论双色闪光灯
2021-06-21王鑫扬
王鑫扬
(山西工程技术学院2018级电气系电气工程及其自动化专业,山西 阳泉045000)
1 课程设计目的
课程设计目的为:①了解并掌握电路设计的一般方法,具备初步设计的能力;②学习Multisim软件。
2 设计指标
设计指标如下:①用555定时器设计2个LED灯的控制电路;②2个LED灯交替闪烁;③LED灯可用发光二极管代替;④运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。
3 总体框图设计
了解555定时器的原理以及各个引脚的功能。
设计简单电路图,计算电阻、电容的数值。
555定时器原理如图1所示。555定时器引脚定义如图2所示。
图1 555定时器原理图
图2 555定时器引脚定义
导体的电阻用“R”表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。电容也称作“电容量”,是指在给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。电容的作用主要有旁路、去耦、滤波、储能。
发光二极管简称为LED。
面包板板子上有很多小插孔,专用于电子电路的无焊接实验。面包板的结构及使用方法:面包板的结构AN728SSC-(EIV)是由相邻的金属条组成,因此不可避免地会存在比较大的分布电容,经过实测,相邻两列的金属条的分布电容在10 pF左右。SYB-118型面包板如图3所示。
将导线插入金属簧片上的插孔,这样孔内的导线就被金属簧片连接在一起,因插孔间及簧片间的距离是标准间距,因此适用于插入各种数字集成电路。
图3 SYB-118型面包板示意图
面包板使用注意事项:面包板要保持清洁,焊接过的元器件不能插在面包板上,存放地要求通风、干燥,同时避免被电池漏出的电解液所腐蚀。
4 总电路图设计
电路原理如图4所示。
图4 电路设计图
具体工作原理如下。
当电路接通电源时,由于电容C1未充电,定时器TRI触发端为低电平,OUT输出端为高电平,这种情况下发光二极管LEDI截止,LED2加有正向电压,LEDI熄灭,LED2亮;随着电流经过R1、R2,电容C1被充电,两端电压逐渐升高,当电压达到阈值电平时,OUT输出端翻转,输出低电平,LEDI亮,LED2熄灭。
电容C1通过R2和定时器内部的放电管放电,当其放电至触发电平时,定时器OUT输出端再次翻转,LED1熄灭,LED2重新点亮。如此循环,两只发光二极管就这样轮流导通与截止,闪烁不停。
闪烁频率是可以通过的调节电阻R1、R2和C1改变的。调节频率公式为:f=1.44/(R1+2R2)C1。
5 使用元器件
使用元器件如下:555定时器×1、10μF电容×1、100μF电容×1、4.7 kΩ电阻×1、100 kΩ电阻×1、100Ω电阻×2、LED灯×2。
6 总结
遇到的问题:①初次使用Multisim软件,不熟悉元器件的英文名称;②对555定时器不熟悉。
解决办法:①通过哔哔哩哩网站以及超星尔雅学习通视频学习对Multisim软件的使用;②翻看《数字电子技术基础》重新温习555定时器的应用。
课程设计心得体会:这次课程设计加强了笔者们的动手、思考和解决问题的能力,同时巩固加深了书本知识。课程设计让笔者懂得理论与实际结合很重要,只有理论知识是远远不够的,只有将理论知识与实践结合起来,从理论中得出结论,才能实现真正意义上的提高能力,不过这次课设还是有所突破,再接再厉。