電子線路課程設(shè)計說明書雙節(jié)拍彩燈設(shè)計

1、電子線路設(shè)計與仿真課程設(shè)計說明書題 目 雙節(jié)拍彩燈設(shè)計 長沙學(xué)院課程設(shè)計鑒定表設(shè)計題目脈沖分頻器指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師意見：評定等級： 教師簽名： 日期： 辯論小組意見：評定等級：辯論小組長簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名： 日期： 系部意見：系主任簽名：日期：說明課程設(shè)計成績分“優(yōu)秀、“良好、“及格、“不及格四類；摘 要脈沖分頻電路是一種十分重要的電路，在ARM于一些需要精準(zhǔn)時鐘節(jié)拍的芯片中內(nèi)部集成了脈沖分頻電路，這次電子線路課程設(shè)計我熟悉了一種簡易的脈沖分頻電路，可以實現(xiàn)2分頻，脈沖寬度可調(diào)的電路。通過調(diào)節(jié)1M電阻，從而改變RC電路充放電時間，來改變矩形波占空比，從而模仿PWM，或者是進(jìn)行

2、脈沖分頻。關(guān)鍵詞：時鐘，分頻，可調(diào)，PWM目錄1 緒論或前言2 實習(xí)的主要內(nèi)容08電子線路設(shè)計與仿真課程設(shè)計任務(wù)書系(部):電子與通信工程系 專業(yè): 應(yīng)物 指導(dǎo)教師: 孫利平、高岳民、袁媛 2010-1-3課題名稱多型雙節(jié)拍彩燈設(shè)計設(shè)計內(nèi)容及要求設(shè)計內(nèi)容選題范圍：本次課程設(shè)計必須包含模擬電路、數(shù)字電路兩局部內(nèi)容，各局部要求如下：1.1 模擬電路局部：1.1.1、直流穩(wěn)壓電源類：串聯(lián)穩(wěn)壓、三端穩(wěn)壓等1.1.2、信號源振蕩器類：數(shù)電模電不限；1.1.3、放大器類低頻、中頻、高頻、音頻、甲類、乙類、丙類等：晶體管、運算放大器等；1.1.4、濾波器類有源、無源：高通、低通、帶通、帶阻；1.1.5、信號

3、運算類：加減法、調(diào)幅、調(diào)頻、鑒頻、鑒相、微分、積分、檢波、AD/DA轉(zhuǎn)換；、常規(guī)IC的典型應(yīng)用電路等；1.1.7、晶體管電路設(shè)計和電子電路制作大全中的范例老師提供；1.2 數(shù)字電路局部：1.、邏輯電路門電路、編碼器、譯碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、存放器等綜合應(yīng)用；、單片機電路的綜合應(yīng)用；、交通燈、數(shù)字鐘、頻率計、密碼鎖、數(shù)字電位器的應(yīng)用等；2、設(shè)計要求：2.1、設(shè)計電路的參數(shù)自擬，要求帶有綜合性的課題必須包含模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計，且有一定的實用價值，重要參數(shù)的設(shè)計以及重要的波形圖需在課程設(shè)計說明書中表達(dá)；2.2、必要的參數(shù)計算或根本原理說明及相關(guān)仿真測試數(shù)據(jù)分析說明；2.3、每個同學(xué)間的課題不得完

4、全相同； 2.4、自擬課題報指導(dǎo)老師審查；設(shè)計工作量1、祥見實習(xí)指導(dǎo)書2、課程設(shè)計提交的資料：2.1 課程設(shè)計說明書打印稿及電子文檔；2.2 電路仿真源文件；2.3 Protel 99SE中原理圖文件、PCB文件、元件庫和封裝庫文件、元件清單包括型號、封裝等信息；進(jìn)度安排起止日期或時間設(shè)計內(nèi)容或預(yù)期目標(biāo)備注2011年1月4日7日見課程設(shè)計指導(dǎo)書教研室意見年 月 日系部主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日3 設(shè)計作品名稱或課題：多型雙結(jié)派彩燈設(shè)計3.1電路原理圖： 移位存放器及初值設(shè)定電路圖1 移位電路圖電路運用雙向4位移位存放器74LS194，將U1的右移輸入端DSR與U2的輸出端Q3相連；將U1的左移輸入

