存时,该端为低电平，数码管为正常显示数字；允许数据输入时，74LS373的11脚为高电平,经过译码后数码管不显示，这样正好满足了电路的要求。数码管为共阴7段数码管。一轮抢答结束，由主持人按动清除按钮J8，对D锁存器进行解锁。
3。4总电路图、元器件清单、仪器仪表清单
3。4。1 系统总电路图
图3。1 总电路图
3。4。2 元器件清单
表3.1 仪器仪表清单
元器件名称
个数
74LS373
1
74147
1
74LS30
1
74LS00
1
CD4511
1
数码管
1
100K电阻
9
3。4。3仪器仪表清单
表3.2 仪器仪表清单
仪器仪表名称
个数
电路板
1
尖口钳
1
万用表
1
电烙铁
1
焊芯
1
导线
若干
3。5系统安装、调试与参数测量
按照电路图焊接电路,焊接电路完成后，使用万用表对电路板进行检查,检查无误后,用5V直流稳压电源进行测试。
测试结果:按下J0-J7按键，数码管均能正确显示数字；按下J9按键，数码管清零，无显示，进行下一轮抢答。
3。6改进意见与收获体会
可以尝试用51单片机制作八路抢答器，可以增加计时和时间提醒等多种功能。
通过此次课程设计，我学到很多知识，一些在课堂上学到的知识只有通过动手实践才能更好地理解和掌握。焊接电路时，一定细心，不要有虚焊漏焊的情况.各个集成芯片的电源和接地端不要漏焊。电路焊接完成后不要急于调试，先检查电路，检查无误后进行调试。调试出现问题时，用万用表有次序的检查电路，排除故障。这次课程设计提高了我们团队合作能力，在我的带领下，我们小组快速的完成了3个题目,这项任务这次课程设计依靠团队的力量完成，所以我们在以后的学习中应培养团队合作能力.
参考文献:
［1]彭介华.电子技术课程设计指导.北京：高等教育出版社,1997
[2]韩广兴.电子元器件与实用电路基础.北京：电子工业出版社，2005
［3］赵志杰.集成电路应用识图方法.北京:机械工业出版社,2004