1、湖南工業大學課程設計資料袋電氣與信息工程學院(系、部2016-2017學年第2學期課程名稱電子設計與制作指導教師職稱學生姓名專業班級電氣工程及其自動化學號題目循環彩燈的設計與制作成績起止日期2017 年04 月24 日2017 年05 月07 日目錄清單 湖南工業大學課程設計任務書2016-2017學年第二學期電氣與信息工程學院(系、部電氣工程及其自動化專業1402 班級課程名稱:電子設計與制作設計題目:循環彩燈的設計與制作完成期限:2017 年04 月24 日2017 年05 月07 日共 2 周 指導教師(簽字:年月日系(教研室主任(簽字:年月日 電子技術課程設計設計說明書起止日期: 20

2、17 年 04 月 24 日 2017 年 05 月 07 日學生姓名 班 級 學 號 成 績 指導教師(簽字電氣與信息工程學院(部 2017 年 04 月 24 日1、 設計任務及要求循環彩燈的設計與制作要求設計一個循環彩燈,采用8個LED,實現順序/逆序流水,LED交替頻率可調。自行設計電源部分,為電路板提供直流電源。自行設計信號發生部分,為電路板提供工作頻率。根據技術指標進行循環彩燈總體方案設計,說明設計思路,選擇相應的元器件型號,列出元器件清單,介紹主要芯片的功能,介紹各具體單元電路設計,畫出完整的電路原理圖、PCB 圖。2、設計思路循環彩燈主要由橋式變壓器、整流電路、RC濾波器、穩壓

3、電路、555定時器、功能切換開關、74LS192計時器、74LS138譯碼器等部分組成。首先是將220V交流電通過變壓器轉換成較小的交流電,通過橋式整流將電壓加到直流負載上從而輸出直流電壓,通過濾波穩壓從而實現其穩定的5V直流電壓,使用555定時器通過調節滑動變阻器實現脈沖振蕩器,加到計時器的加法或者減法脈沖端口實現8進制計算,通過譯碼器從而實現循環彩燈功能。3、各單元電路說明(1電源模塊電源模塊采用橋式變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路構成,首先是將220V交流電通過變壓器轉換成較小的交流電,通過橋式整流將電壓加到直流負載上從而輸出直流電壓,通過濾波穩壓從而實現其穩定的5V直流電壓輸出。電

4、路如圖1所示。 圖1 電源模塊電路(2信號發生模塊設計 實習中采用電位器,即可實現發生信號脈沖的T1、T2調節,從而控制LED亮滅頻率。電路 圖3 LED控制與順/逆序功能切換模塊設計4、 總電路說明 A B 8 U2 Q DC 3 7 R1 25K C D R GND GND BR1 VI VO 46% TR1 U1 1 5 7805 3 2 CV VCC 4 TR TH 6 RV2 50k 2 C1 470uF C2 0.1uF C3 470uF C4 0.1uF 1 555 C5 2W06G TRAN-2P2S 0.01uF C6 10uF D1 U3 SW2 15 1 10 9 D0

5、D1 D2 D3 UP DN PL MR 74LS192 Q0 Q1 Q2 Q3 TCU TCD 3 2 6 7 12 13 1 2 3 U4 A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 15 14 13 12 11 10 9 7 LED-RED D2 RP2 D3 LED-GREEN D4 LED-BLUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RESPACK-8 U5 SW-DPDT-MOM NOT 5 4 11 14 6 4 5 E1 E2 E3 74LS138 D5 LED-RED D6 LED-GREEN D7 LED-BLUE D8 LED-BLUE LED-BLUE

6、 220V 交流電通過變壓器轉換成較小的交流電，通過橋式整流將電壓加到直流負載上從而 輸出直流電壓，通過濾波穩壓從而實現其穩定的 5V 直流電壓，使 555 定時器通過調節滑動變 阻器實現脈沖振蕩器，加到計時器的加法或者減法脈沖端口實現 8 進制計算，通過譯碼器從 而實現循環彩燈功能。總電路如圖 4 所示。 圖 4 循環流水燈總電路圖 5、 元器件清單 序號 1 2 3 4 5 6 名稱型號 單面板(電墨板50*100mm 500K 普通可調電阻 直插 1K*8(9排阻 SIP9 12K AXIAL 1/4W 470 歐 AXIAL 1/4W 1/4W 250 歐 數量 1 1 1 1 1 1

7、 6 備注 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 750 歐 AXIAL 1/4W 2W10 圓橋 直插 104PF 瓷片電容 直插 103PF 瓷片電容 直插 100UF/16V 電解電容 直插 220UF/16V 電解電容 直插 1UF/16V 電解電容 直插 5 紅色高亮發光二極管直插 5 綠色高亮發光二極管直插 3 紅色高亮發光二極直插 歐姆龍自鎖按鍵 6P 74LS138 DIP-16 74LS192 DIP-16 NE555 DIP-8 LM317 TO-220H 16P IC 座 (DIP16 8P IC 座 (DI

8、P8 TO-220 散熱片（兩腳） 1 1 5 1 2 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 4 7 2 2 2 商業級 商業級 商業級 商業級 25mm×16mm×H25mm(腳距 18mm 尺寸約為 30*35 用直徑為 3mm 的熱縮管切成 20mm 長 每段，用于 220V 電源插頭焊接后的 絕緣,每根線套 2 個 用于將 220V 電源插頭線固定在電路 板上 用于支撐 PCB 板 4 顆用于六角銅柱，2 顆用于固定變 壓器,1 顆用于 TO-220 散熱片 與普通半圓頭螺絲配合固定變壓器 與普通半圓頭螺絲配合固定變壓器 與普通半圓頭螺

9、絲配合固定變壓器 25 9V 3W 變壓器 26 電源線 2 芯帶 2 芯插頭 27 熱縮管 直徑 3mm，長 20mm 28 尼龍扎線帶 寬 2.5mm,長 60mm 29 六角銅柱（通孔）M3x10 30 普通半圓頭螺絲 M3x4 31 絕緣平墊（紅）直徑 3mm 32 平墊 直徑 3mm 33 外六角螺母 M3 7 6、 設計總結及體會 轉眼為期兩周的電子設計與制作實習拉下帷幕，回顧這兩周的實習，我收獲了許多，為 這次實習畫上了一個圓滿的句號。通過這次實習，讓我們把書本上所學的理論知識用到實踐 中，在實踐中發現問題，解決問題，發現自己的不足之處，并調動我們的學習積極性。在實 習過程中，我發現了許多困難，經過詢問老師，查找資料，最終克服了困難，順利完成老師 下達的任務。如：在實物制作完成進行通電測試時，其 LED 發光二極管不亮。通過檢測元器 件極性無錯、PCB 板電路無短路、斷路后進行通電測試，LED 管仍然不亮。通過老師的指點， 我進一步檢測，測得 LED 管兩端電壓低于正常