5、端DSR與U2的輸出端Q0相連；U2的右移輸入端DSR與U1的輸出端Q3相連；將U1的右移輸入端DSR與U2的輸出端Q0相連，是U1、U2構(gòu)成一個8位的雙向移位存放器，用于控制8路彩燈。另外74LS194的第一引腳MR為置0端，低電平有效，所以需要將其與電源相連，防止置0。用兩個4P的撥碼開關(guān)和8個1K的下拉電阻構(gòu)成初值設(shè)置電路與移位存放器的并行置數(shù)端0P-P3連接。當(dāng)撥碼開關(guān)短接時，直接將電源短接至并行置數(shù)端，那么移位存放器相應(yīng)的置數(shù)端口為高電平；假設(shè)撥碼開關(guān)斷開，那么并行置數(shù)端在下拉電阻的作用下唄設(shè)置為低電平。3.1.2 串級型電源：串級型電源是一種在輸入與輸出間串聯(lián)的接入控制器件晶體管等

6、構(gòu)成的電源。這種方式的電源在控制輸出電壓的過程中在電源控制器件上也產(chǎn)生電壓降控制器件上產(chǎn)生無用功，所以輸出電壓必然低于輸入電壓。也就是說只能做降壓型電源。由于控制器件上必然產(chǎn)生電壓降，這些電壓降變成了功耗，從而降低了電源的效率。電源的損失=控制器件上的電壓降*輸出電流。該電路穩(wěn)定性好，噪聲低。圖2 串級型電源電路LM833是低電平、雙通道運算放大器。主要特點是：低電壓噪聲、15MHz帶寬、低失真度0.001%、防靜電2KV設(shè)計、具備較好的頻率特性。圖3 LM833 引腳圖及引腳功能NPN9013是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓,大電流,小信號的NPN型硅三極管。一般特性： 集電極電流I

7、c：Max 500mA ；集電極-基極電壓Vcbo：40V；工作溫度：-55 to +150 功率(W):0.625 ；fT(MHZ):-.；hFE :64 202和9012PNP相對。 主要用途： 開關(guān)應(yīng)用、射頻放大、 低噪聲放大管圖4 NPN引腳圖31.3 把戲選擇電路由一個單刀三擲的開關(guān)來選擇彩燈把戲。單刀三擲的開關(guān)接于電源時74LS194的S0端為“1，S1端通過一個反相器后為“0，那么彩燈循環(huán)右移；單刀三擲的開關(guān)接地時74LS194的S0端為“0，S1端通過一個反相器后為“1，那么彩燈循環(huán)左移；當(dāng)單刀三擲的開關(guān)接于555定時器的輸出端是，選擇左右交替移動的把戲。同時將555定時器接成

8、多諧振蕩的形式，且輸出方波占空比是可以調(diào)節(jié)的。圖5 把戲選擇電路功能介紹： 單定時器。電壓VCC = 4.5V時分鐘時VCC = 16V的，最大。電源電流Icc = 3mA的，類型，國際商會=為6mA，最大VCC = 5V時，國際商會在7.5mA =，類型，為ICC = 15mA.max關(guān)系VCC = 15V時。NE555引腳圖介紹如下：1地 GND 2觸發(fā) 3輸出 4復(fù)位 5控制電壓 6門限(閾值7放電 8電源電壓Vcc圖 6 555引腳圖 圖 7 74LS04引腳圖及真值表 脈沖產(chǎn)生電路圖8 脈沖產(chǎn)生電路脈沖產(chǎn)生電路由555定時器組成，將555芯片的第2 腳和第6腳短接，構(gòu)成多諧振蕩電路，

