《电子设计与制作》课程设计.DOC

湖南工业大学

课程设计

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电气与信息工程学院（系、部）2016-2017 学年第 2 学期课程名称《电子设计与制作》指导教师职称

学生姓名专业班级电气工程及其自动化学号

题目循环彩灯的设计与制作

成绩起止日期2017 年04 月24 日～2017 年05 月07 日

目录清单

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湖南工业大学

课程设计任务书

2016-2017学年第二学期

电气与信息工程学院（系、部）电气工程及其自动化专业1402 班级课程名称：电子设计与制作

设计题目：循环彩灯的设计与制作

完成期限：2017 年04 月24 日～2017 年05 月07 日共 2 周

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2017.05.06-05.07学生修改、打印设计报告

主要参考资料参考资料：

（1）康华光电子技术基础数字部分（第五版）高等教育出版社

2007年

（2）肖强晖实验指导书株洲工学院电气工程系2003年

（3）邓奕等Protel 99 SE原理图与PCB设计人民邮电出版社2011年

（4）韩雪涛电子产品印制电路板制作技能演练电子工业出版社2010年

指导教师（签字）：年月日

系（教研室）主任（签字）：年月日

电子技术课程设计

设计说明书

循环彩灯的设计与制作

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起止日期：2017 年04 月24 日～2017 年05 月07 日

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

电气与信息工程学院（部）

2017 年04 月24 日

1、设计任务及要求

要求设计一个循环彩灯，采用8个LED，实现顺序/逆序流水，LED交替频率可调。自行设计电源部分，为电路板提供直流电源。自行设计信号发生部分，为电路板提供工作频率。根据技术指标进行循环彩灯总体方案设计，说明设计思路，选择相应的元器件型号，列出元器件清单，介绍主要芯片的功能，介绍各具体单元电路设计，画出完整的电路原理图、PCB图。

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2、设计思路

循环彩灯主要由桥式变压器、整流电路、RC滤波器、稳压电路、555定时器、功能切换开关、74LS192计时器、74LS138译码器等部分组成。首先是将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流将电压加到直流负载上从而输出直流电压，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，使用555定时器通过调节滑动变阻器实现脉冲振荡器，加到计时器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计算，通过译码器从而实现循环彩灯功能。

3、各单元电路说明

（1）电源模块

电源模块采用桥式变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路构成，首先是将220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流将电压加到直流负载上从而输出直流电压，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压输出。电路如图1所示。

图1 电源模块电路

（2）信号发生模块设计

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使用555定时器构成多谐脉冲振荡器，用作为信号发生模块，通过调节R、C的大小（本

实习中采用电位器），即可实现发生信号脉冲的T1、T2调节，从而控制LED亮灭频率。电路如图2所示。

图2 信号发生模块设计

（3）LED控制与顺/逆序功能切换模块设计

利用74LS192计数器和74LS138译码器构成LED控制电路，将脉冲信号加到计时器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计算，通过译码器从而实现循环彩灯功能。利用双刀双掷开关实现顺/逆序功能的切换。电路如图3所示。

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图3 LED控制与顺/逆序功能切换模块设计4、总电路说明

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220V交流电通过变压器转换成较小的交流电，通过桥式整流将电压加到直流负载上从而输出直流电压，通过滤波稳压从而实现其稳定的5V直流电压，使555定时器通过调节滑动变阻器实现脉冲振荡器，加到计时器的加法或者减法脉冲端口实现8进制计算，通过译码器从而实现循环彩灯功能。总电路如图4所示。

图4 循环流水灯总电路图

5、元器件清单

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6、设计总结及体会

转眼为期两周的电子设计与制作实习拉下帷幕，回顾这两周的实习，我收获了许多，为这次实习画上了一个圆满的句号。通过这次实习，让我们把书本上所学的理论知识用到实践中，在实践中发现问题，解决问题，发现自己的不足之处，并调动我们的学习积极性。在实习过程中，我发现了许多困难，经过询问老师，查找资料，最终克服了困难，顺利完成老师下达的任务。如：在实物制作完成进行通电测试时，其LED发光二极管不亮。通过检测元器件极性无错、PCB板电路无短路、断路后进行通电测试，LED管仍然不亮。通过老师的指点，我进一步检测，测得LED管两端电压低于正常工作电压，故LED管不亮。通过更改电阻大小后，电路按要求正常运行。

通过本次电子设计与制作实习，使我们进一步掌握了proteus软件中电路设计、仿真和PCB 原理图设计模块的使用。巩固了我们的理论知识，熟练了万用表的使用和对元器件的测量，提高了我们的动手能力和分析解决问题的能力。

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