1、福建農(nóng)林大學金山學院課程設計報告課程名稱：模擬電子技術姓名：林星照專業(yè)：電氣工程及其自動化年級：14學號：146712077指導教師：王振婷職稱：講師2016年6月30日福建農(nóng)林大學金山學院課程設計報告結果評定序號評定內(nèi)容評定成績1實習報告格式規(guī)范情況（20分）2完成實習內(nèi)容情況：獨立進行實習工作；能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題；能正確、科學地分析和處理實驗數(shù)據(jù)；圖表完備，語句簡潔，內(nèi)容完整（40分）3問題討論與分析情況：有獨立見解，內(nèi)容深入，歸納合理，結論嚴謹（20分）4達到實習目的情況（10分）5實習報告總體評價（10分）總分指導老師簽字:評定目錄基于555定時器可才$雙閃燈3前

2、言31、概述32、課程設計的目的和任務42.1 課程設計的目42.2 課程設計任務43、課程設計的要求44、課程設計內(nèi)容54.1 原理54.1.1 555定時器內(nèi)部結構54.1.2 555時基電路的功能表及分析64.1.3 多諧振蕩器工作原理74.1.4 振蕩周期84.2 設計原理圖94.3 設計步驟94.3.1 總體設計方案94.3.2 555振蕩電路連接圖94.3.3 完整電路圖連接104.4 硬件的制作與調試114.4.1 電烙鐵的使用114.4.2 電子產(chǎn)品的調試115、問題探討與分析125.1 多諧振蕩器頻率的調節(jié)125.2 閃光燈分析136、結束語13參考文獻14附錄一：15附錄二

3、：元器件清單16基于555定時器可控雙閃燈、乙刖百電子技術課程設計是電子技術基礎教學中的一個實踐環(huán)節(jié)，也是電子類專業(yè)整個知識和能力體系的重要支柱之一。它內(nèi)容多，處理問題的方式多，理解難度大，實踐性要求高。電子技術課程設計，將理論與實踐緊密結合，使學生自己通過設計和搭建一個實用電子產(chǎn)品雛形，鞏固和加深在電子技術課程中的理論基礎和實驗中的基本技能，訓練電子產(chǎn)品制作時的動手能力。掌握電子產(chǎn)品的設計流程中電路的設計、器件的選擇方法、電路仿真工具及仿真方法，實際電路的安裝、調試、指標檢測等基本能力。為畢業(yè)設計和畢業(yè)以后從事電子技術方面的科研和開發(fā)打下一定的基礎。1、概述555定時器是一種模擬電路和數(shù)字電

4、路相結合的中規(guī)模集成電路，使用靈活，邏輯功能強，內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，用其構成的多諧振蕩電路的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小，可以很方便的組成各種自己所需的電路。本文主要利用555定時器組成多諧振蕩電路并為閃光燈提供所需的電壓源，通過對電容充放電，來產(chǎn)生瞬時高壓驅動閃光燈使其發(fā)光。Abstract555timerisacombinationofanalogcircuitanddigitalcircuitscaleintegratedcircuit,flexibleuse,stronglogicfunction,theinternalcomparatorofhighs

5、ensitivity,andtheuseofdifferentialcircuit,theoscillationfrequencyofamultivibratorcircuitbypowersupplyvoltageandtemperatureoftheimpactisverysmall,canbeeasilycomposedofavarietyoftheirowncircuit.Inthispaper,theuseof555timermultivibratorcircuitcompositionandflashtoprovidetherequiredvoltagesourcebychargi

6、ngordischargingthecapacitortogenerateinstantaneoushighpressurelampdriversmakethelight.2、課程設計的目的和任務2.1課程設計的目(1)掌握電烙鐵的使用方法；(2)掌握555定時器引腳及其連接；(3)會運用Multiuse工具，對所做出的理論設計進行模擬仿真測試，進行完善理論設計。(4)掌握555定時器的工作原理；(5)計算輸出信號的時間參數(shù)；2.1課程設計任務(1)設計一個由電容、電阻、NE555&成的紅色LED閃燈電路；(2)用面包板對照原理圖進行焊接。(3)對設計電路進行仿真。(4)焊接的電路板進

7、行檢測并做疑問處理。(5)通過調節(jié)滑動變阻器阻值來控制LED燈燈亮的交換速度。并且分析當調節(jié)滑動變阻器阻值太小LED燈處于一直亮的狀態(tài)。3、課程設計的要求滑動變阻器調阻值大LEW亮交換慢，滑動變阻器調阻值小LED丁亮交換快;當滑動電阻器阻值調太小會引起LED燈似乎沒有跳動。(1)電路穩(wěn)定性和可靠性要高。(2)設計方案原則：功能完整，結構簡單，成本較低。(3)布線原則：邏輯清晰，接線牢固，測試方便，美觀大方。(4)閃爍頻率能按要求調節(jié)。4、課程設計內(nèi)容4.1 原理4.1.1 555定時器內(nèi)部結構555定時器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結合的中規(guī)模集成電路，其內(nèi)部結構如圖（A）及管腳排列如圖（B）所

