LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例
实用的光控LED小夜灯制作电路图
实用的光控LED小夜灯电路图
适合初学者的电子小制作，LED小夜灯节能，实用，特别适合家庭中有老人和
孩子的场所。
说明：
3
5导
通将
欢迎共阅
任务7 用自制的跑马灯电路实现4只LED循环点亮
3）寄存器寻址 ） 寄存器寻址就是指将存储在某个寄存器（R0～R7）中的数据（操作数） 送到指定的地址单元。 如：MOV A，R1；将存储在工作寄存器R1内的数据送到A中。 MOV 40H，R2；将存储在工作寄存器R2内的数据送到片内RAM的40H地 址单元中。
4）寄存器间接寻址 ） 寄存器间接寻址就是将要传送的数据（操作数）存放在寄存器内所指向的 地址单元中，即寄存器中存放的是存放操作数据的地址，不是要找的数据。 进行间接寻址的寄存器前面加@符号，并且只有R0和R1可以作为间接寻 址的寄存器使用。 如：MOV A, @R0 这条指令的意义是把R0内的数据作为地址，并将该地址中Βιβλιοθήκη Baidu数据送到A。 如果R0中数据为60H，就是将60H中的数据送到A 。
5）位寻址 ） 位寻址是指对片内RAM的位寻址区（20H～2FH单元，对应的位地址为 00H～7FH）和某些可以位寻址的特殊功能寄存器（地址某位为0或8，或 地址能被8整除）进行位操作时的寻址方式，而且这些单元也可以用字节 方式访问。 如：SETB 5BH；将位地址为5FH（即片内RAM中2BH单元的第4位）置1 。
幼儿园LED灯制作教案 幼儿园教案
幼儿园LED灯制作教案
引言
LED灯是现代科技的产物，它具有节能、环保、寿命长等优点，因此
在日常生活中被广泛应用。在幼儿园教学中，通过制作LED灯可以让
幼儿了解简单的电路知识以及体验实验的乐趣，同时培养他们的动手
能力和创造力。
一、教学目标
通过本次教学，幼儿能够：
1. 了解LED灯的基本知识，包括LED灯的原理和工作方式；
2. 掌握制作LED灯的基本技能，能够独立完成LED灯制作；
3. 培养动手能力和观察力，激发幼儿对科技的兴趣。
二、教学准备
1. 教师准备 LED灯、导线、电池、电池盒、电烙铁、绝缘胶布等工具和材料；
2. 准备相关的课件和教具，以便向幼儿展示LED灯的原理和制作过程；
3. 确保教室和教学材料的安全性。
三、教学过程
本次教学分为三个阶段进行，具体步骤如下：
第一阶段：介绍LED灯的基本知识
1. 通过图片、视频等多媒体资料向幼儿展示LED灯的原理和工作方式，让幼儿了解LED灯的基本知识；
2. 向幼儿介绍LED灯的种类、用途和优点，引导幼儿思考LED灯与传统白炽灯的区别。
第二阶段：制作LED灯
1. 教师向幼儿展示LED灯的制作过程，详细讲解LED灯的组成和连接方法；
2. 指导幼儿使用导线、电池、电烙铁等工具和材料，进行LED灯的组装和焊接工作；
3. 强调安全操作，教育幼儿正确使用电烙铁，避免烫伤和触电等意外。
第三阶段：实验与总结
1. 让幼儿自行连接LED灯和电池，观察LED灯的亮灭情况，让幼儿亲身体验LED灯的工作原理；
2. 引导幼儿讨论LED灯的制作过程中遇到的问题和解决方法，鼓励幼儿共享自己的制作经验；
幼儿园LED灯制作教案详细步骤与指导
幼儿园LED灯制作教案详细步骤与指导
一、引言
近年来，STEM教育在我国逐渐受到重视，幼儿园阶段也开始引入一些简单的科学实践活动，以培养孩子们的动手能力和创造力。在这样的背景下，LED灯制作成为了幼儿园科学实践活动的一种常见选择。本文将详细介绍幼儿园LED灯制作的教案步骤和指导，希望能够为老师们提供一些帮助。
二、教案步骤
1. 准备材料
- LED灯珠：红色、黄色、蓝色等不同颜色的LED灯珠；
