毕业论文-电子装饰孔雀开屏电路设计

1、四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 电子装饰孔雀开屏电路设计 专 业: 应 用 电 子 技 术 班 级: 应 电 07-2 班 学 号: 指导教师: 二00九年十二月九日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名应用电子技术设计（或论文）题目电子装饰孔雀开屏电路设计备 注设计（论文）内容：注意：选题要结合实际。设计（论文）内容要详细写明具体步骤；学生在该设计中具体完成的工作（结果）1、查阅NE555、CD4017的相关资料，了解此方面的发展状况；2、掌握彩灯控制方面的技术；3、设计、实现该系统；4、撰写设计报告。进度安排：134周：消化课题，收集相关资料，选择参考方案；256周：初步确定设计方案并熟悉部分器件的用途；379周：划分功能模块，设计单元电路；41011周：分析电路原理，基本完成设计过程，撰写设计说明书初稿；51213周：修改、完善设计电路，进行电路仿真；61415周：按毕业设计的各项要求整理设计说明书并修改、完善，检查定稿；716周：熟悉设计全过程，准备答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 高吉祥电子技术基

2、础实验与课程设计北京：电子工业出版社，2002年2 彭介华电子技术课程设计指导北京：高等教育出版社1997年3 毕满清电子技术实验与课程设计北京：机械工业出版社，2001年4 肖景和555集成电路应用精粹北京：人民邮电出版社，2007年审批意见教研室负责人：年 月 日 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)目 录摘 要1第1章 绪论2第2章 设计框图及电路系统概述32.1 电路设计的目的32.2 设计框图32.2.1 设计方框图32.2.2 各个基本框图功能分析32.3 主要元器件介绍42.3.1 振荡器555的介绍42.3.2 十进制计数器CD4017的介绍52.4 其他元器件的介绍62.4.1 发光二极管的介绍62.4.2 三极管的介绍6第3章 电路工作原理83.1 总体电路图83.2 电路工作原理分析8第4章 EWB软件仿真104.1 仿真现象104.2 仿真原理分析12第5章 元器件的安装及调试135.1 元器件的安装135.1.1 手工焊接握烙铁的方法135.1.2 手工焊接的方法135.1.3 手工焊接的步骤145.2 电路的调试145.2.1 通电调试145.2.2

3、调试结果155.2.3 调试结论15结 论16参 考 文 献17附录1 整机电路图18附录2 元件明细表19II摘 要几乎在人们懂得了用电的那一年开始，机械动作式的开关就开始与揉相伴，到了科技相当发达的当今时代，现代的装饰物品越来越多而且形式也非常的丰富，凭借其较为简单的结构、低廉的售价和方便的安装方法，牢固地占领着市场。然而，现代电子技术的发展和人们对生活质量的需求变化，已使传统的电子装饰感受到产品更新换代的威胁。于是形式漂亮颜色亮丽的装饰品便顺理成章的应运而生了。电子装饰就是吸引人们的视觉让人们关注。电子装饰孔雀开屏不仅美观，而且不会对人们平常的生活造成干扰等优点，所以在有些场合下很受人们的青睐。由555研制的电子装饰孔雀开屏由10组发光二极管组成，每组包括多只发光二极管，这些发光二极管安装在模型孔雀的尾部成扇形排列，在驱动电路的驱动下，这些发光二极管呈扇形以放射状依次循环发光，恰似孔雀开屏。关键词 555振荡器；发光二极管；集成芯片CD4017第17页第1章 绪论装饰照明也称气氛照明，主要是通过一些色彩和动感上的变化，以及智能照明控制系统等，在有了基础照明的情况下，加以一些照明来

4、装饰，令环境增添气氛。就算把它关了，也不会使环境变得漆黑一片，但就会对环境的气氛造成影响。如果在一个黑暗的环境里只把本来是起装饰照明作用的电源打开，在这个时候，它就是起了基础照明的作用，同时又有装饰照明的效果，被它照亮的地方或物体虽然不是很光亮，但却是环境中最亮的地方，而且能有着神秘的气氛，充满装饰照明的味道。装饰照明能产生很多种效果和气氛，给人带来不同的视觉上的享受。商业展示空间是以招徕顾客、诠释展品、宣传主题为意图的，它的主体是展品，从广义上说这个展品不光是指展示的实物，还包含了展示空间本身。由于展示空间需要表达展品的形象特色，所以其整个设计包括照明设计都需要有个性化、风格化的特色手法。由于商业展示空间很明确，很重要的一个意图是招徕顾客或消费者，所以其照明设计最重要的作用之一是吸引视线。照明系统产生的明亮夺目的光线本来就有这种效果，但如果很多商业展示空间争放光芒的时候，这种效果就会减弱，只有更特别一些的照明效果（比如动态灯光、彩色灯光以及造型独特的灯具等），才能再次把顾客的注意力吸引过来。随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现电子装饰的自动发亮变得越来越重要，

