【導讀】與本研究成果相關的所有人所做出的任何貢獻均已在論文（設計）中作了明確。的說明并表示了謝意。本人授權許昌學院可以將畢業(yè)論文（設計）的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)。據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編論文（設計）。人們生活習慣及愛好不同的特點，利用CD4069芯片的工作特點結(jié)合三極管的開路特性，研究并設計了一種簡單易行，造價低廉的電子玩具。結(jié)合的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來進行信號模擬，并向CD4015芯片控制器提供時鐘脈沖信號。

　　

【正文】 protel）和 PCB 板的設計和加工。 Proteus 可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30 多個元件庫。 Proteus 可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、 SPI 調(diào)試器、 I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。 除了現(xiàn)實存在的儀器外， Proteus 還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。 Proteus 可提供的調(diào)試手段 Proteus 提供了比較豐富 的測試信號用于電路的測試。這些 14 測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié) 同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086和 MSP430 等， 2021 年即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。 點亮 電路 仿真過程 根據(jù)設計的電路圖作出仿真電路并按模塊驗證 。 圖 41 點 亮模塊的仿真效果 1 D4 成功實現(xiàn)點亮。 NPN 與 PNP 實現(xiàn)了調(diào)節(jié)開關的作用 。 15 圖 42 點亮模塊的仿真效果 2 D5 成功實現(xiàn)點亮。 NPN 與 PNP 實現(xiàn)了調(diào)節(jié)開關的作用 。 時鐘 電路仿真 過程 圖 43 時鐘模塊仿真效果 1 圖 44 時鐘模塊仿真效果 2 16 圖 43，圖 44 為周期 T=1S 的周期信號輸出 電路圖 。 圖 43，圖 44 交替出現(xiàn)實現(xiàn)輸出 T=1S 的周期脈沖信號。 圖中的 4 號引腳分別為 CD4069 的 4 號管腳 。 此時鐘電路利用的是電容的充電放電的周期性，因此精確度可靠，控 性較強通過調(diào)節(jié)R2 與 C1 的大小可以調(diào)控周期 ，其中 取 T≈2RC. 控制電路 仿真 過程 圖 45 主電路控制仿真圖 （ 未輸入時鐘 信號 ） 圖 46 主電路控制仿真圖（ T=2S） 兩個時刻 CD4015 的 管腳 11 和 13 分別 輸出 高電平 。 在時鐘信號的作用下，管腳 13至 10 逐個產(chǎn)生脈寬為 1S 的高電平信號 。 17 系統(tǒng)總 電路模擬過程 圖 47 總電路模擬效果 1 圖 48 總電路模擬效果 1 18 圖 49 總電路模擬效果 3 圖 410 總電路模擬效果 4 圖 47～ 圖 410 是按沙漏正向放置及倒 置之后形成的點亮換位效果。把 LED 發(fā)光二極管按一定的發(fā)光順序排列成沙漏的三角形狀便可以組成形像的電子沙漏。 19 5 結(jié)論 經(jīng)過充分的調(diào)查和對大量資料的研究，分析了 電子玩具 的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并考慮到我國的經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的不均衡等特點，利用 模電 、 數(shù)電 技術結(jié)合技術，研究并設計了一種簡單易行、造價低廉的 電子沙漏 系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點： (1)控制器 選用 CD4015，具有成本低、體積小、可靠性高、操作簡單且有非常豐富的片上資源等優(yōu)點。 (2)采用 重力控制 的方式進行內(nèi)部組網(wǎng)， 易于操作，便于觀察，使動作效果更加直觀 可靠。 (3)系統(tǒng)功能采用先進的模塊化設計，配置靈活，具有良好的擴展性，容易擴充和增加新功能。 6 后續(xù)研究 電子 沙漏 系統(tǒng)是一項 簡單 的系統(tǒng)工程，涉及到通信、計算機、等諸多領域，整個系統(tǒng)的功能以及具體實現(xiàn)上還需要進一步的完善和加強： (1)在各個功能模塊的設計中，還需要根據(jù)不同的設計要求選取合適的配件； (2)需要擴展系統(tǒng)的功能模塊，豐富系統(tǒng)的功能，給用戶更多的選擇，比如：可以 加入顯示模塊，可以通過手機上的 模塊制作成手機游戲等 ，可以加入 音樂 模塊進行 同步 控制，可以加入 計時 模塊，等等 。 20 參考文獻 [1] 高小平 .中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .電子工業(yè)出版社 , [2] 陳永甫 .紅外探測與控制電路 [M].人民郵電出版社 ,2021 [3] 戚振興 .家居安防市場發(fā)展前景的全方思索 [J].廣西輕工業(yè) , [4] 柳曉川 .中國安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 [J].計算機時代 , [5] 董杰 .智能家居系統(tǒng)的組成及設計 [J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟 , [6] 薛棟梁 .MCS5l/151/25l 單片機原理與應用 .中國水利水電出版社 ,2021 [7] 王樹勛 .MCS51 單片機開發(fā)系 統(tǒng)與監(jiān)控分析 .機械工業(yè)出版社 ,2021 [8] 管耀武 ,楊宗德 .ARM 嵌入式無線通信系統(tǒng)開發(fā)實例精講 [M].電子工業(yè)出版社 ,2021 [9] 王浩鳴 .常用無線數(shù)據(jù)通訊技術比較 [J].計算機與現(xiàn)代化 , [10] 金純等編著 .藍牙技術 [M].電子工業(yè)出版社 ,2021 [11] 廖惜春 .藍牙技術在智能家居系統(tǒng)中的應用 [J].電子工業(yè)出版社 , [12] 盛紅梅 ,李旭偉 .藍牙技術主要原理綜述 [J].計算機時代 , [13] 何希才 .傳感器及其應用電路 [M].電子工業(yè)出版社 ,2021 [14] 梁子旭 .防盜報警中心通信系統(tǒng)設計 [J].龍巖師專學報 , [15] 松井 邦彥 .傳感器應用技巧 141 例 [M].科學出版社 ,2021 [16] 陳永甫 .紅外探測與控制電路 [M].人民郵電出版社 ,2021 [17] 付家才 .單片機控制工程實踐技術 [M].化學工業(yè)出版社 ,2021 [18] 張曉棟 .基于無線網(wǎng)絡的家庭安防系統(tǒng)的硬件設計 [D].華中科技大學 ,2021 [19] 黃麗 .面向家庭網(wǎng)絡的藍牙技術研究與實踐 [D].合肥工業(yè)大學 ,2021 [20] 盛紅梅 ， 李旭偉 .計算機時代 , 21 致 謝 本論文是在我的 指導老師歐陽峰 老師的親切關懷和悉心指導下完成的，從論文選題、資料收集、 方案 設計 ， 到論文撰寫，無不凝聚著老師的瀝瀝心血。我能順利完成論文，與歐陽 老師給予我的指導和關心是分不開的。在實驗過程中我遇到的很多問題，都得到了 歐陽 老師的 認真指導 ，他對我的提問不厭其煩的解答，耐心講解。 同時，歐陽老師襟懷寬廣的協(xié)作精神、謙遜寬厚的人格品質(zhì)、高度敬業(yè)的治學態(tài)度、為人師表的學者風范也將是我永遠深深敬佩和學習的楷模。在忙碌而充實的畢業(yè)設計階段，指導老師不僅從做學問更從做人方面給予我眾多的啟 發(fā)。在此，謹向我的指導老師致以誠摯的謝意！ 論文的完成離不開 許昌學院電氣信息工程學院老師的支持和幫助，尤其是 劉瑞芳 老師宋庚寅 老師， 在此，一并向 老師 們 表示最真摯的感謝！ 同時感謝我的同學 蔡正佳 、 董曉霞 、何君 、 何勝 、 衡靚靚 、 李洋 、 王超 、 王方芳 ， 張耀軍 等同學 對我的幫助！感謝家人對我各方面的支持 ! 最后，我由衷地感謝大學四年中教誨我、培養(yǎng)我的師長們，也由衷地感謝幫助過我的同學們，他們給了我很多有益的啟示與幫助，也讓深深的體會到了集體的溫暖與力量。在今后的學習生活中我將更加勤奮努力，不辜負老師和同學們的一片期望和關心 。