電子電路課程設(shè)計完整版.doc

沈陽理工大學 課程設(shè)計報告 題 目 秒脈沖發(fā)生器 課 程 名 稱 電子電路課程設(shè)計 院 部 名 稱 裝備工程學院 專 業(yè) 探測制導與控制技術(shù)專業(yè) 班 級 14110202 學 生 姓 名 魏文彬 學 號 1411020215課程設(shè)計地點 機械樓507、綜合樓C312 課程設(shè)計學時 三周指 導 教 師 畢 明 雪、胡曉陽、劉瑋摘 要555定時器是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機械式定時器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計有三個5千歐的電阻而成名。此電路后來竟風靡世界。目前，流行的產(chǎn)品有4個：BJT兩個：555,666（含兩個555）；COMOS兩個：7555,7556（含兩個7555） 555定時器是一種通用的集模擬與邏輯功能為一體的中規(guī)模集成電路。利用這種集成單片，只要適當配接少量元件，可以很方便地構(gòu)成脈沖產(chǎn)生和變換電路及具有其他定時功能的電路，在電子系統(tǒng)，電子玩具，家用電器等方面都有廣泛的應(yīng)用555定時器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。我們的這個課程設(shè)計也應(yīng)用到了555定時器產(chǎn)生秒脈沖的功能。關(guān)鍵詞555定時器； 脈沖； LED燈； 電路； 電路圖目錄（一） 設(shè)計目的4（二 ）設(shè)計要求4（三 ）設(shè)計內(nèi)容51實驗原理52電路原理圖53實驗器材64實驗步驟6（四）仿真結(jié)果7（五）焊接好的成品圖8（六）成品性能檢測9（七）總結(jié)10(一)設(shè) 計 目 的1. 培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的真確設(shè)計思想，訓練綜合運用已學過的理論和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力。 2. 學習較復(fù)雜的電子系統(tǒng)設(shè)計的一般方法，了解和掌握模擬、數(shù)字電路等知識解決電子信息方面常見實際問題的能力，由學生自行設(shè)計、自行制作和自行調(diào)試。3. 有利于我們邏輯思維的鍛煉，程序設(shè)計能直接有效地訓練學生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)分析問題、解決問題能力。即使是 一個簡單的程序，依然需要學生有條不理的構(gòu)思。4. 有利于培養(yǎng)學生嚴謹認真的學習態(tài)度和創(chuàng)新能力。5. 熟悉一些基本器件的應(yīng)用。6. 熟悉多功能板的焊接工藝技術(shù)和電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)。（二）設(shè)計要求 設(shè)計一個帶555定時器的秒脈沖發(fā)生器，通過555定時器產(chǎn)生單位秒脈沖，并將其輸出端接到一個LED燈泡上，我們通過觀察LED燈泡的狀態(tài)，可以看到它不停地閃爍，進行明暗兩種狀態(tài)的交替變化，交替時間大約為0.75s。（三）設(shè)計內(nèi)容1 實驗原理 （1） 秒信號發(fā)生電路由集成電路 555 定時器與 RC 組成的多諧振蕩器構(gòu)成。 需要的芯片有集成電路 555 定時器， 還有電阻和電容。 選擇 555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器， 其中電容 C1 為 470 微法， C2 為 0.01 微法， 兩個電阻 R1=768K歐姆，R2=768K 歐姆。 此時在電路的輸出端就得到了一個周期性的矩形波，其振蕩頻率為： f=1.43/(R1+2R2)C (3-1)由公式（3-1） 代入 R1 ， R2 和 C 的值得， f=1Hz。 