- 电池盒：装有电池的电池盒；
- 电线：导电用的金属电线；
- 绝缘胶带：用来包裹电线的绝缘材料；
- 剪刀：用来剪断电线和绝缘胶带；
- 铁丝：固定LED灯珠的铁丝。
2. 制作步骤
步骤1：连接电线
a. 取两根长度适当的电线，一根作为正极，另一根作为负极；
b. 用剪刀剥去电线两端的绝缘层；
c. 将裸露的金属电线分别连接到LED灯珠的正负极上；
d. 用绝缘胶带将连接处包裹好，防止短路。
步骤2：安装电池
a. 打开电池盒，将正负极分别与连接了LED灯珠的电线相连；
b. 确保电池正负极连接正确，LED灯珠应当亮起来。
步骤3：固定LED灯珠
a. 用铁丝将LED灯珠固定在合适的位置上，例如制作成各种花型、动物等。
三、指导
- 在进行LED灯制作活动时，要确保孩子们在老师的指导下进行，避免触电等危险情况的发生。
- 可以让孩子们在LED灯制作过程中，尝试改变LED灯的排列方式，观察灯光的变化，引导他们进行简单的探究和实验。
- 在LED灯制作完成后，可以让孩子们用自己的作品进行展示，共享制作心得，增强他们的自信心和表达能力。
创意感应式小夜灯——趣味科技小制作
创意感应式小夜灯——趣味科技小制作夜里起床上卫生间时，开着大灯既刺眼又影响身边正在熟睡的人，摸着黑又磕磕碰碰不安全；同样，半夜醒来开大灯看时间时，强光刺激，不仅影响身边的人，而且也会使自己睡意全无。另外，深夜用电脑上网时开着大灯，也会影响家人休息，关灯后操作键盘又的确不方便；家里突然停电，四周一片漆黑时，急需要一台电池供电的应急照亮小灯……
这盏创意感应式小夜灯（见题图），可很好地解决上面这些生活中人人都会遇到的难题。该灯功率只有0.7W左右，其造型独特、发光柔和、低耗能、寿命长，具有人动即亮，人不动或离开延时自动熄灭的特点，并且人体有效探测距离可在3～7m范围内连续调节，每次延时时间可在200s内连续调节。
弄懂工作原理
感应式小夜灯的电路如图-1所示，它主要由人体红外感应模块（也叫热释电红外探测器）A1和USB小灯A2等组成。
图-1 感应式小夜灯电路图
A1是一种基于红外线技术的自动控制模块，它能以非接触方式检测出运动人体所辐射出来的红外能，并将其转化为正脉冲电信号输出；同时，它还能有效地抑制人体辐射波长以外的红外光和可见光的干扰。A2为三个成品USB小灯并联构成的LED小灯（虚线框内所示），只要给它接通5V直流电源，便能发出照明光。VT为晶体三极管，这里起电子开关的作用。
当通过插头XP给图7-1所示的电路接上5V直流电时，电路自动进入待工作状态。此时，人体红外感应模块A1的输出端OUT处于低电平，晶体三极管VT因无合适偏流而处于截止状态，USB小灯A2无电不发光。一旦有人进入人体红外感应模块A1的有效探测区域时，其输出端OUT输
led照明驱动电路设计与实例精选
led照明驱动电路设计与实例精选LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光电器件，在现代照
明领域得到广泛应用。要实现LED的照明功能，首先需要设计相应的
驱动电路，以保证LED的正常工作。本文将介绍LED照明驱动电路的
设计原理和实例精选。
LED照明驱动电路设计原理
LED照明驱动电路的设计原理主要包括功率转换和电流控制两个方面。
1.功率转换：
LED照明需要将输入电源的直流电能转换为适合LED的电流和电压。常见的功率转换方式有线性功率转换和开关功率转换两种。
线性功率转换方式简单，但效率低，常用于小功率LED照明。其中，电阻器限流电路和电流源限流电路是两种简单的线性驱动电路。
电阻器限流电路通过串联电阻器来限制LED的电流，但有功率损
耗大的缺点。
电流源限流电路通过电流源和电阻器来限制LED的电流，有着更
好的稳定性和效率，但制作复杂。
