三色燈控制器

題目 三色燈控制器 班級 08機(jī)設(shè)（1）班 學(xué)號 200810310113 姓名 尚宇峰 指導(dǎo) 付老師 時間2010年6月21日一6月25日景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院

電工電子技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書姓名尚宇峰 班級08機(jī)設(shè)（一）班 指導(dǎo)老師設(shè)計課題：三色燈控制器查找一個感興趣的電工電子技術(shù)應(yīng)用電路，要求電子元件超過30T0個或以上，根據(jù)應(yīng)用電路的功能，確定封面上的題目，然后完成以下任務(wù)：設(shè)1、 分析電路由幾個部分組成，并用方框圖對它進(jìn)行整體描述；計2、 對電路的每個部分分別進(jìn)行單獨說明，畫出對應(yīng)的單元電路，分析電路原理、任元件參數(shù)、所起的作用、以及與其他部分電路的關(guān)系等等；務(wù)3、 用簡單的電路圖繪圖軟件繪出整體電路圖，在電路圖中加上自己的班級名稱、與學(xué)號、姓名等信息；要4、對整體電路原理進(jìn)行完整功能描述；求5、 列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；1、查閱相關(guān)資料，開始撰寫設(shè)計說明書；設(shè)2、先給出總體方案并對工作原理進(jìn)行大致的說明；計3、依次對各部分分別給出單元電路，并進(jìn)行相應(yīng)的原理、參數(shù)分析計算、功能以及與步其他部分電路的關(guān)系等等說明；驟4、列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；5、總體電路的繪制及總體電路原理相關(guān)說明；6、列出設(shè)計中所涉及的所有參考文獻(xiàn)資料。設(shè)計說明書字?jǐn)?shù)不得少于3000字。參考文獻(xiàn)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、 總體方案與原理說明 42、 單元電路1 5\o"CurrentDocument"3、 單元電路2 6\o"CurrentDocument"4、 單元電路3 7\o"CurrentDocument"5、 單元電路4 8\o"CurrentDocument"6、 總體電路原理相關(guān)說明 97、 總體電路原理圖 10\o"CurrentDocument"8、 元件清單 119、 參考文獻(xiàn) 1210、 設(shè)計心得體會 131、總體方案與原理說明1.用光敏電阻檢測周圍環(huán)境的光強(qiáng)，以區(qū)分白天、夜晚，控制彩燈的亮滅。由于燈的亮滅規(guī)律是鐘擺樣的往復(fù)式，故考慮將計數(shù)器改為可逆計數(shù)器,每完成一次計數(shù)循環(huán)由加法計數(shù)改為減法計數(shù)，或由減法計數(shù)改為加法計數(shù)，如此循環(huán)。三色燈控制框圖三色燈控制圖框圖08機(jī)設(shè)（1）班尚宇峰200810310113單元電路1光控電路一一控制白天彩燈不亮，夜晚亮光控電路圖08機(jī)設(shè)（1〉班尚宇峰200810310113光敏電阻參數(shù)：光照下電阻大約為2千歐，無光照下電阻大約為50千歐。通過計算，選擇10千歐的電阻與光敏電阻連接，光敏電阻另一端接VCC,電阻另一端接地，光敏電阻與電阻共同端接555的THR端。其余連接見上圖，OUT為輸出端。白天光敏電阻電阻小，OUT端輸出低電平，夜晚則相反。3、單元電路2多諧振蕩器一一輸出脈沖信號源光控電路圖08機(jī)設(shè)（1）班尚宇峰200810310113如圖，1兆歐和200千歐的電阻與1微法的電容組成充放電電路。5550UT端輸出脈沖信號。由加減計數(shù)控制信號控制多諧振蕩器的振蕩頻率，實現(xiàn)加法計數(shù)時速度快，減法計數(shù)時速度慢，多諧振蕩器輸出信號（即5550UT端輸出信號）的波形見上圖。當(dāng)電容C上的電壓n大于2VCC/3時，555中的比較器C1由于反相輸入端電平高于同相輸入端電平而使其輸出為低電平，是基本RS觸發(fā)器置0,反之，當(dāng)電容C上電壓4小于VCC/3時，基本RS觸發(fā)器置lo當(dāng)電容上電壓此在VCC/3和2VCC/3之間時，觸發(fā)器狀態(tài)不變。通電后，電容充電，當(dāng)n逐漸增高到大于2VCC/3時，比較器C】輸出端變低電平,向基本RS觸發(fā)器輸入置0負(fù)脈沖，整個電路輸出為低電平，觸發(fā)器進(jìn)入第一暫穩(wěn)態(tài)。而后電容放電，電容器兩端電壓降低，當(dāng)n小于VCC/3時，比較器G的輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑蚧綬S觸發(fā)器輸入置1負(fù)脈沖，輸出由低電平轉(zhuǎn)為高電平，電路進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)。如此往復(fù)，形成周期性脈沖信號。由555和R,L等組成的多諧振蕩器輸出變化的脈沖信號，變化規(guī)律為慢一〉快一〉慢……如此循環(huán)。555送出的時鐘信號先慢后快多謝振蕩輸出的信號源08機(jī)設(shè)（1〉班尚