9、這是芯片輸出引腳3將輸出頻率穩(wěn)定的脈沖信號。脈沖信號的頻率可以通過調(diào)節(jié)充電電容和電阻的大小來改變。 彩燈控制電路彩燈控制電路的原理是通過移位存放器的并行輸出來決定，當(dāng)輸出為“1時，彩燈通電發(fā)亮，當(dāng)輸出為“0時，彩燈不通電而熄滅。圖9 彩燈控制電路3.2 工作原理、仿真和性能測試與分析：1當(dāng)單刀三擲開關(guān)接電源時，彩燈為右移把戲。 圖10 電路仿真12當(dāng)單刀三擲的開關(guān)接地時，彩燈為左移把戲。 圖 11 電路仿真23當(dāng)單刀三擲開關(guān)接555定時器時，彩燈為左右交替移動的把戲。因變化為瞬間的，具體選擇可參考附帶protues仿真 圖 12 電路仿真34時序仿真以單刀三擲開關(guān)接地時的時序為例，時序仿真圖如

10、下： 圖 13 時序仿真圖5PCB圖如下：圖14 PCB圖4 心得體會：通過此次課程設(shè)計，讓我收獲了很多知識和經(jīng)驗。感謝老師給我們這次親自動手，自行完成課題設(shè)計的時機，讓我們受益匪淺。在很多能力上有了很大的提高，加深了對電路的分析能力，掌握了常用電子器件的類型和特征，學(xué)會了電子電路的調(diào)試。在設(shè)計過程中，了解了很多元器件的功能，并且對其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。通過這次課程設(shè)計，我認(rèn)識到自己的理論知識還不夠，所以在以后的學(xué)習(xí)中，我要加強理論知識的學(xué)習(xí)，讓自己在實踐的根底上有理論的指導(dǎo)。這次課程設(shè)計同樣使我懂得了理論結(jié)合實際的重要性，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論與實踐相結(jié)合起來，

11、才能真正掌握知識，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。更重要的是，我們無論做什么工作都要具有良好的專業(yè)素質(zhì)，以后遇事不要急躁，做事要嚴(yán)肅認(rèn)真細(xì)心，最為電子系學(xué)生，我們要養(yǎng)成仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骱涂茖W(xué)作風(fēng)，容不得半點馬虎，一個元器件的接錯可能導(dǎo)致很大的失誤。通過實習(xí)，我們能更好的了解自己的缺乏，了解關(guān)于課程設(shè)計應(yīng)注意的各方面，能夠為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)積累一筆珍貴的財富。總結(jié)這次設(shè)計，我經(jīng)過自己的努力在參考資料缺乏的情況下獨立將設(shè)計工程完成，這是令人可喜的地方，但是在整個過程中依然暴露了許多缺乏：本次設(shè)計的核心和創(chuàng)新點就在于彩燈循環(huán)速度以及循環(huán)時間。而速度的調(diào)節(jié)時通過改變滑動變阻器來實現(xiàn)的，由于選擇

12、的滑動變阻器調(diào)節(jié)精度較低，所以控制很難到達(dá)精確無誤。2.創(chuàng)新改良意見設(shè)計以圓滿完成，各項功能指標(biāo)也都有已經(jīng)道道預(yù)期目標(biāo)，但整個電路系統(tǒng)依然有許多有待改良的地方。(一) 控制的彩燈不需要局限于8路，運用多個74LS194芯片進(jìn)行大規(guī)模級連就可以實現(xiàn)多路彩燈的循環(huán)控制功能，這樣能使整個電路系統(tǒng)更貼近于實際應(yīng)用。二 將555定時電路中的滑動變阻器改為精密調(diào)節(jié)的，這樣而已對彩燈循環(huán)時間進(jìn)行精確的控制。另外還可以采用分立元件組成的多諧振蕩器電路來代替555定時電路以降低整個設(shè)計本錢。以上就是我對自己這次設(shè)計的總結(jié)。通過這次鍛煉，我自己的能力得到了不小的提高。在未來的工作崗位中我也將發(fā)揚堅持不懈的精神，做一名合格的人才。6 存在的缺乏及建議：在本次設(shè)計的學(xué)習(xí)和研究過程中我感覺受益很深，不但讓我懂得了許多理論知識，更