彩灯的控制实训报告.docx
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彩灯的控制实训报告
实训题目:
彩灯的控制
1.整机设计
1.1设计要求
1.1.1设计任务
设计由几种常用集成数字芯片组成的彩灯控制电路,彩灯用8个发光二极管代替,设置外部操作开关,它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。
1.1.2性能指标要求
一、设置外部操作开关,它具有控制彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能
二、彩灯亮点移动时间间隔取1秒
三、占空比约等于50%
四、彩灯的布图形状随意
1.2整机实现的基本原理及框图
1.2.1基本原理
通过两片集成双向移位寄存器74LS194和拨码开关控制右移﹑左移和一个拨码开关进行预置端让其全亮﹑全灭和一个由555芯片构成的CP产生电路。
移位寄存器74LS194是一个具有移位功能的寄存器,寄存器中所存的代码能够在一位脉冲的作用下依次左移或右移,555芯片是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,并且集成芯片74LS04是非门,能进行循环。
所以此电路的基本原理是由555芯片产生脉冲,传给移位寄存器74LS194,再经过非门与拨码开关实现循环、左移、右移、全亮、全灭的功能。
1.2.2总体框图
彩灯演示电路
555芯片CP产生电路
总体框图
2.各功能电路实现原理及电路设计
整个电路的设计电路图:
(1)电源输入接口
由一个接口和一个发光二极管(如果接入正确则灯亮)和一个300欧的电阻保护。
其电路图如下:
电源输入接口
(2)555芯片CP产生电路
方案一:
由555定时器接成多谐振动器。
其图如下:
555定时器接成多谐振动器图
振动周期:
T=0.7(R1+2R2)C
输出脉冲占空比:
q=(R1+R2)/(R1+2R2)
方案二:
由555定时器接成多谐振动器但其占空比可调。
其图如下
555定时器接成多谐振动器占空比可调图
在这次电路设计中我选择的CP产生电路是第2中方案,是为了便于调占空比。
电容取:
4.7μf0.01μf
电阻取:
两个47kΩ50kΩ精密
电位器:
50kΩ精密电位器
其原理图如下:
555芯片CP产生电路
(2)彩灯控制电路
2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻(保护发光二极管)和八个发光二极管和一片74LS04(控制彩灯循环亮的作用)和拨码开关控制输入的高低电平。
其图如下:
彩灯控制电路
(3)彩灯演示电路
2片移位寄存器74LS194级联实现。
其八个输出信号端连接八个300欧电阻(保护发光二极管)和八个发光二极管。
其电路图如下
彩灯演示电路图
双向移位寄存器74LS94
CP移位脉冲动=输入端
CR非异步置0低电平有效
工作方式控制端
S1S0=00时,保持功能;S1S0=01时,右移功能。
S1S0=10时,左移功能。
S1S0=11时,并行置数功能。
DSR右移串行数码输入端
Q3~~Q0并行数据输出端,从高位到低位依次为Q3~Q0
74LS194功能表
3.制作与调试过程
制作
①找资料、画原理图和PCB图
②打印PCB图、原理图、装配图
③磨板、转印、腐蚀、打孔、涂松香、插元器件、焊接
调试过程
插好电源,把单刀双掷开关向右拨与向左拨,实现全亮与全灭功能。
在对数进行预置,拨拨码开关的1、2、3、4和S0S1的01、10对数进行左移、右移等功能。
4.电路测试
4.1测试仪器与设备
万用表
4.5V的电池盒
3节1.5V电池
4.2指标测试
①拨动开关S4看其是否可实现全亮﹑全灭
②对电路板进行预置后进行调试看其是否能实现左移和右移
5.实训心得体会
通过这次数电实训,我学会了很多很多知识。
在实训中我懂得了要一步一个脚印,慢慢研究,才能成功。
在做实训的整个过程中,把所有的错误全部检查出来了,最后成功了,虽然很累,但最后很有成就感。
又一次领会了“失败乃成功之母”这句话。
从这次实训中,我进一步了解做一个电路板的流程。
第一步,找资料理解每一部分电路的结构和功能,在原有的基础上加上自己所要求的,在纸上画原理图,所需的元器件的清单;第二步,在protel上画原理图,不懂的及时找辅导老师或自己查找资料并画出正确的原理图;第三步,把原理图导入到PCB板去并合理的摆放元器件,认真核对原理图和PCB图的管脚是否一一对应,根据试验板的大小在PCB板上设计大小,以及合理的设置走线规则和焊盘大小,不同的器件要不同的焊盘大小,各个网络线的大小不同;第四步,用砂纸把铜板上的氧化物磨掉;第五步,打印并转印PCB图到我们的铜板上去,一般转印三次(160C时)如果转印的不是很理想应在腐蚀前拿油性笔把不好的线补起来,腐蚀时应注意人体不要和腐蚀液接触。
第五步,打孔,把板上的油墨擦掉,并清洗干净。
在铜板的那面擦上松香水以防止铜板氧化,等待铜板干。
第六步,焊接元器件,再调试。
在这次实训中,在调试过程中,把电源插上,电源接口的发光二极管亮了,这表明电源接通了,但因为我的不小心,电池上的两根电源线碰上,结果短路了,此时发关二极管被烧坏了,不过幸亏有这保护电路,要不我的整块板都会被烧掉,所以我觉得以后做电路设计的时候,尽量做保护电路,而且在调试时要特别小心,这样电路才不会出错。
我更懂得了,不管是实训还是在现实生活中,我们必须要有自信,并不断发现问题,解决问题,不断来提高自己。
最后我想说的是谢谢我们的指导老师,帮我们答疑,发现错误,才能是我们这样顺利的完成这次实训。
6.参考文献
(1)谢自美.电子线路设计·实验·测试(第二版).武汉:
华中科技大学出版社,2000
⑵苏文平.电子技术实践与制作教程.国防工业出版社,2006
⑶童诗白.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2006
⑷张华林周小方.电子设计竞赛实训教程.北京:
北京航空航天大学出版社,2007
⑸林春方.电子线路学习指导与实训.北京:
电子工业出版社,2004
附录:
附录1:
元件明细表
附录2:
电路原理图
附录3:
PCB图