多功能流水燈設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(存儲(chǔ)版)
【正文】 出高電平，電路將重復(fù)上述工作。當(dāng)然，為了方便，上述電路圖中只用到具有代表性的三種顏色的燈，并將其排列整齊，導(dǎo)通電路時(shí)就會(huì)看到漂亮的流水燈。本文的此種設(shè)計(jì)還有一定缺陷，因?yàn)镃D4017的引腳只有Q0Q9十個(gè)，當(dāng)選用多種顏色的燈光時(shí)，只用一個(gè)CD4017是無法實(shí)現(xiàn)的，所以，我們可以在NE555的7腳再引出一個(gè)CD4016的芯片，采用2個(gè)CD4017芯片和多個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)光二極管的同步多向流水功能。3. 檢查實(shí)驗(yàn)儀器和器材是否完好。有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)用環(huán)形計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)流水燈，運(yùn)用模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的設(shè)計(jì)改變了以往常用的單片機(jī)設(shè)計(jì)，尤其重要的一點(diǎn)是運(yùn)用了模擬開關(guān)，它不僅能應(yīng)用在流水燈方面，還可以應(yīng)用在氣體、壓力、流量等方面。特別是模擬開關(guān)部分，課堂上并沒有接觸，只有靠自己摸索。在此特別感謝吳教授，您辛苦了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中碰到了很多的問題，我通過查閱相關(guān)書籍，資料，通過自己鉆研和同學(xué)的幫助，特別是得到了吳教授的諄諄教導(dǎo)，吳教授給予了我很大的幫助，在教授的耐心輔導(dǎo)中，不僅給了我思路上的開闊，還認(rèn)真聽取對(duì)設(shè)計(jì)中不足之處的建議與批評(píng)，讓我認(rèn)識(shí)到了自己對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的不足方面。通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何將所學(xué)的各科知識(shí)串聯(lián)起來，這樣就達(dá)到了各學(xué)科相融合的目的，提高了自身的綜合知識(shí)學(xué)習(xí)、分析和運(yùn)用知識(shí)的能力。方案中采用了CD4017芯片和NE555芯片來實(shí)現(xiàn)變化的需要，采用CD4017芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，使得輸出時(shí)序就是與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期，NE555產(chǎn)生連續(xù)脈沖輸入，CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，直接用作順序脈沖發(fā)生器，配合二極管，進(jìn)而形成相應(yīng)的多功能流水彩燈電路。2. 檢查導(dǎo)線的連接。此電路僅僅考慮了流水燈的多向流動(dòng)功能，且發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)也只有三個(gè)，從而使得整個(gè)電路比較單調(diào)，并沒有考慮到多個(gè)二極管的同時(shí)發(fā)光，所以在實(shí)際電路中，將同種顏色的發(fā)光二級(jí)管并聯(lián)在一起就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)同種顏色的燈循環(huán)亮起。圖中，調(diào)整C4和RR3可以改變閃爍的頻率，加大C4容量和RR3的阻值，流動(dòng)速度變慢，反之則加快。當(dāng)Q1為高電平，該高電平直接加到模擬開關(guān)的12腳,使其導(dǎo)通，第二組彩燈發(fā)光（第一組熄滅）。CD4017的CP端受脈沖發(fā)生器輸出脈沖的控制，其輸出端（Q0Q9）將輸入脈沖按輸入順序依次分配，輸出控制的脈沖，其輸出控制脈沖的速度由脈沖發(fā)生器輸出的脈沖頻率決定。此時(shí)A開關(guān)13腳是高電平，所以A開關(guān)接通。電流在傳輸過程會(huì)產(chǎn)生高頻成分，因而在穩(wěn)壓器的輸入端要接電容以濾除高頻成分，在穩(wěn)壓器輸出端所接的電容是為了濾除穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的高頻成分以及防止其自激振蕩。因此也要相應(yīng)的變化。當(dāng)時(shí)二極管，導(dǎo)通。. 橋式整流電路的波形圖輸出直流電壓（AV）是輸出電壓瞬時(shí)值U0在一個(gè)周期內(nèi)的平均值 （AV）＝= 由（）式說明在橋式整流電路中，負(fù)載上得到的直流電壓約為變壓器副邊電壓有效值的90%。 