开关功率转换方式包括开关转换器和开关稳流源两种。其中，开
关转换器常见的有降压型、升压型和降升压型。
降压型开关转换器是最常用的驱动方式，将输入电源的电压通过
开关元件和电感器转换为合适的电流和电压供给LED。
升压型开关转换器将输入电源的电压升高后供给LED，用于高亮度LED或串联LED。
降升压型开关转换器既能将输入电压降低，也能将输入电压升高，被用于某些特殊应用场景。
2.电流控制：
为了保证LED的亮度稳定，需要通过电流控制来调节LED的工作
电流。常见的电流控制方式有恒流源控制和PWM（脉宽调制）控制。
恒流源控制通过稳流电源或电流源来提供固定的工作电流，保证LED的亮度稳定。
【LED】流水灯的设计与制作
摘要
本设计是一种基于89C52单片机的彩灯控制方案，实现对彩灯的控制。本方案
以89C52单片机作为主控核心，由编程实现亮灯循环模式。由在显示模块上有8个
彩灯,根据用户需要可以编写若干种亮灯模式.本系统具有体积小、硬件少、电路
结构简单及容易操作和阅读等优点。该彩灯控制器实际应用效果较好，亮灯模式多。
与其他彩灯相比，具有体积小、价格低、低能耗等优点。在能源比较匮乏的今天，
彩灯的循环控制在显示方面更表现出一种节约能源的魅力.这将使彩灯具有更广阔
的发展天地。
关键字：89C51 循环彩灯
a a 89c52 89c52 8 8 a 。, a .
: 89C51
目录
绪论 3
1流水灯方案设计与选择 3
1、1 设计要求 3
1、2 系统功能 3
1、3 方案选择 3
2 流水灯设计过程 4
2、1 元件选取 4
2、2 硬件设计 4
2、2、1 单片机介绍 4
2、2、2 流水灯总图 5
2、3 软件设计 6
2、3、1 编程介绍 6
2、3、2 编程选择 10
参考文献 11
绪论
当今时代足一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其足自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。
1流水灯方案设计与选择
1、1设计要求
本次毕业设计要求设计一个流水灯，其设计要求如下：
（1）、用8个发光二极管作为显示电路。
（2）、实现动态显示。
（3）、能连续循环显示。
1、2 系统功能
流水灯可直接与220 V交流市电相连接，经过开关电源变换，输出直流工作电压，一方面为管内模块提供12 V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统提供5 V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行。上电后，流水灯按程序设计好的模式进行显示，由全灭→按程序显示→全都熄灭为一个周期。然后循环继续工作。
LED小夜灯的制作
黑表笔接正 极，红表笔
接负极
正向电阻 一般在
30KΩ左右
挡位选择 R×10K挡
+
任务三：插件与手工焊接
安装的原则： 先小后大，
先里后外， 先低后高， 先轻后重
稳压二极管
注意接 线位置
220V交流电 插片
注意交流电 接线位置
注意光敏 电阻高度
调节光敏电阻合适 后再盖塑料帽
任务四：通电调试
中职《电子工艺》项目教学
LED小夜灯的制作
浙江省长兴县职教中心邵老师
功能：白天不亮
光敏电阻 传感器
天黑自动点亮
黑胶布挡 住光线
晚上，光敏电 阻阻值增大， 三极管导通，
LED发光
任务一： 认识电路原理
220V交流 市Hale Waihona Puke Baidu接入
220V交流 市电接入
R2限流
桥式整 流电路
分压式偏 置电路
光暗时，光 敏电阻阻值 变大，Q1导 通，LED发光
电容降压 电路
简单稳 压电路
光敏 电阻
负载
任务二：元件的识别 光敏电阻器的识别与检测