5、而且贴近我们的实际生活。装饰电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛应用于公共场所，给人们的生活带来极大的乐趣。因此，得到了广泛的应用。该电路在设计时应用了仿真软件，来进行仿真然后才确定下来的，虽然用的仅仅是EWB软件，但是在论文中也是比较有特色。能够使人们在不知不觉中感受到电子装饰的美观。第2章 设计框图及电路系统概述2.1 电路设计的目的1掌握振荡器555的工作原理和各管脚的功能。2掌握十进制计数器CD4017的工作原理和功能。3提高自己对文献资料的搜索和信息的处理能力。4掌握自己实际操作动手能力的形成和进一步提高。2.2 设计框图2.2.1 设计方框图根据电路所要完成的功能和达到的效果，我们采用自下而上的思想，为此我们得到下面的电路框图。如图2-1所示：图2-1 设计框图2.2.2 各个基本框图功能分析1555振荡器：与R1、RP、R2和C1组成低频振荡器，它所产生的低频脉冲加至CD4017的CP端，作为它的驱动脉冲。脉冲振荡器的振荡频率可根据实际需要，通过RP来调节。2十进制计数器(CD4017)：构成发光二极管驱动电路，在驱动脉冲的驱动下，CD4017的10个输出端Q0

6、Q9依次输出高电平并连续不断地循环。由于显示孔雀开屏状态的发光二极管数量较多，而CD4017的输出能力不能满足直接驱动多只发光二极管的要求，因此在CD4017的10个输出端各增设一只驱动三极管，再通过三极管的导通去驱动多只发光二极管发光。3驱动电路：有CD4017发出一个高电平到三极管的基极，三极管达到饱和，驱动发光二极管发光。驱动电路如2-2图所示。图2-2 驱动电路4闪光电路：由30只发光二极管组成，三极管饱和驱动发光二极管正常发光。2.3 主要元器件介绍2.3.1 振荡器555的介绍Vcc 8CON 5RESET 4555振荡器内部结构的简化原理图如图2-3所示，它是由三个阻值都是5K电阻组成的电阻分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、集电极开路的放电三极管VT以及缓冲器组成。图2-4所示为555振荡器的外引线排列图。1GND 7DISCH 2TRIG 6THRESA1A2R1RS 3OUTV图2-4 555振荡器的管脚图VCCRSTDISTHRTRCONOUTGND83476215图2-3 555振荡器的内部结构图1555振荡器的工作原理555振荡器的作用是为电压比

7、较器A1、A2提供基准电压。A1、A2组成电压比较器，当控制电压输入端CONT悬空时，A1、A2的基准电压分别为2/3Vcc和1/3Vcc。A1的反相输入端THRES称为555振荡器的高触发端，A2的同相输入端TRIG称为555振荡器的低触发端。比较器A1的输出作为置0输入端，比较器A2的输出作为置1输入端。RESET是驱动脉冲发生器的复位输入端Vr是集电极开路的三极管，Vr的集电极作为定时器的引出端DISCH，非门是缓冲器，其作用提高电路的负载能力。2振荡器555的引脚功能介绍振荡器555有8个管脚，其中：1脚GND接地端；2脚触发端；3脚输出端；4脚复位端；5脚控制电压端；6脚门限(阈值)端；7脚放电端；8脚电源电压Vcc。2.3.2 十进制计数器CD4017的介绍十进制计数器CD4017的管脚排列如图2-5所示。图2-5 CD4017的管脚排列图图2-5 CD4017管脚排列图1计数器CD4017的工作原理十进制计数分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周

8、期。CD4017有10个输出端（O0O9）和1个进位输出端O5-9。每输入10个计数脉冲，O5-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CD4017有3个输（MR、CP0和CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1O9）均为低电平。CP0和CPl是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。2计数器CD4017的引脚功能介绍计数器CD4017有16个引脚，其中：1脚7脚、9脚11脚计数脉冲输出端；8脚GND接地端；12脚进位脉冲输入端；13脚禁止端；14脚时钟输入端；15脚清除端；16脚正电源。2.4 其他元器件的介绍2.4.1 发光二极管的介绍发光二极管是由-族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向、截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管。2.4.2 三极管的介绍如图2-6所示，因为受到电阻Rc的限制（Rc是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压），集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。进入饱和状态之后

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