8、示。THn.i400w+nik；l-d它由分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器和放電三極管等部分組成。分壓器由三個5KG的等值電阻串聯(lián)而成。分壓器為比較器A、A2提供參考電壓，比較2V1器A的參考電壓為3CC，加在同相輸入端，比較器A2的參考電壓為3Vcc,加在反相輸入端。比較器由兩個結構相同的集成運放A、A2組成。高電平觸發(fā)信號加在A的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結果作為基本R-S觸發(fā)器RD端的輸入信號；低電平觸發(fā)信號加在A2的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結果作為基本R-S觸發(fā)器Sd端的輸入信號。基本R-S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受比較器A、A2的輸出端控制。4.1.25

9、55時基電路的功能表及分析清零端Rd高觸發(fā)端th低觸發(fā)端trQ放電管t功能0xx0導通直接清零101x保持狀態(tài)保持狀態(tài):110x保持狀態(tài)保持狀態(tài)1T00"T1導通置11110截止清零(1)當Rd=0時，Q=0,輸出電壓Uo=UoL為低電平,Td飽和導通(2)當Rd=1,Uth3VcCUtr"3VCC時，電壓比較器C1輸出有效低電平，C2輸出高電平,基本RS觸發(fā)器的R端輸入有效電平,所以Q=0,U0=UOL,TD飽和導通.(3)當Rd=1VccVcc均輸出高電平Uth3,Utr3時，c1和C2(均為無效電平),基本RS觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變，因此Uo和Td也保持原來狀態(tài)不變(

10、4)當Rd=1,UVcc1VccTh3,Utr3時，C1輸出高電平，C2輸出有效低電平,基本RS觸發(fā)器的S端輸入有效電平,所以Q=1,Uo=U0H,Td截止VccVcc(5)當Rd=1,Uth3,Utr3時，C1和C2都輸出低電平,對基本RS觸發(fā)器而言其輸入是約束要避免出現(xiàn)的情況.此時Q=1,Q=1,U0=UOHtd截止.但當UTH、UTR同時變?yōu)闊o效時,其狀態(tài)不能確定.這種情況在實際中是不應出現(xiàn)，也不會出現(xiàn)的。4.1.3多諧振蕩器工作原理由555定時器組成的多諧振蕩器如圖（C所示，其中R1、R2和電容C為外接元件。其工作波如圖（D）所示。設電容的初始電壓Uc=0,t=0時接通電源，由于電容電

11、壓不能突變，所以高、低觸發(fā)端VtHmVtLmOvVcc，比較器A1輸出為高電平，A2輸出為低電平，3即RD=1,Sd=O（1表示高電位，0表示低電位），R-S觸發(fā)器置1,定時器輸出Uo=1此時Q=0,定時器內(nèi)部放電三極管截止，電源vcc經(jīng)R,R2向電容C1vcc_充電，Uc逐漸升高。當Uc上升到3*時，A2輸出由0翻轉為1,這時RD=Sd=1,R-S觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。所以0<t<t1期間，定時器輸出u0為高電平1。_2v-_tT時刻，uc上升到3比較器A的輸出由1變?yōu)?,這時Rd=0,Sd=1,R-s觸發(fā)器復o,定時器輸出Uo=0。711MtMt2期間，Q=1,放電三極管T導通，

12、電容C通過R2放電。uc按指數(shù)-Vcc_規(guī)律下降，當uc<3時比較器A1輸出由0變?yōu)?,RS觸發(fā)器的Rd=Sd=1,Q的狀態(tài)不變，u0的狀態(tài)仍為低電平。1t=t2時刻，Uc下降到3Vcc，比較器A2輸出由1變?yōu)?,R-S觸發(fā)器的Rd=1,Sd=0,觸發(fā)器處于1,定時器輸出U0=1。此時電源再次向電容C放電，重復上述過程。通過上述分析可知，電容充電時，定時器輸出U0=1,電容放電時，u0=0,電容不斷地進行充、放電，輸出端便獲得矩形波。多諧振蕩器無外部信號輸入，卻能輸出矩形波，其實質是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔堋?.1.4振蕩周期由圖（D）可知，振蕩周期T=1+12。T1為電容充

13、電時間，T2為電容放電時問。充電時問丁1=但十旦）62定0.7（R+R2）C；放電時間丁2=20仙2-0.700矩形波的振蕩周期丁二丁1十丁2二仙2保十2&月定0.7國十2&；因此改變R、R和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。所以，我用滑動變阻器通過改變耳阻值，使振蕩周期發(fā)生變化。滑動變阻器調阻值大LED燈燈亮交換慢，滑動變阻器調阻值小LED燈燈亮交換快；當滑動電阻器阻值調太小會引起LED燈似乎沒有跳動。其實，由于人眼的分辨率不夠高而LED燈燈亮交互速度快，所以產(chǎn)生錯覺LED燈一直亮。4.2 設計原理圖Z:R3IkQ：4.3 設計步驟4.3.1 總體設計方案紅LEDV紅L