特性：当光敏电阻受到光照时， 阻值减小。
检测方法： 万用表置于RX1K或RX1OK档，分
别检测亮阻与暗阻阻值。
整流二极管的识别与检测
正极
白色 的圈
教学案例主题电路
电路教学案例：LED闪烁电路
背景
LED（Light Emitting Diode）是一种常见的电子元件，能够将电能转化为光能。在实际的电路应用中，往往需要设计一个能够控制LED闪烁的电路。本案例将介绍一个简单的LED闪烁电路的设计和实现过程。
过程
设计目标
设计一个能够使LED灯不断闪烁的电路，并在每次闪烁时LED灯亮起的时间和熄灭的时间均相同，使得闪烁效果更加明显。
电路原理
LED闪烁的电路可以使用555定时器芯片来实现。555定时器是一种常见的集成电路，能够产生稳定可靠的时序信号。其内部有一个可控制的比较器和触发器，通过调整电阻和电容的数值可以实现不同的定时功能。我们将利用555定时器的脉冲宽度调制（PWM）特性，控制LED灯的亮灭。
电路图和元件
下图是LED闪烁电路的简化电路图，包括555定时器芯片、LED灯、电容和电阻。
+----||----+ +----||---+
| | | |
| | | |
+--|<|--+--+--+ +--+--+ +--+--+ |
| | | | | | |
| | | | | | |
V C R C R R LED
| 555 | | | | |
+---|>|-----+ +-----+ +-----+
元件参数
•555定时器：
–电源电压：+5V
•电容 C1：
–额定电容：10μF
–额定电压：≥6V
•电阻 R1、R2、R3：
–额定阻值：1KΩ
•LED灯：
–额定电流：10mA
–额定电压：1.8V
电路原理说明
该电路中，R1和R2组成了一个电压分压器，将5V的电源电压分压至2/3电源电压，即3.3V。R1和R2的阻值相等，因此分压后的电压为 5V * (R2 / (R1 + R2)) = 5V*(1KΩ / (1KΩ + 1KΩ)) = 2.5V。这个电压会被送入555定时器芯片的反比较器，作为比较电压。
小夜灯的设计
小夜灯的设计
摘要：针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控小夜灯控制系统。本系统采用咪头、光敏电阻构成光照信号和声音采集信号电路。通过运放LM324对信号放大并同时运用74LS08输入与门构成逻辑电路，进行逻辑控制，给出是否亮灯的信号，由RC充放及开关电路执行，通过控制继电开关控制小夜灯。此系统能很好的控制灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。
关键字：LM324；74LS08 ；RC充放电电路；继电开关
Design Night Light
Chaohu College Department of Physics and Electronic Science, Chaohu, Anhui 238000 Abstract: Currently, there are many places for the use of long lamp lighting, intelligent lighting, light
can not be realized causing a huge waste of energy. Scientific reduction and energy
conservation in response to the call of scientific development and design of sound and light control night light control system.