電源部分（2）電路中接到220V的市電網(wǎng)中經(jīng)變壓器變壓后為18V電壓再經(jīng)整流電路，濾波電路和穩(wěn)壓電路后得到設(shè)計(jì)電路所需的相應(yīng)直流電源。因此，它完全可以由數(shù)字I/O直接驅(qū)動(dòng)，從而達(dá)到降低功耗、簡(jiǎn)化電路的目的。時(shí)間常數(shù)t=RC，充電時(shí)間取決于負(fù)載電阻(R)和電容(C)，一般持續(xù)幾十納秒。 盡管模擬開關(guān)具有機(jī)械開關(guān)不可取代的優(yōu)勢(shì)，然而它的應(yīng)用較機(jī)械開關(guān)稍微復(fù)雜些，初次使用模擬開關(guān)的工程人員往往會(huì)由于模擬開關(guān)使用不當(dāng)，引起整個(gè)系統(tǒng)的故障，本文重點(diǎn)將模擬開關(guān)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用到流水燈的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中[4]。每個(gè)高電平輸出維持1個(gè)時(shí)鐘周期。Cr為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。用于產(chǎn)生CD4066模擬開關(guān)切換的控制信號(hào)[3]。當(dāng)然，在采取整形的方案時(shí)，是以能夠找到頻率和幅度符合要求的一種已有電壓信號(hào)為前提的。綜上所述可知，555定時(shí)器不僅提供了一個(gè)復(fù)位電平為2Vcc/3，且可通過端直接從外部進(jìn)行置0的基本RS觸發(fā)器，而且還給出了一個(gè)狀態(tài)受該觸發(fā)器端控制的晶體管開關(guān)，因此使用起來極為靈活?？梢姼淖兛刂贫说目刂齐妷褐悼梢愿淖兩舷掠|發(fā)電平值。所以可以把 555 電路等效成一個(gè)放大電開關(guān)的 RS 觸發(fā)器。計(jì)數(shù)譯碼器在推動(dòng)脈沖的作用下其Q0—Q2依次循環(huán)輸出高電平，開關(guān)電路受計(jì)數(shù)譯碼器輸出的高低電平控制。（2）該彩燈控制電路，在完成基本變化的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)彩燈的流向性，間歇性變化的要求，從而使彩燈更加豐富化。如本文所設(shè)計(jì)的流水燈電路，就是利用中規(guī)模集成電路的功能擴(kuò)展，將移位寄存器構(gòu)成移存型計(jì)數(shù)器，將其輸出端接到多個(gè)LED指示上。 課題研究方法常見的流水燈控制系統(tǒng)中，是使用微機(jī)控制，設(shè)備復(fù)雜，成本較高；另外應(yīng)用單片機(jī)控制，雖然簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)智能化及傳輸可靠性低，且對(duì)語言的編程能力要求較高，均不理想。有模擬開關(guān)控制燈光的亮暗，彩燈會(huì)根據(jù)預(yù)定的要求作流向、間歇性變化，彩燈與彩燈之間亮暗間隔一定時(shí)間，從第一個(gè)彩燈開始直至最后一個(gè)，然后作重復(fù)性狀態(tài)。定時(shí)器輸出高電平，自動(dòng)切換電路使K1,K2處于圖示狀態(tài)，燈光產(chǎn)生的流水感自左向右．定時(shí)器輸出低電平,K1,K2同時(shí)改變狀態(tài)，燈光產(chǎn)生的流水感變?yōu)樽杂蚁蜃?。放電端（DIS）可看成由內(nèi)部放電開關(guān)控制的一個(gè)接點(diǎn)，放電開關(guān)由觸發(fā)器的端控制：=1 時(shí)DIS端接地；=0 時(shí) DIS 端懸空。(3)分壓器三個(gè)阻值均為5千歐姆的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器（555也因此而得名），為比較器C1和C2提供參考電壓，C1之＋端U+=2Vcc/3，C2之－端U=Vcc/3。=2/3 VCC、VCC/3時(shí)，C1輸出低電平、C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變，因此u0、TD也保持原來狀態(tài)不變。脈沖產(chǎn)生的整形電路種類很多,本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的電路屬于產(chǎn)生矩形脈沖的多諧振蕩器,用于產(chǎn)生環(huán)形移位寄存器的CP脈沖。 CD4017內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能框圖CD4017提供了16引線多層陶瓷雙列直插（D）、熔封陶瓷雙列直插（J）、塑料雙列直插（P）和陶瓷片狀載體（C）4種封裝方式
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