數(shù)字電子大型作業(yè)課程設(shè)計

1、班 級：姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：一、 設(shè)計目的課程設(shè)計是課程的總結(jié)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)先修課程的基本知識去解決某一實際問題的基本訓(xùn)練，加深對該課程知識的理解。在整個教學(xué)計劃中,它起著培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要作用。通過本課程設(shè)計, 主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的以下能力:1.查閱資料：搜集與本設(shè)計有關(guān)部門的資料(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集)的能力；2.方案的選擇：樹立既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性,又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性,并注意提高分析和解決實際問題的能力；3.迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計算的能力,計算機(jī)應(yīng)用能力；4.用簡潔的文字,清晰的圖表來表達(dá)自己設(shè)計思想的能力。調(diào)光控制器

2、設(shè)計在日常生活中，我們常常需要對燈光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。雙向可控硅的特點是導(dǎo)通后即使觸發(fā)信號去掉，它仍將保持導(dǎo)通；當(dāng)負(fù)載電流為零(交流電壓過零點)時，它會自動關(guān)斷。所以需要在交流電的每個半波期間都要送出觸發(fā)信號，觸發(fā)信號的送出時間就決定了燈泡的亮度。調(diào)光的實現(xiàn)方式就是在過零點后一段時間才觸發(fā)雙向可控硅開關(guān)導(dǎo)通，這段時間越長，可控硅導(dǎo)通的時間越短，燈的亮度就越低；反之，燈就越亮。這就要求要提取出交流電壓的過零點，并以此為基礎(chǔ)，確定觸發(fā)信號的送出時間，達(dá)到調(diào)光的目的。二、設(shè)計要求(1)設(shè)計并制造用電子控制的調(diào)光控制器。(2)控制器的控制信號輸入用觸摸開關(guān)。三、總體設(shè)計（四號字、宋體、加粗） 1、設(shè)計的

3、總體原理框圖（小四號字、宋體） 2、工作原理 該觸摸式調(diào)光燈采用了兩片CMOS數(shù)字集成電路，利用CMOS電路輸入阻抗極高的特點，可采用手觸方式調(diào)光和關(guān)燈。由于該電路采用單線進(jìn)、出，對外連接僅兩根導(dǎo)線，因此使用十分方便。 該裝置的電路工作原理如圖所示。它是由壓控振蕩器、十進(jìn)制計數(shù)器/分配器、調(diào)光開關(guān)電路以及電源電路等組成。照明燈H串接在回路中，其工作狀態(tài)取決于單向可控硅V5的供給電路工作。F1、F2及阻容元件構(gòu)成一個自激振蕩器，平時F1的一個輸入端通過R4接地，故振蕩器不工作，也沒有時鐘信號輸送到IC2 CD4017中，故IC2的輸出端保持初始狀態(tài)。一旦人手觸及金屬片TP1，其雜波作用到F1的輸

4、入端，于是IC2計數(shù)并分配給輸入端Y0Y8依次出現(xiàn)高電平。由于Y0Y7上設(shè)置的電阻值不同，其輸出電流由小到大，經(jīng)F3、F4整形緩沖后作用于VS的觸發(fā)極，從而獲得不同的觸發(fā)導(dǎo)通角，使H具有不同的亮度。由于該電路只連接IC2的5個輸出端進(jìn)行調(diào)光，故有5檔調(diào)光功能，當(dāng)Y8變?yōu)楦唠娖綍r，IC2清零復(fù)位，然后又循環(huán)。當(dāng)調(diào)到哪一檔亮度時，松開手，就保持在該亮度不變。欲關(guān)熄電燈，可觸摸TP2，此時相當(dāng)于有一脈沖作用于IC2的復(fù)位端R，使IC2的Y0為空置，故H熄滅。其中IC1采用CD4011，IC2采用CD4017，VS采用1A3A/600V的單向可控硅元件。VS的導(dǎo)通角決定了H的亮度。R8R12的阻值可根

5、據(jù)應(yīng)用的具體情況加以調(diào)整。其它元件特殊要求，可按圖示數(shù)值選用四、各部分電路設(shè)計（四號字、宋體、加粗）1、電源電路設(shè)計2、信號輸入電路設(shè)計3、壓控振蕩器電路設(shè)計4、十進(jìn)制計數(shù)器/分配器電路設(shè)計 5、調(diào)光開關(guān)電路設(shè)計 五、設(shè)計的整體電路圖 六、設(shè)計總結(jié)（四號字、宋體、加粗）1、設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法在本次設(shè)計過程中，第一難題是定時信號的設(shè)計，要求必須在雙信號的控制下進(jìn)行通行狀態(tài)轉(zhuǎn)換改變。其中要求轉(zhuǎn)換時間為6秒，在設(shè)計定時信號時必須考慮在狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號發(fā)出時原道路通行狀態(tài)不改變。因此我利用雙片計數(shù)器循環(huán)計數(shù)實現(xiàn)40秒定時信號輸出，在其計數(shù)到34秒時輸出一脈沖信號，股道0秒到達(dá)時由6秒轉(zhuǎn)換時間。

6、第二難題時有老人或殘疾人要過馬路時的特殊狀態(tài)，并要實現(xiàn)60秒內(nèi)保持狀態(tài)，并在60秒結(jié)束時道路恢復(fù)到原自動控制狀態(tài)。如何把這60秒的信號加入又不打亂原運行狀態(tài)，是我最難搞定的。后來我想到按鈕開關(guān)可使用單次脈沖源，于是經(jīng)過多種嘗試，我使用了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使其形成一個脈寬為60的脈沖來控制計數(shù)器的使能端，使計數(shù)器在有人按鈕時處于保持狀態(tài)，并能在保持60秒后繼續(xù)計數(shù)。2、設(shè)計體會通過這次課程設(shè)計，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計過程中，我們通過這個方案包括設(shè)計了電源電路，信號輸入電路，壓控振蕩器電路，十進(jìn)制計數(shù)器/分配器電路，調(diào)光開關(guān)電路五個電路圖，其中 IC1采用CD4011，IC2

7、采用CD4017，VS采用1A3A/600V的單向可控硅元件。VS的導(dǎo)通角決定了H的亮度。我沉得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路的使用有了更多的認(rèn)識。比如一些芯片的功能，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個期末測試之后的課程設(shè)計對我們的作用是非常大的。另外我感覺通過這次的課程設(shè)計讓我們運用自己所學(xué)的東西設(shè)計我們自己的東西，讓我們學(xué)有所用，使我增加了對學(xué)習(xí)的熱情。并因為自己的努力實現(xiàn)了自己的目標(biāo)是對我一種鼓勵和促進(jìn)。特別是當(dāng)遇到難題時大家的討論，各抒己見，讓我學(xué)到了很多東西，在別人的幫助下，在自己的努力下我發(fā)現(xiàn)了我在不知不覺當(dāng)中成長了不少。所以在這次設(shè)計當(dāng)中我學(xué)到了很多東西，我很感謝幫助的同學(xué)。特別是老師的輔導(dǎo)，不僅沒有笑我們簡單的想法，而且很努力的幫我們改正錯誤。是我們順利的完成了設(shè)計。3、對