宇峰200S10310H3

4、單元電路3計數(shù)器一一輸出可逆計數(shù)信號計數(shù)器08機(jī)設(shè)(1)班尚宇峰200810310113選用8進(jìn)制可逆計數(shù)器，計數(shù)方式為：(Q：,Q】，Qo)000—>001—)010—>on—>loo—)loi—)no—)in—)no—)loi—>wo—>on—)oio->ooi->ooo->001……如此循環(huán)，送出的信號經(jīng)邏輯電路轉(zhuǎn)換成控制燈亮滅的信號。5、單元電路4邏輯電路一一輸出小燈亮滅邏輯信號時鐘信號與邏輯信號的關(guān)系:Q：QiQo紅X綠Y黃Z000000001100010110011010100011101001110111111000根據(jù)真值表，寫出最小項表達(dá)式，如下:TOC\o"1-5"\h\zX=E (1, 2, 6)Y=Z (2, 3, 4, 6)Z=E (4, 5, 6)以上由譯碼器74138與邏輯與非門芯片7420實現(xiàn)，如下圖連接0.1K邏輯電路0.1K邏輯電路08機(jī)設(shè)⑴班尚宇*$2008103101136、總體電路原理相關(guān)說明光敏電阻與555組成的光控電路，其555的OUT端作為計數(shù)器74191和組成多諧振蕩器的555兩個芯片的VCC端。白天時光控電路輸出低電平，計數(shù)器和多諧振蕩器不工作，則整個電路不工作，彩燈不亮。夜晚時，光控電路輸出高電平，計數(shù)器和多諧振蕩器工作，整個電路工作，彩燈按設(shè)計的順序亮。由555和R,L等組成的多諧振蕩器輸出變化的脈沖信號，變化規(guī)律為慢一〉快一〉慢……如此循環(huán)。脈沖信號輸送到74191計數(shù)器，計數(shù)器為八進(jìn)制可逆計數(shù)器。計數(shù)器的3個輸出端輸出計數(shù)信號到地址譯碼器74138,由74138及4輸入邏輯與非門芯片7420組成的邏輯電路將計數(shù)信號轉(zhuǎn)換成彩燈亮滅的電平信號，完成整個電路功能。邏輯電路08機(jī)設(shè)⑴班尚宇峰2008103101138、元件清單元件清單元件名稱功能數(shù)量電路箱數(shù)電實驗174191計數(shù)器174138地址譯碼器174204輸入與非274322輸入或17474D觸發(fā)器174113輸入與1555定時器2光敏電阻2千歐-5千歐1參考文獻(xiàn)《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》林紅周鑫霞編著清華大學(xué)出版社《電工電子實驗與仿真》吳敏等主編安徽人民出版社韓振振唐志宏編著大連理工大學(xué)出版社《數(shù)字電路邏輯設(shè)計》韓振振唐志宏編著大連理工大學(xué)出版社設(shè)計心得體會這次電工電子技術(shù)課程設(shè)計，我很用心的去完成，當(dāng)總原理圖繪好的那一刻,心里有說不出的滿足感。從這次課程設(shè)計中，我真正學(xué)到了很多有用的知識。通過這次課程設(shè)計，我學(xué)會了用Visio軟件繪制電路的原理圖。開始時，對這個軟件幾乎一無所知，通過自己慢慢的摸索，和同學(xué)的探討，對Visio有了一定的認(rèn)識，畫出了原理圖，遺憾的是電路的仿真沒能做出來，主要原因在于部分元件在仿真的元件庫里找不到，雖然花了很長時間，嘗試了用其他的元件代替，但結(jié)果總是不理想，由于時間也比較緊，自己對軟件的熟悉也還有待提高，最后只能放棄電路的仿真。這兒天，做課程設(shè)計雖然有些累，但還是非常值得的，它讓我學(xué)到了很多書本上沒有的東西，鍛煉了自己的動手能力。課程設(shè)計是一個學(xué)習(xí)新知識、鞏固加深所學(xué)課本理論知識的過程，它培養(yǎng)了我們綜合運用知識的能力，獨立思考和解決問題的能力。它不僅加深了我