基于555定時(shí)器可控雙閃燈

PAGEPAGE17福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：模擬電子技術(shù)姓名：林星照專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)：14學(xué)號(hào)：146712077指導(dǎo)教師：王振婷職稱：講師2016年6月30日福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)果評(píng)定序號(hào)評(píng)定內(nèi)容評(píng)定成績(jī)1實(shí)習(xí)報(bào)告格式規(guī)范情況（20分）2完成實(shí)習(xí)內(nèi)容情況：獨(dú)立進(jìn)行實(shí)習(xí)工作；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題；能正確、科學(xué)地分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；圖表完備，語句簡(jiǎn)潔，內(nèi)容完整（40分）3問題討論與分析情況：有獨(dú)立見解，內(nèi)容深入，歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)（20分）4達(dá)到實(shí)習(xí)目的情況（10分）5實(shí)習(xí)報(bào)告總體評(píng)價(jià)（10分）總分指導(dǎo)老師簽字：評(píng)定目錄基于555定時(shí)器可控雙閃燈 3前言 31、概述 32、課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù) 42.1課程設(shè)計(jì)的目 42.1課程設(shè)計(jì)任務(wù) 43、課程設(shè)計(jì)的要求 44、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 54.1原理 54.1.1555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 54.1.2555時(shí)基電路的功能表及分析 64.1.3多諧振蕩器工作原理 74.1.4振蕩周期 84.2設(shè)計(jì)原理圖 94.3設(shè)計(jì)步驟 94.3.1總體設(shè)計(jì)方案 94.3.2555振蕩電路連接圖 94.3.3完整電路圖連接 104.4硬件的制作與調(diào)試 114.4.1電烙鐵的使用 114.4.2電子產(chǎn)品的調(diào)試 115、問題探討與分析 125.1多諧振蕩器頻率的調(diào)節(jié) 125.2閃光燈分析 136、結(jié)束語 13參考文獻(xiàn) 14附錄一： 15附錄二：元器件清單 16基于555定時(shí)器可控雙閃燈前言電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),也是電子類專業(yè)整個(gè)知識(shí)和能力體系的重要支柱之一。它內(nèi)容多，處理問題的方式多，理解難度大，實(shí)踐性要求高。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，使學(xué)生自己通過設(shè)計(jì)和搭建一個(gè)實(shí)用電子產(chǎn)品雛形,鞏固和加深在電子技術(shù)課程中的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)中的基本技能,訓(xùn)練電子產(chǎn)品制作時(shí)的動(dòng)手能力。掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程中電路的設(shè)計(jì)、器件的選擇方法、電路仿真工具及仿真方法，實(shí)際電路的安裝、調(diào)試、指標(biāo)檢測(cè)等基本能力。為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)以后從事電子技術(shù)方面的科研和開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)。1、概述555定時(shí)器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路，使用靈活，邏輯功能強(qiáng)，內(nèi)部的比較器靈敏度較高,而且采用差分電路形式,用其構(gòu)成的多諧振蕩電路的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響很小,可以很方便的組成各種自己所需的電路。本文主要利用555定時(shí)器組成多諧振蕩電路并為閃光燈提供所需的電壓源，通過對(duì)電容充放電，來產(chǎn)生瞬時(shí)高壓驅(qū)動(dòng)閃光燈使其發(fā)光。Abstract555timerisacombinationofanalogcircuitanddigitalcircuitscaleintegratedcircuit,flexibleuse,stronglogicfunction,theinternalcomparatorofhighsensitivity,andtheuseofdifferentialcircuit,theoscillationfrequencyofamultivibratorcircuitbypowersupplyvoltageandtemperatureoftheimpactisverysmall,canbeeasilycomposedofavarietyoftheirowncircuit.Inthispaper,theuseof555timermultivibratorcircuitcompositionandflashtoprovidetherequiredvoltagesourcebychargingordischargingthecapacitortogenerateinstantaneoushighpressurelampdriversmakethelight.2、課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)2.1課程設(shè)計(jì)的目（1）掌握電烙鐵的使用方法；（2）掌握555定時(shí)器引腳及其連接；（3）會(huì)運(yùn)用Multiuse工具,對(duì)所做出的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬仿真測(cè)試，進(jìn)行完善理論設(shè)計(jì)。（4）掌握555定時(shí)器的工作原理；（5）計(jì)算輸出信號(hào)的時(shí)間參數(shù)；2.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)（1）設(shè)計(jì)一個(gè)由電容、電阻、NE555組成的紅色LED閃燈電路；（2）用面包板對(duì)照原理圖進(jìn)行焊接。（3）對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真。（4）焊接的電路板進(jìn)行檢測(cè)并做疑問處理。