14、ED2555振蕩電路V>555振蕩電路4.3.2 555振蕩電路連接圖-rrppppprVEE4->4.7kQ：R2：:SOOkO：-：.Key=A.4.3.3 完整電路圖連接104.4 硬件的制作與調試4.4.1 電烙鐵的使用常用就是內(nèi)熱式和外熱式兩種，還有可調溫的，焊臺，專用于拆卸電子原件的吸錫電烙鐵等，20幾W到上百W的都有;烙鐵頭有尖頭，平頭，斜頭，彎頭等，有用純銅做烙頭還有長壽電烙鐵頭，初學者焊電路可以用30W長壽烙鐵頭的外熱式。外熱式是烙鐵頭插到發(fā)熱材料中，內(nèi)熱式是烙鐵頭在發(fā)熱材料外。烙鐵頭的形狀有多種多樣，選擇的要點是，能經(jīng)常保持一定的焊錫，能快速有效地熔化接頭上的焊

15、錫，不產(chǎn)生虛焊、搭錫、掛錫，焊點無毛刺，不燙壞板子和元件。機器上的焊點嶄新鋰亮，則烙鐵頭的何截面可大些，用扁平或橢圓頭，傳熱快自然操作利索。錫面氧化層較厚，烙鐵頭相對要尖些，便于突破。元器件密度大，需要選用對應尖細的鐵合金頭，避免燙傷和搭錫。足夠質量的紫銅，才便于熱量的貯存和傳輸，避免烙鐵心發(fā)出的熱量，焊接時不夠用，烙鐵頭釘在焊點上；不焊時又太多，氧化銅層層剝落。電烙鐵匹配使用，基本沒有氧化屑，在大多數(shù)情況下，是要及時清理氧化物的。烙鐵頭變薄變細變短，都要及時更換。4.4.2 電子產(chǎn)品的調試11(1)當調滑動變阻器阻值大時LED燈亮交換慢;(2)當調滑動變阻器阻值小LED燈亮交換快；當滑動電阻

16、器阻值調太小會引起LED燈似乎沒有跳動。5、問題探討與分析5.1 多諧振蕩器頻率的調節(jié)一般情況下，對稱式多諧振蕩器電路、非對稱式多諧振蕩電路及山施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器電路等較為簡單的多諧振蕩器的振蕩頻率都與外接電阻、電容有關。因此，只要設法改變電阻、電容的數(shù)值，使多諧振蕩電路頻率發(fā)生變化。VCC,5V，一八.二Vcc二VCC(1)電谷c從3充電到3過程中形成的暫穩(wěn)態(tài)脈沖范度tp1為:tpi(R+R2)CLn2定0.7(R+R)C-2VCC工Vcc(2)電容c從3充電到3過程中形成的暫穩(wěn)態(tài)脈沖寬度tp2為:tp2R2cLn20.7R2c12所以振蕩周期為:T=tp1tp2=(R2R2)CL

17、n2：0.7(R2R2)C、1143振蕩頻率為：f=J=一二3一T(R12R2)C5.2 閃光燈分析由555定時器和外接元件R1、Rp、C構成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個暫穩(wěn)態(tài)，電路也不需要外加觸發(fā)信號，利用電源通過Ri、Rpi向C充電，以及C通過RR向放電端。1(D端)放電，使電路產(chǎn)生振蕩。當輸出高電平的時候，D2亮，D1不亮。當輸出低電平的時候，D2不亮，D1亮。總的效果看起來就是閃爍了。由于人眼分辨時間大于0.1s面該電路最快閃爍時間為：旦面2ft型腔叱10'4.7'103'0.10.0329;所以人眼產(chǎn)生誤覺感覺LED燈沒有跳動。6、

18、結束語集成555定時器具有結構簡單、用途廣泛、價格低廉等多種優(yōu)勢，文中僅介紹了其應用的一個方面。在實際的生產(chǎn)生活中，只要將其各個功能加以綜合應用，便可得到許多實用電路。通過這次課程設計，我對于模電知識有了更深的了解，尤其是對555定時器方面的知識有了進一步的研究，希望以后有空還是再做做555定時器，讓自己更熟悉這方面的知識。理論與實踐得到了很好的結合，在做仿真實驗時很成功，但是仿真還是存在一定的錯誤，需要自己再耐心的思考和修改！同時在做課程設計過程中，遇到不懂的地方，又讓我明白到請教的重要性！13參考文獻1閻石.數(shù)字電子技術基礎(第五版)M.高等教育出版社.2006.5.494-4962盧玉宇張祖峰.電工電子實驗指導書M.2014.3.1271293盧成健.555定時器的功能*K型及其應用.玉林師范學院學報.