通信課程設計--雙色爆閃燈

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程名稱： 數字電子技術課程設計 </p><p>　　設計題目： 雙色爆閃燈 </p><p>　　專 業(yè)： 通信工程 </p><p>　　班 級：

2、2011級（1）班 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　起止日期： 2013年11月-2013年12月 </p><p>　　指導教師：

3、 </p><p><b>　　雙色爆閃燈</b></p><p>　　摘要: LED時序電路已在社會生活廣泛應用，常見的有警車雙色爆閃警示燈、崗亭燈等。本次課程設計是利用NE555多諧振蕩器和CD4017十進制計數器組成時基電路，從而控制紅藍LED交替閃亮。同時我們通過改變RP1大小來控制LED的閃亮速度。</p><p&g

4、t;　　關鍵詞: NE555時基電路 CD4017十進制計數器 雙色LED燈</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　利用NE555多諧振蕩器和CD4017十進制計數器設計一雙順序閃光燈。使其在脈沖信號的作用下，雙色發(fā)光二極管的紅色管點亮形成得紅色流水燈序。 然后雙色發(fā)光二極管中的藍色管一次點亮。形成藍色光序，在始終脈沖得不斷

5、作用下，兩色管帶不斷流動，要求發(fā)光二極管得流動速率得流動速度可調。</p><p><b>　　總體框圖</b></p><p>　　雙色順序閃光燈總體框圖</p><p><b>　　（圖 1）</b></p><p>　　如圖 1所示，需要三大模塊</p><p>　　5

6、55定時器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（產生脈沖）。</p><p>　　CD4017十進制計數器/脈沖分配器（提供了快速操作、輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出）。</p><p>　　雙色LED（根據得到的電平閃亮）。</p><p><b>　　設計原理</b></p><p><b>　　單元電路設計與分析</b>

7、;</p><p>　　NE555多諧振蕩器（圖 2）</p><p><b>　?。▓D2）</b></p><p>　　電阻R1、R2和電容C1構成定時電路。定時電容C1上的電壓UC作為高觸發(fā)端TH（6腳）和低觸發(fā)端TL（2腳）的外觸發(fā)電壓。放電端D（7腳）接在R1和R2之間。電壓控制端K（5腳）不外接控制電壓而接入高頻干擾旁路電容C2（0.

8、01uF）。直接復位端R（4腳）接高電平，使NE555處于非復位狀態(tài)。</p><p>　　多諧振蕩器的放電時間常數分別為</p><p>　　tPH≈0.7×（R1+R2）×C1</p><p>　　tPL≈0.7×R2×C1</p><p>　　振蕩周期T和振蕩頻率f分別為</p>&

9、lt;p>　　T=tPH+tPL≈0.7×（R1+2R2）×C1</p><p>　　f=1/T≈1/[0.7×（R1+2R2）×C1]</p><p>　　CD4017十進制計數器/脈沖分配器</p><p>　　CD4017 是5 位Johnson 計數器，具有10 個譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時鐘輸入

10、端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制。INH 為低電平時，計數器在時鐘上升沿計數；反之，計數功能無效。CR 為高電平時，計數器清零。</p><p>　　Johnson 計數器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計數順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應時鐘周期內保持高電平。在每10 個時鐘輸入周期CO 信號完成一次進位，并用作多級計數鏈的下級

11、脈動時鐘。</p><p><b>　　電路圖分析</b></p><p>　　由555定時器部分輸入的脈沖信號得作用下，不斷輸出方波脈沖供給 LS160。74LS160對輸入的方波脈沖進行編碼，在通過譯碼器依次變?yōu)榈碗娖?，再經過74LS04變?yōu)楦唠娖?，使雙色發(fā)光二極管的紅色管點亮形成得紅色流水燈序， 然后雙色發(fā)光二極管中的綠色管一次點亮，形成綠色光序，在脈沖得不斷