（5）通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值來控制LED燈燈亮的交換速度。并且分析當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值太小LED燈處于一直亮的狀態(tài)。3、課程設(shè)計(jì)的要求滑動(dòng)變阻器調(diào)阻值大LED燈亮交換慢，滑動(dòng)變阻器調(diào)阻值小LED燈亮交換快；當(dāng)滑動(dòng)電阻器阻值調(diào)太小會(huì)引起LED燈似乎沒有跳動(dòng)。（1）電路穩(wěn)定性和可靠性要高。（2）設(shè)計(jì)方案原則：功能完整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。（3）布線原則：邏輯清晰，接線牢固，測(cè)試方便，美觀大方。（4）閃爍頻率能按要求調(diào)節(jié)。4、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容4.1原理4.1.1555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)555定時(shí)器是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成電路,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖（A）及管腳排列如圖（B）所示。它由分壓器、比較器、基本R--S觸發(fā)器和放電三極管等部分組成。分壓器由三個(gè)的等值電阻串聯(lián)而成。分壓器為比較器、提供參考電壓，比較器的參考電壓為，加在同相輸入端，比較器的參考電壓為，加在反相輸入端。比較器由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的集成運(yùn)放、組成。高電平觸發(fā)信號(hào)加在的反相輸入端，與同相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本R--S觸發(fā)器端的輸入信號(hào)；低電平觸發(fā)信號(hào)加在的同相輸入端，與反相輸入端的參考電壓比較后，其結(jié)果作為基本R—S觸發(fā)器端的輸入信號(hào)?；綬--S觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受比較器、的輸出端控制。4.1.2555時(shí)基電路的功能表及分析清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端TRQ放電管T功能0xx0導(dǎo)通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)110x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1010110導(dǎo)通截止置1清零（1）當(dāng)=0時(shí),Q=0,輸出電壓=為低電平,飽和導(dǎo)通（2）當(dāng)=1,,時(shí),電壓比較器C1輸出有效低電平,輸出高電平,基本RS觸發(fā)器的端輸入有效電平,所以Q=0,=,飽和導(dǎo)通.（3）當(dāng)=1,，時(shí),C1和C2均輸出高電平(均為無效電平),基本RS觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變,因此和也保持原來狀態(tài)不變（4）當(dāng)=1,,時(shí),C1輸出高電平,C2輸出有效低電平,基本RS觸發(fā)器的S端輸入有效電平,所以Q=1,=,截止（5）當(dāng)=1,,時(shí),C1和C2都輸出低電平,對(duì)基本RS觸發(fā)器而言其輸入是約束要避免出現(xiàn)的情況.此時(shí)Q=1,=1,=截止.但當(dāng)、同時(shí)變?yōu)闊o效時(shí),其狀態(tài)不能確定.這種情況在實(shí)際中是不應(yīng)出現(xiàn),也不會(huì)出現(xiàn)的。4.1.3多諧振蕩器工作原理由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖(C)所示，其中R1、R2和電容C為外接元件。其工作波如圖(D)所示。設(shè)電容的初始電壓，t＝0時(shí)接通電源，由于電容電壓不能突變，所以高、低觸發(fā)端＝＝0<，比較器Ａ1輸出為高電平，Ａ2輸出為低電平，即，（1表示高電位，0表示低電位），觸發(fā)器置1，定時(shí)器輸出此時(shí)，定時(shí)器內(nèi)部放電三極管截止，電源經(jīng)，向電容Ｃ充電，逐漸升高。當(dāng)上升到時(shí)，輸出由0翻轉(zhuǎn)為1，這時(shí)，觸發(fā)順保持狀態(tài)不變。所以期間，定時(shí)器輸出為高電平1。時(shí)刻，上升到，比較器的輸出由1變?yōu)?，這時(shí)，，觸發(fā)器復(fù)0，定時(shí)器輸出。期間，，放電三極管Ｔ導(dǎo)通，電容Ｃ通過放電。按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)時(shí)比較器輸出由0變?yōu)?，Ｒ－Ｓ觸發(fā)器的，Q的狀態(tài)不變，的狀態(tài)仍為低電平。時(shí)刻，下降到，比較器輸出由1變?yōu)?，RS觸發(fā)器的1，，觸發(fā)器處于1，定時(shí)器輸出。此時(shí)電源再次向電容C放電，重復(fù)上述過程。通過上述分析可知，電容充電時(shí)，定時(shí)器輸出，電容放電時(shí)，，電容不斷地進(jìn)行充、放電，輸出端便獲得矩形波。多諧振蕩器無外部信號(hào)輸入，卻能輸出矩形波，其實(shí)質(zhì)是將直流形式的電能變?yōu)榫匦尾ㄐ问降碾娔堋?.1.4振蕩周期由圖（D）可知，振蕩周期。為電容充電時(shí)間，為電容放電時(shí)間。充電時(shí)間；放電時(shí)間矩形波的振蕩周期；因此改變、和電容C的值，便可改變矩形波的周期和頻率。所以，我用滑動(dòng)變阻器通過改變阻值，使振蕩周期發(fā)生變化?；瑒?dòng)變阻器調(diào)阻值大LED燈燈亮交換慢，滑動(dòng)變阻器調(diào)阻值小LED燈燈亮交換快；當(dāng)滑動(dòng)電阻器阻值調(diào)太小會(huì)引起LED燈似乎沒有跳動(dòng)。其實(shí)，由于人眼的分辨率不夠高而LED燈燈亮交互速度快，所以產(chǎn)生錯(cuò)覺LED燈一直亮。4.2設(shè)計(jì)原理圖4.3設(shè)計(jì)步驟4.3.1總體設(shè)計(jì)方案紅LED1紅LED2紅LED1紅LED2555振蕩電路555振蕩電路555振蕩電路555振蕩電路4.3.2555振蕩電路連接圖4.3.3完整電路圖連接4.4硬件的制作與調(diào)試4.4.1電烙鐵的使用