三色循环小夜灯
CD4017B
• 信号分配选择使用 cd4017B计数器，将二 进制脉冲信号转化为 十进制，按十进位的 原则来循环，三个LED 接到不同的三个输出 端口，当输出脉冲为 低电平时，使LED灯亮。
三色LED灯
• 在输出端后接电阻、 三极管，控制LED亮灭， 通过电容充放电，来 实现呼吸灯效果。
• 接通电源后，输出假定是高电 平，则T截止，电容C充电。充 电回路是VCC-RA-RB-C-地，按指 数规律上升，当上升到2Vcc/3时 (TH、端电平大于Vc)，输出翻转 为低电平。Vo是低电平，T导通， C放电，放电回路为C-RB-T-地， 按指数规律下降，当下降到 Vcc/3时(TH、端电平小于Vc)， 输出翻转为高电平，放电管T截 止，电容再次充电，如此周而 复始，产生振荡 • 输出高电平时间 T=(R1+R2)Cln2 • 输出低电平时间T=R2Cln2 • 振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2 • 输出方波的占空比 为
三色循环小夜灯
方法一
该电路可以基本实现三色led呼吸灯，但不可以调 整灯泡闪烁时间间隔。
总体设计框图
光控开关
• 在Mulitisim中，因为没 有光控电阻，在此用 滑动变阻器代替
• 当有光时，光控电阻 阻值减小；当处在黑 暗条件下，阻值增加
NE555
• 它没有稳定的输出状 态，只有两个暂稳态。 在电路处于某一暂稳 态后，经过一段时间 可以自行触发翻转到 另一暂稳态。两个暂 稳态自行相互转换而 输出一系列矩形波。 此时用作方波发生器。
LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例
LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例
【摘要】针对电子类专业二年级学生掌握一定的理论知识，但实际应用能力不足，进一步钻研探究的兴趣不强的问题，为了提高学生的课堂兴趣，培养工程实践能力，在电子课程中进行了以案例教学为主的教学方法改革，设计了LED 循环发光小夜灯电路设计制作课程的工程教学案例，结果表明学生的独立思考能力与工程应用能力有了很大的提高。
【关键词】电子实践；教学案例；LED小夜灯
1.引言
电子实践教学的涉及内容是电子技术和基础知识的学科，对于培养学生的实践操作能力和对工程的理解能力是非常重要的教学内容，在改革的过程中要对理论与实践结合的问题多加创新和探索。教师在课堂教学的同时也要对理论知识有深刻的认识和掌握，在教学的过程中多加创造实践的机会，让实践和理论密不可分，让电子技术与现实生活相结合。教师只有通过实践操作才能让学生将理论知识完美地运用起来，提高整个课堂和教学的质量。基于此，采用案例教学的方式可以提高学生在工程中综合设计能力、分析调试能力，同时可以了解产品设计的相关知识。
案例教学，是一种新型的、开放式的、互动式的教学方式。在一般情况下，案例教学要有周密的策划和充分的准备，要使用特定的案例指导学生提前阅读，要组织学生开展讨论，形成反复的互动与交流，还要结合一定理论，通过各种信息、知识的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的[1]。
本文以电子实践课程中的三色LED循环发光小夜灯电路设计制作为课例，探讨案例教学手段在电子实践课程中的应用。
2.教学设计
2.1设计思想
本实验是让学生运用模拟及数字电子技术中的运算放大器、比较器、555定时器、计数器等知识，综合设计一个日常生活中使用的小产品——小夜灯，最后教师通过对比几种典型的设计电路，给出最终的实现电路。通过本实验学生可以学习电路设计中方案选择、器件选型、降低功耗设计等方法，项目设计结束后教师给出电路板和相应的元器件，以此让学生学习表面贴装知识和相应元件的手工焊接技能。
《小夜灯制作》课件
钳子
用于焊接和操作小电子元件。
制作步骤