12、作用下，兩色管帶不斷流動。</p><p>　　調節(jié)滑動變阻器可以改變脈沖頻率，從而改變發(fā)光二極管之間的發(fā)光時間間隔。</p><p><b>　　電路圖及原理</b></p><p>　　電路原理圖（圖 3）</p><p><b>　　(圖 3)</b></p><p>

13、<b>　　電路圖設計原理</b></p><p>　　它是由NE555組成的多諧振蕩器和CD4017十進制計數器／脈沖分配器組成。當第1、3、5個脈沖到來時，Q0、Q2、Q4依次輸出高電平，藍色LED閃亮3次，第6、8、10個脈沖到來時，Q5、Q7、Q9依次輸出高電平，紅色LED閃亮3次，當第11、13、15個脈沖到來時藍色LED再閃亮，依次循環(huán)藍色和紅色LED交替閃亮，形成模擬警燈的樣子

14、。改變RP1大小可改變振蕩周期，從而改變了LED的閃亮的速度</p><p><b>　　仿真圖（圖 4）</b></p><p><b>　?。▓D 4）</b></p><p>　　單脈沖波形圖（圖 5）：</p><p><b>　?。▓D 5）</b></p>

15、<p><b>　　儀器清單：</b></p><p>　　TLW-30 220V 30W電烙鐵</p><p>　　DT-830B型數字萬用表</p><p><b>　　原件清單（圖 6）</b></p><p>　　（圖 6）

16、 </p><p><b>　　電路的安裝與調試</b></p><p><b>　　安裝</b></p><p>　　所有的電子元器件在安裝前要全部測試一遍，使得在電路測試中，減少錯誤檢查的難度，有極性的電子元器件安裝時其標志最好方向一致，以便于檢查和更換。集成電路的方向要保持一致，以便正確布線和查線

17、；布線要按照信號的流向有序連接，連線要做到橫平豎直，避免導線與插孔的接觸不良。</p><p>　　根據電路圖，按照元器件大小，按從小到大順序依次把元器件擺放到電路板上，在過程中，要分清電解電容和晶體二極管的正負極性，不要裝錯位置。確定沒有裝錯位置后，再把各元器件焊接到電路板上。</p><p>　　準備焊接：焊接時先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器，最后焊TDA20

18、30A，焊接TDA2030前須先把TDA2030A用螺絲固定在散熱片上，否則在最后裝散熱片時螺絲很難打進去。TDA2030A與散熱片接觸的部分必須涂少量的散熱脂，以利散熱。焊接時必須注意焊接質量，開始時，可先在廢舊的電路板上多練習幾次，然后再正式焊接。在焊接時，要確保所焊接到焊盤上的錫適量，不要太多，避免與其他引腳短路，也不要造成虛焊。</p><p><b>　　調試</b></p&

19、gt;<p><b>　　調試前的檢查：</b></p><p>　　電路安裝完畢后，不要急于通電，首先要根據電路原理圖認真檢查電路接線是否正確。主要直觀檢查電源、地線、信號線、元器件引腳之間有無短路，連縣有無接觸不良，元器件有無漏焊，二極管、三極管、電解電容極性有無錯誤。查線時最好用指針式萬用表“Ω×1”檔，或用數字萬用表的“Ω”擋的蜂鳴器來測量。</p>

20、;<p><b>　　調試：</b></p><p>　?、?通電觀察。焊接完成后，確定線路、元件正確后，可接通電源進行調試，電源接通后不要先急于測量數據，而應首先觀察有無異?，F(xiàn)象，如有無冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如有異常，應立即關斷電源，待故障排除后方可重新通電。</p><p>　　⑵ 分塊調試。把電路按功能分

21、成不同的模塊，分別對各模塊進行調試。</p><p><b>　　實驗心得體會</b></p><p>　　經過近20天的努力，基本上完成了課程設計，在焊接方面還做的比較出色。當然這些都離不開老師平時的細心輔導。在完成課題的過程中，我的實踐能力增強了許多，許多以前不會，不懂的知識，在短短的二十天里，增長了許多，而且在理論上也有了更深的認識。</p>&l