即其輸出頻率為 1Hz 的矩形波信號 （2） 用 555 制作秒脈沖 輸出頻率為 1Hz,占空比為 50%. 單元電路連接。（3） 基于 NE555 的秒方波發(fā)生器的設(shè)計 用 NE555 芯片以及外圍電路搭建成一個多諧振蕩器， 通過設(shè)計外圍電路的參數(shù)輸出方波頻率為 1Hz， 故稱為秒方波發(fā)生器。2電路原理圖3實驗器材實驗用品型號、規(guī)格等參數(shù)數(shù)量電源適配器5v1按鈕開關(guān)無1555定時器LM55CM1電阻100歐姆1電阻200K歐姆1電容1微法1電容100微法1LED燈紅色1PCB板40X701導線無若干4實驗步驟 根據(jù)上述所設(shè)計的電路進行仿真，并觀察結(jié)果 根據(jù)已有的器材和設(shè)計好的電路圖，在PCB板上進行焊接。 將焊接好的電路板的555定時器的輸入端口接上5V的電源，觀察555定時器輸出端的LED燈及數(shù)位管的狀態(tài)，若LED燈閃爍并且出現(xiàn)明和暗的交替變換，即說明產(chǎn)生了秒脈沖，此時用秒表記錄下來每次變化的時間，為了更加準確可以測量50次。 將觀察的結(jié)果與之前仿真的結(jié)果和預(yù)測值相比較，若一致則說明此項設(shè)計正確；若不一致則說明該項設(shè)計存在錯誤，應(yīng)及時改正。（四 ）仿真結(jié)果 DIS（7腳）：放電端THR (6腳):高觸發(fā)端TRI（2腳）：低觸發(fā)端CON（5腳）：控制端RST（4腳）：復(fù)位端，不用時接高電平OUT（3腳）：輸出端GND（1腳）：接地VCC（8腳）：接電源正極周期時間大約T=1.1R3*C2改變R3或C2，就可以改變周期時間T此圖加了數(shù)位管和一個發(fā)光二極管都是為了便于觀察其現(xiàn)象。此圖IC的第七腳懸空。第五腳若不接控制電壓，可接一個小電容對地，以防干擾。 此電路圖，主要由555定時器、開關(guān)、LED燈、PCB板、電阻、電容、5V電源適配器和若干根導線組成。注意 ：連接導線時，一定要找準555定時器的端口，避免接錯端口。（五）焊接好的成品圖此圖為接通電源后的現(xiàn)象，由555定時器產(chǎn)生的秒脈沖可以通過LED燈觀察到，經(jīng)過50次的測量，我發(fā)現(xiàn)LED燈每隔0.75s閃爍一次，由此可以實現(xiàn)對電路的控制。而電容也有濾波的作用，同時也可以通過充放電對輸入端的電平進行控制，從而控制555定時器輸出端的電平，最終產(chǎn)生秒脈沖。（六）成品性能檢測（七）總 結(jié) 在為期三周的實習當中感觸最深的便是實踐聯(lián)系理論的重要性，當遇到實際問題時，只要認真思考，對就是思考，用所學的知識，再一步步探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。這次的內(nèi)容包括電路的設(shè)計，電路的仿真，電路的焊接。本次實習的目的主要是使我們對電子元件、芯片及電路板制作工藝有一定的感性和理性認識；對我們的專業(yè)知識做進一步的理解；培養(yǎng)和鍛煉我們的實際動手能力，使我們的理論知識與實踐充分地結(jié)合，作到不僅具有專業(yè)知識，而且還具有較強的實踐動手能力，能分析問題和解決問題的高素質(zhì)人才，為以后的順利就業(yè)作好準備。 在大一和大二我們學的都是一些理論知識，就是有幾個實習我們也大都注重觀察的方面，比較注重理論性，而較少注重我們的動手鍛煉。而這一次的實習正如老師所講，沒有多少東西要我們?nèi)ハ?，更多的是要我們?nèi)プ觯枚鄸|西看起來十分簡單，一看電路圖都懂，但沒有親自去做它，你就不會懂理論與實踐是有很大區(qū)別的，看一個東西簡單，但它在實際操作中就是有許多要注意的地方，有些東西也與你的想象不一樣，我們這次的實驗就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。不過，通過這個實驗我們也發(fā)現(xiàn)有些事看似實易，在以前我是不敢想象自己可以獨立一些計時器，不過，這次實驗給了我這樣的機會，現(xiàn)在我可以獨立的做出。 