1
焊接LED灯珠
将LED灯珠安装在面包板上，并进行焊接。
2
连接电池盒
将电池盒与LED灯珠焊接，确保电路正常连接。
3
绑定麻绳
使用麻绳将电池盒固定在一起，增加装饰效果。
4
刻画图案
使用小刀在麻绳表面刻画出喜欢的图案。
5
挂在墙上
将小夜灯挂在墙上，供人使用。
注意事项
• 制作过程中注意安全。 • 焊接电子元件时要使用适当的焊接工具和注意保护眼睛。 • 首次使用时需要安装电池。 感谢阅读本PPT，祝你制作愉快！
小夜灯制作
本PPT介绍如何制作小夜灯，包括材料准备、制作步骤等内容。
材料准备
LED灯珠
发光效果明亮，耐用可靠的 LED灯珠。
电子元件焊接基础套件
必备的电子元件供焊接使用。
电池盒
提供电源，以供小夜灯发Biblioteka Baidu。
面包板
用于焊接电子元件，便于搭 建电路。
中空麻绳
将电池盒固定在一起，增加 装饰性。
小刀
方便刻画图案的工具。
《小夜灯制作》课件
案例分享
家庭小夜灯
一位家庭主妇分享了她在家里安装小夜灯的经验，强调了 小夜灯在家庭中的重要作用，特别是在孩子和老人的生活 习惯上。
卧室改造
一位博主分享了如何将卧室改造为适合使用小夜灯的环境 ，包括选择合适的位置和灯具，以及如何调整光线亮度等 。
儿童房案例
一位设计师分享了如何将小夜灯融入儿童房的设计中，通 过合理的布局和选择合适的光源，为孩子创造一个舒适、 安全的睡眠环境。
总结词
小夜灯起源于古代的油灯和蜡烛架，随着科技的发展，逐渐演变为现代的LED 小夜灯。
详细描述
小夜灯的发展历程中，光源、造型、功能等方面都得到了不断的改进和创新， 为人们提供了更加便捷、舒适的光照体验。
PART 02
小夜灯制作材料与工具
材料
电池盒
用于安装电池，需根据电池大 小和电压选择合适的型号。
避免在潮湿的环境中使用
避免触摸灯罩表面
小夜灯在潮湿的环境中容易发生漏电 等安全问题，因此应避免在浴室等潮 湿场所使用。
小夜灯的灯罩表面温度较高，触摸可 能会造成烫伤，因此应避免触摸灯罩 表面。
控制使用时间
长时间连续使用小夜灯可能会影响其 使用寿命，因此应合理控制使用时间 ，避免长时间连续开启。
清洁与保养
电路板
用于连接LED灯珠和电池盒， 可以选择现成的或自制。
八路循环彩灯控制电路设计
课程设计报告书
试验大致思路如下：
3．器件管脚分配图：
图1（4017管脚分配图）
CD4017是十进制计数器，它包含译码器。计数器在时钟禁止输入为低电平时，在时钟脉冲上升沿进位。在时钟禁止输入为高电平时，时钟被禁止。复位输入为高电平时，时钟输入独立运行。
该芯片是一个十进制分配器，只要在其脉冲信号输入端接入脉冲信号，每来一个脉冲信号时，该芯片就会从Q0~~Q9~~Q0循环发出高电平，并且能够保持这个脉冲信号没有结束时，一直是高电平。由此可知，该芯片能够运用于控制端或者是用于循环彩灯等等方面的应用。
引出端功能符号
CO：进位脉冲输渊
CP：时钟输入端
CR：清除端
INH：禁止端
Q0-Q9 计数脉冲输出端
VDD：正电源
VSS：地
真值表
输入输出
CP INH CR Q0-Q9 CO
× × H Q0
↑L L
H ↓L
计数
计数脉冲
为Q0-Q4
时：CO=H
L × L
× H L
↓× L
×↑L
保持
计数脉冲
为Q5-Q9
时：CO=L
图2（4069管脚分配图）
CD4069又称为六反向器，广泛运用于各种电路设计中。当Vcc=5~10V时，
C110uF
U1A 4069BCL_5V U2B 4069BCL_5V R210kΩ
R1200kΩ
1
2
3
4
图4
图4为电路中的一部分，是用来产生时钟脉冲的多谐振荡器，它仿真图如下
图5
整个电路的仿真图如下；
四下劳技《LED小夜灯的制作》教学设计
四下劳技《LED小夜灯的制作》教学设计
天台县实验小学陈亚红
教学目标：
1、能根据设计图，利用废旧物品制作LED小夜灯。
2、通过动手，享受电子制作的过程与结果，进一步喜爱电子技术，能用所学电子技术解决生活问题。