常用就是內(nèi)熱式和外熱式兩種，還有可調(diào)溫的，焊臺(tái)，專用于拆卸電子原件的吸錫電烙鐵等，20幾W到上百W的都有;烙鐵頭有尖頭，平頭，斜頭，彎頭等，有用純銅做烙頭還有長(zhǎng)壽電烙鐵頭，初學(xué)者焊電路可以用30W長(zhǎng)壽烙鐵頭的外熱式。外熱式是烙鐵頭插到發(fā)熱材料中，內(nèi)熱式是烙鐵頭在發(fā)熱材料外。烙鐵頭的形狀有多種多樣，選擇的要點(diǎn)是，能經(jīng)常保持一定的焊錫，能快速有效地熔化接頭上的焊錫，不產(chǎn)生虛焊、搭錫、掛錫，焊點(diǎn)無毛刺，不燙壞板子和元件。機(jī)器上的焊點(diǎn)嶄新锃亮，則烙鐵頭的何

截面可大些，用扁平或橢圓頭，傳熱快自然操作利索。錫面氧化層較厚，烙鐵頭相對(duì)要尖些，便于突破。元器件密度大，需要選用對(duì)應(yīng)尖細(xì)的鐵合金頭，避免燙傷和搭錫。足夠質(zhì)量的紫銅，才便于熱量的貯存和傳輸，避免烙鐵心發(fā)出的熱量，焊接時(shí)不夠用，烙鐵頭釘在焊點(diǎn)上；不焊時(shí)又太多，氧化銅層層剝落。電烙鐵匹配使用，基本沒有氧化屑，在大多數(shù)情況下，是要及時(shí)清理氧化物的。烙鐵頭變薄變細(xì)變短，都要及時(shí)更換。4.4.2電子產(chǎn)品的調(diào)試

（1）當(dāng)調(diào)滑動(dòng)變阻器阻值大時(shí)LED燈亮交換慢；（2）當(dāng)調(diào)滑動(dòng)變阻器阻值小LED燈亮交換快；當(dāng)滑動(dòng)電阻器阻值調(diào)太小會(huì)引起LED燈似乎沒有跳動(dòng)。 5、問題探討與分析5.1多諧振蕩器頻率的調(diào)節(jié)一般情況下，對(duì)稱式多諧振蕩器電路、非對(duì)稱式多諧振蕩電路及山施密特觸發(fā)器組成的多諧振蕩器電路等較為簡(jiǎn)單的多諧振蕩器的振蕩頻率都與外接電阻、電容有關(guān)。因此，只要設(shè)法改變電阻、電容的數(shù)值，使多諧振蕩電路頻率發(fā)生變化。（1）電容從充電到過程中形成的暫穩(wěn)態(tài)脈沖寬度為：（2）電容從充電到過程中形成的暫穩(wěn)態(tài)脈沖寬度為：，所以振蕩周期為：振蕩頻率為：5.2閃光燈分析由555定時(shí)器和外接元件構(gòu)成多諧振蕩器，腳2與腳6直接相連。電路沒有穩(wěn)態(tài)，僅存在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，電路也不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源通過向C充電，以及C通過向放電端（D端）放電，使電路產(chǎn)生振蕩。當(dāng)輸出高電平的時(shí)候，D2亮，D1不亮。當(dāng)輸出低電平的時(shí)候，D2不亮，D1亮?？偟男Ч雌饋砭褪情W爍了。由于人眼分辨時(shí)間大于0