總的來說，我對這門課是熱情高漲的。第一，我從小就對這種小制作很感興趣，那時不懂焊接，卻喜歡把東西給拆來裝去，但這樣一來，這東西就給廢了?，F(xiàn)在課程設(shè)計學習如何把東西“裝回去”。每次完成一個步驟，我都像孩子那樣高興，并且很有“成就感”。第二，這次實習，是以學生自己動手，掌握一定操作技能并親手設(shè)計、制作、組裝與調(diào)試為特色的。它將基本技能訓練，基本工藝知識和創(chuàng)新啟蒙有機結(jié)合，培養(yǎng)我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。作為信息時代的大學生，作為國家重點培育的高技能人才，僅會操作鼠標是不夠的，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。 通過三個星期的學習，我覺得自己在以下幾個方面與有收獲： 一 對電子工藝的理論有了初步的系統(tǒng)了解。我們了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、電路圖的設(shè)計制作與工藝流程、工作原理與組成元件的作用等。這些知識不僅在課堂上有效，對以后的電子工藝課的學習有很大的指導意義，在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義。 二 對自己的動手能力是個很大的鍛煉。實踐出真知，縱觀古今，所有發(fā)明創(chuàng)造無一不是在實踐中得到檢驗的。沒有足夠的動手能力，就奢談在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就。在實習中，我鍛煉了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力。三 對電路圖的設(shè)計實習的感受。熟悉了仿真軟件Multisim10的使用，并且掌握了調(diào)試數(shù)字電路的方法。 焊接挑戰(zhàn)我得動手能力，那么電路圖的設(shè)計則是挑戰(zhàn)我的快速接受新知識的能力。在我過去一直沒有接觸過電路圖的設(shè)計的前提下，用一個下午的時間去接受、消化老師講的內(nèi)容，不能不說是對我的一個極大的挑戰(zhàn)。在這過程中主要是鍛煉了我與我與其他同學的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。因為我對電路知識不是很清楚，可以說是模糊。但是當我有什么不明白的地方去向其他同學請教時，即使他們正在忙于思考，也會停下來幫助我，消除我得盲點。當我有什么想法告訴他們的時候，他們會不因為我得無知而不采納我得建議。在這個實習整個過程中，我雖然只是一個配角，但我深深的感受到了同學之間友誼的真摯。在實習過程中，我熟悉了電路的設(shè)計步驟和方法?？墒俏椅茨塥毩⑼瓿呻娐穲D的設(shè)計，不能不說是一種遺憾。這個實習迫使我相信自己的知識尚不健全，動手設(shè)計能力有待提高。 我很感謝老師對我們的細心指導，從她那里我學會了很多書本上學不到的東西，教我們怎樣把理論與實際操作更好的聯(lián)系起來和許多做人的道理，這些東西無論是在以后的工作還是生活中都會對我起到很大的幫助 三周的實習短暫，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，事半功倍，更重要的是，做事的心態(tài)，也可以得到磨練，可以改變很多不良的習慣，例如：一個工位上兩個同學組裝，起初效率低，為什么呢？那就是沒有明確分工，是因為一個在做，而另一個人似乎在打雜，而且開工前，也沒有統(tǒng)一意見，彼此沒有應(yīng)有的默契。而通過磨合，心與心的交流以及逐漸熟練，使我們學到了這種經(jīng)驗。 實習這幾天的確有點累，不過也正好讓我們養(yǎng)成了一種良好的作息習慣，它讓我們更充實，更豐富，這就是實習的收獲吧！但愿有更多的收獲伴著我，走向未知的將來。 致 謝在這次課程設(shè)計的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