数电实训 幸运大转盘

郑州科技学院

《数字电子技术》课程设计

题目电子幸运转盘

学生姓名某某某

专业班级 10级电科4班

学号 *********

院（系）电气工程学院

指导教师袁老师

完成时间 2013年3月

目录

1 设计目的 (2)

2 设计任务与要求 (2)

3 设计方案与论证 (1)

3.1设计方案 (1)

3.2 设计论证 (1)

4 设计原理及功能说明 (2)

4.1 NE555的使用 (2)

4.2 CD4017的工作原理 (2)

5 单元电路的设计 (3)

5.1 电源装置 (3)

5.2 应用电路设计 (4)

6 硬件的制作与调试 (4)

7 总结与体会 (5)

参考文献 (6)

附录一总体电路原理图 (7)

附录二制作实物图 (8)

附录三元器件清单 (9)

1 设计目的

本次设计本着锻炼学生的动手能力和思考能力的目的，把所学知识与实际相结合。学生通过理论设计和实际制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《数字电子技术》一书中所学的理论知识和实验技能，掌握模拟电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实际动手能力，为以后从事电子产品打下良好的基础。提高学生的就业竞争力，激发我校大学生事实就是，刻苦钻研，发扬团队合作精神，培养学生的创新思维和动手实践能力。加强学生对专业前沿技术的学习和能力的培养。例如，焊接技术，自我解决问题的能力。同时在设计以及实践的过程中不仅可以充分运用所学知识于实际中，还可锻炼学生的思维能力和知识拓展能完成力，调动学生学习电子信息技术的积极性。

2 设计任务与要求

所设计的电路，并且能够顺利实现所要达到的目的。充分运用所学知识，焊接技术娴熟，排版合理。

1，打印《模拟电子技术》课程设计说明书一份，给出课程的设计和制作调试过程；。

2，根据技术指标的要求画出设计电路图，画出印制电路版图；

3，设计时间：一周；

4，写出模电课程设计报告电子稿一份，在规定时间内上交给老师，并达到老师的要求；

5，人员分组为三、四人一组，在一个班级内不能选用同一课题设计；

6，制作PCB版。

3 设计方案与论证

3.1设计方案

本电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器／脉冲分配器组成。10颗发光二极管模拟幸运物，当按下启动键1秒以上，发光二极管高速循环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。47μF电解电容的数值决定延迟时间，1μF的电解电容数值决定循环速度。电源供电电压为直流5V，也可以采用3节1.5V电池供电。

3.2 设计论证

若当按下开关1秒以上，发光二极管高速循环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终停于某颗灯上。重复试验，停留的位置随机。则设计成功,否则,设计失败。

4 设计原理及功能说明

4.1 NE555的使用

NE555 （Timer IC）为8脚时基集成电路，大约在1971年由Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年中非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，后来基于CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前都可直接的代用Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。

Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。

Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。

Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。

Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。

Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。

Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。

Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。

图4—1 NE555内部结构图

4.2 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，宽度等于时钟周期。

CD4017有10个输出端（O0～O9）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（O1～O9）均为低电平。CP0和～CPI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～CPI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。

图4－2 CD4017引脚图

图4－3 CD4017工作原理图

5 单元电路的设计

5.1 电源装置

一般情况下，我们使用的电源信号都是交流电源即220V,50HZ。，而我们所设计的幸运大转盘所采用的5V直流电源信号，由于这种信号不是很常见，所以我们应设计信号转换装置。在此我们选用220V的转换为5V的电压，此装置包括变压器、整流电路、稳幅。其中整流电路是单相桥式整流电路，稳幅电路是一个三端集成稳压管。若实现稳压电源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流，然后要对输入的电压进行调节，在调节方面可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，