教学重难点：
根据设计图，利用废旧物品制作LED小夜灯。
材料：红、绿、黄等发光二极管若干，导线若干，电池盒，5号电池，黑胶带，废旧物品（塑料瓶、食品壳、玩具壳、纸张等）。
工具：剪刀、小刀等。
教学课时：1课时。
教学过程：
课前：
1、打开开关点亮发光二极管，如果没点亮的话，我们可以检查线路连接处。点亮后关上开关。
2、我们根据这个电路，还设计了各种款式的LED小夜灯呢!请把设计草图放在桌子的旁边，人坐端正。
一、导入学习，明确制作的内容
1、上两节课，我们点亮了LED即发光二极管，发挥我们的聪明才智设计了各种款式的LED小夜灯。这节课，我们就用灵巧的双手化腐朽为神奇动手做出LED小夜灯。
2、板书课题：LED小夜灯的制作。
3、不过要把纸上的设计方案变成实实在在的东西，这中间有一些技术难点需要克服，我们待会儿可要认真看仔细，听明白，记清楚。
都说啊，一个人的实践经验是一笔宝贵的财富，借鉴别人的实践经验是走向成功的最佳捷径。今天，我们就来走这条捷径，我们来看看别人是如何把设计方案制作成作品的。
二、观看视频，学习制作的过程
1、欣赏设计图与作品图，激发制作的兴趣。
（1）出示五幅设计图与作品。很有意思吧。
（2）出示小明的LED小夜灯的设计方案。再来看看我们同龄人小明的LED小夜灯的设计方案。出示小明的LED小夜灯的作品。这是小明根据自己的设计方案制作出来的LED小夜灯成品。
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LED循环发光小夜灯电路设计制作教学案例设计实例
【摘要】针对电子类专业二年级学生掌握一定的理论知识，但实际应用能力不足，进一步钻研探究的兴趣不强的问题，为了提高学生的课堂兴趣，培养工程实践能力，在电子课程中进行了以案例教学为主的教学方法改革，设计了LED 循环发光小夜灯电路设计制作课程的工程教学案例，结果表明学生的独立思考能力与工程应用能力有了很大的提高。
【关键词】电子实践；教学案例；LED小夜灯
1.引言
电子实践教学的涉及内容是电子技术和基础知识的学科，对于培养学生的实践操作能力和对工程的理解能力是非常重要的教学内容，在改革的过程中要对理论与实践结合的问题多加创新和探索。教师在课堂教学的同时也要对理论知识有深刻的认识和掌握，在教学的过程中多加创造实践的机会，让实践和理论密不可分，让电子技术与现实生活相结合。教师只有通过实践操作才能让学生将理论知识完美地运用起来，提高整个课堂和教学的质量。基于此，采用案例教学的方式可以提高学生在工程中综合设计能力、分析调试能力，同时可以了解产品设计的相关知识。
案例教学，是一种新型的、开放式的、互动式的教学方式。在一般情况下，案例教学要有周密的策划和充分的准备，要使用特定的案例指导学生提前阅读，要组织学生开展讨论，形成反复的互动与交流，还要结合一定理论，通过各种信息、知识的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的[1]。
本文以电子实践课程中的三色LED循环发光小夜灯电路设计制作为课例，探讨案例教学手段在电子实践课程中的应用。
2.教学设计
2.1设计思想
本实验是让学生运用模拟及数字电子技术中的运算放大器、比较器、555定时器、计数器等知识，综合设计一个日常生活中使用的小产品——小夜灯，最后教师通过对比几种典型的设计电路，给出最终的实现电路。通过本实验学生可以学习电路设计中方案选择、器件选型、降低功耗设计等方法，项目设计结束后教师给出电路板和相应的元器件，以此让学生学习表面贴装知识和相应元件的手工焊接技能。
2.2教学目标
通过本实验让学生掌握脉冲发生器电路设计方法，提高根据工程需求比较选择技术方案的能力；掌握LED开关控制、驱动电路设计以及系统供电开关控制电路设计的方法；了解表面贴装知识，掌握表面贴装元件的手工焊接方法，以实用作品提高学生对电路设计的兴趣。
2.3教学过程
