LED循环彩灯课程设计

××学院

《模拟电子技术》课程设计

题目 LED循环彩灯

学生姓名×××

专业班级电科（3）班

学号 *********

院（系）电气工程学院

指导教师××

完成时间 2013年12月17日

目录

1、课程设计的目的 (1)

2、课程设计的任务与要求 (2)

2.1实验器材 (2)

2.2电子器件的识别 (2)

2.3焊接技术 (2)

2.4元器件安装及要求： (3)

3、设计方案与论证 (3)

3.1功能分析与具体要求 (3)

3.2设计思路 (4)

4、设计原理及功能说明 (4)

5、单元电路的设计（计算与说明） (6)

6、硬件的制作与调试 (7)

7、总结 (10)

参考文献： (12)

附录1：总体电路原理图......................... 错误!未定义书签。附录2：元器件清单.. (14)

1、课程设计的目的

当今世界，彩灯已经成为我们生活的一部分，能给我们带来视觉上的享受还能美化我们的环境。街角巷里，高楼大厦无处不是因它炫彩夺目以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用LED彩灯来装饰街道和城市建筑已经成为一种潮流。发光二极管简称为LED。它是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。白光LED的发光效率，在近几年来已经有明显的提升。因此人们现在更侧重于用LED来照明以及装饰屋内及屋外环境，LED广泛应用与生活的各个方面，不断走进人们的生活也不断地改变着人们的生活。

本实验主要是结合我们以往所学课程的基础理论、基本技能和专业知识的能力，不仅要考虑总体电路的设计还要考虑系统各部分电路的选择、设计及它们之间的相互连接。主要目的是在实践中逐步培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。

(1)了解各种元器件的性能、作用和工作原理；

(2)掌握一定的焊接技术以及简单元器件装配；

(3)学习印刷电路板；

(4)掌握3色12LED循环等的工作原理；

(5)了解安全用电常识。

(6)培养学生的综合设计能力，严谨认真的工作作风和实

事求是的工作态度。

2、课程设计的任务与要求

2.1实验器材

印刷电路板、电阻、电容、三极管、发光二极管、电烙铁、松香、锡线、斜口钳

2.2电子器件的识别

(1)用万用表测电阻的阻值；

(2)电容值大小表在电容上，如103=10*1000PF；

(3)三极管以面对矩形面为参考面由左至右依次为发射极、

基极、集电极；

(4)LED发光二极管的长脚为正短脚为负。

2.3焊接技术

焊接要求：

（1）焊点良好，牢固可靠，整洁可观，无毛刺；

（2）锡量适中，焊接时间不宜太长，2-3s为宜；

（3）焊接完成后，经仔细检查无虚、漏、假焊，并确保无短路状态后通电调试；

（4）安全用电；

（5）操作过程中不能带电操作。

2.4元器件安装及要求：

（1）在确保识别正负极正确的情况下，将元器件插入电路板中，先安装低矮和耐热的元件，后安装大一点的元件，最后安装怕热的元件。

（2）电阻的安装：将电阻的阻值选择好后可采用卧式紧贴电路板安装。

（3）发光管安装在印刷板焊接面焊接，注意其安装高度应刚好到达机壳上盖发光二极管安装孔的表面。

3、设计方案与论证

3.1功能分析与具体要求

(1)三极管组成循环驱动电路；

(2)设计用12只LED组成的三组彩灯图案循环闪亮；

(3)设计并仿真彩灯控制系统。

3.2设计思路

LED循环彩灯是由三极管、电容、电阻和发光二极管组成的电路。每当电源接通时，由于三极管及电容的存在，只有V1三极管最先导通，随着V1集电极电压的下降，使得电容C2的左端下降，接近0V。由于电容两端的电压不能突变，因此此时V2的基极也被拉到近似0V，V2截止，V2的集电极为高电压，故接在它上面的发光二极管L5-L8被点亮。同上所述，三组发光二极管依次导通，形成循环。

4、设计原理及功能说明

本电路是由3只三极管组成的循环驱动电路。每当电源接通时，3只三极管会争先导通，但由于元器件存在差异，只会有1只三极管最先导通。这里假设V1最先导通，则V1集电极电压下降，使得电容C2的左端下降，接近0V。由于电容两端的电压不能突变，因此此时V2的基极也被拉到近似0V，V2截止，V2的集电极为高电压，故接在它上面的发光二极管LED5-LED8被点亮。此时V2的高电压通过电容C3使V3基极电压升高，V3也将迅速导通，因此在这段时间里，V1、V3的集电极均为低电压，因此只有LED5-LED8被点亮，LED1－LED4、LED9-LED12熄灭。但随着电源通过电阻R3对C2的充电，V2的基极电压逐渐升高，当超过0.7V时，V2由截止状态变为导通状态，集电极电

压下降，LED5－LED8熄灭。与此同时，V2的集电极下降的电压通过电容C3使V3的基极电压也降低，V3由导通变为截止，V3的集电极电压升高，LED9-LED12被点亮。接下来，电路按照上面叙述的过程循环，3组12只发光二极管便会被轮流点亮，这些LED被均匀的排列呈一个圆形，不断的循环发光，达到流动的效果。改变电容C1、C2、C3的容量可以改变循环速度，容量越小，循环速度越快。

图4-1 电路原理图