本实验通过设计一个实用的家用产品，实现了从产品设计、方案论证、制作、测试的全过程。涉及了模拟及数字电子技术中的运算放大器、555定时器、计数器等使用以及电源开关电路设计等。
在课堂之前，提出设计要求，要求学生以三色LED发光管为控制对象，设计一个光控循环发光的小夜灯。且光线较强时灯不发光，光线暗到一定程度时发光，并考虑降低功耗。同一时间只能有其中一种颜色LED发光，不同LED灯循环亮的时间约1秒，自主匹配LED灯限流电阻，不同LED灯亮灭时逐渐过渡，不能突然亮灭。要求学生自己查阅相关资料，设计电路，并把设计好的电路图以预习报告的形式在上课之前提交。
在课堂中讲解几种典型应用电路，并重点介绍LED发光二极管发光强度和通过LED电流大小的关系，根据不同LED发光强度的不同匹配限流电阻。让学生思考如何实现用三极管对LED亮灭的控制，选择NPN型还是PNP型三极管，使用不同类型三极管在控制电路设计上有什么不同，使用高电平控制LED亮或低电平控制LED亮时又如何设计。讲解计数器、移位寄存器等器件的CP脉冲电路如何产生，有哪几种实现方案，如何做到频率可调、器件易购、价格较低、焊接方便的最佳电路。分析电路以后，为学生讲解制作电路中的注意事项，包括布局合理、连线方便、焊接可靠。最后介绍现代电子设计中使用贴片元件的趋势，给出带有USB接口供电的贴片式三色LED循环发光小夜灯的电路原理PCB图、PCB板及相应元件，学生自己焊接，完成一个可以带走的和其设计功能相同的小产品。在实验完成后，可以组织学生以项目演讲、答辩、评讲的形式进行交流，了解不同解决方案及其特点，拓宽知识面。
2.4实验原理及方案
图1 三色LED循环发光小夜灯原理框图
图1为实现方案的原理框图，分为脉冲发生器、信号分配单元、LED驱动以及光控开关电路四部分。
首先，从简单的LED亮灭的驱动控制电路设计，可以用NPN型、PNP型三级管逐个控制以及用CD4004、ULN2003等专门的驱动芯片驱动LED，需要考虑控制电平高低、LED电流大小及器件成本问题进行选型[2]。
其次，为了能够分别驱动三个不同颜色的LED交替发光，需要设计一个有三个输出端的电路，并且三个输出端不能同时为高电平或低电平，必须同一时间只能有一个为高电平或者低电平，常见的电路包括计数器输出电路、移位寄存器输出电路等。
信号分配单元工作需要有脉冲驱动，在设计脉冲发生电路可以使用运算放大器、比较器、触发器、555定时器等器件实现[3]。小夜灯在使用时为避免灯光快速变换对眼睛的刺激，需要设计的脉冲发生器的周期可以调整，需要在设计中使用可变电阻器便于调整。
光控开关电路用于在光线较强时关断电源输入，节约能源。实际上，为了不使LED发光，可直接控制LED，但是脉冲发生器和信号分配单元依然工作还是会耗电，为此，可以设计运用PNP三极管或者PMOS管作为总电源开关[4]。由于整体电流不大，选择8550型号的PNP型三极管即可。
3.结语
本实验项目主要面向大学二年级学生在学习完成模拟电子技术、数字电子技术课程以后，参加电子实践课程进行实践训练的一个项目。以应用产品引导学生自主设计，以USB接口的小夜灯实物应用促进学生学习兴趣，并注重过程考核，而非简单以结果论英雄。结果表明学生的学习兴趣，自主学习能力，工程实践能力有了明显的提高。
参考文献:
[1] 郑金洲. 案例教学:教师专业发展的新途径[J]. 教育理论与实践，2002（7）：36-41.
[2] 童诗白，华成英. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2006.
[3] 阎石. 数字电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，1998.
[4] 王庆有. 光电信息综合实验与设计教程[M]. 北京：电子工艺出版社，2010.
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