數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)-循環(huán)彩燈設(shè)計(jì)(已改無錯(cuò)字)
2023-07-01 18:03:37 本頁面
【正文】 個(gè)彩燈依次點(diǎn)亮，也就是8種狀態(tài)，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，而74LS192計(jì)數(shù)器是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，有十種輸出狀態(tài)，所以采取把74LS192計(jì)數(shù)器的QD輸出端返回接其置零端，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)計(jì)數(shù)到八時(shí)，返回從零開始計(jì)數(shù)。這樣就完成了循環(huán)彩燈的循環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)電路圖如圖9所示。圖9 驅(qū)動(dòng)電路圖圖中芯片74LS192的管腳5是接的由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的輸出端，芯片74LS138管腳111117分別為芯片74LS138的Y0、YYYYYYY7 8個(gè)輸出端。輸出電路設(shè)計(jì) 輸出電路有8個(gè)發(fā)光二極管和2個(gè)300Ω的電阻和1個(gè)高電平組成。只有當(dāng)從驅(qū)動(dòng)電路過來的是低電平，才可以讓發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。輸出電路如圖10所示。圖10 輸出電路圖圖中管腳111117分別為74LS138的Y0、YYYYYYY7 8個(gè)輸出端。 電路仿真在元件庫中找出所需的元件，并在各單元電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計(jì)電路圖，用Multisim軟件把各單元電路連接起來，畫出符合要求的系統(tǒng)整體邏輯電路圖。系統(tǒng)整體電路設(shè)計(jì)完成后，要進(jìn)行認(rèn)真的檢查之后再對(duì)系統(tǒng)整體進(jìn)行仿真，來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。根據(jù)彩燈的閃爍情況判斷電路是否正常，并利用示波器分別接入各單元電路輸入輸出端，調(diào)整示波器合適的測量和觀察范圍，對(duì)各單元電路輸入輸出端進(jìn)行輸入輸出的信號(hào)波形的觀察，看它的實(shí)際輸入輸出與理論上是否有差別，若有差別，要找出原因，并分析它是否影響電路正常工作。若影響，要進(jìn)行修改，直到仿真成功為止。通過仿真，確定我們的電路原理圖無誤，可以制板。在仿真過程中，而實(shí)際上周期應(yīng)該為1s，這是由于仿真軟件的仿真環(huán)境沒有設(shè)置好，經(jīng)過老師的設(shè)置，最終仿真周期變成1s，仿真誤差為：用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器的振蕩頻率理論值為1Hz，可能因?yàn)殡妷旱牟环€(wěn)定，在開始時(shí)彩燈亮的時(shí)間并不為1s，在循環(huán)過一次后，彩燈按照時(shí)長為1秒進(jìn)行依次發(fā)亮，電路仿真的結(jié)果為八個(gè)彩燈依次發(fā)亮，并且亮燈時(shí)間為1秒，依次循環(huán)。根據(jù)仿真結(jié)果可知電路原理無誤，可以進(jìn)行PCB板布線。仿真圖如圖11所示。圖11 仿真圖仿真電路的輸入脈沖工作狀態(tài)如圖12所示。圖12 仿真電路的輸入脈沖工作狀態(tài) PCB制作經(jīng)過仿真以后，在Altium Designer Summer 09軟件中新建四個(gè)文件：工作空間文件、工程文件、原理圖文件、PCB板文件，然后把設(shè)計(jì)好的原理圖按原部件連接起來。對(duì)其進(jìn)行元件的封裝的選擇，選擇合理的封裝之后，進(jìn)行編譯執(zhí)行，再進(jìn)行PCB布局，最后進(jìn)行PCB布線，布線時(shí)要遵守布線規(guī)則。要不斷地進(jìn)行修改，合理地布局，使其達(dá)到整體合理、緊湊、美觀。要盡量避免焊盤的出現(xiàn)，跳線的出現(xiàn)，還要注意導(dǎo)線之間的間距，以及焊盤的內(nèi)徑大小和一些特別的要求。PCB板制作要求：要采用公制單位（mm）；，；，外徑根據(jù)需要修改，，；過空的大小與焊盤的大小一樣；PCB板的大小應(yīng)設(shè)計(jì)的緊湊美觀，一般采用55（單位厘米）。 安裝與調(diào)試在安裝上，我們要注意發(fā)光二極管有沒有插反，所以在安裝前，請(qǐng)教了老師怎樣辨認(rèn)正負(fù)極，找到所需要的元件，按照打印好的電路圖，然后安裝好所有的芯片和電路原件后，在PCB板上利用電烙鐵進(jìn)行各元件的焊接。按照電路圖逐一檢查電路有沒有漏焊的問題，接下來用萬用表逐一檢查有沒有虛焊或線路斷路或線路短路。在線路沒有問題的情況下連接電源調(diào)試，之后用電源逐個(gè)模塊進(jìn)行檢查。觀看制作出來的電路板是否符合設(shè)計(jì)的要求。若不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果要分析出錯(cuò)的原因。安裝的過程中需要注意的事項(xiàng)：第一，元器件的正反向和電阻、電容的大小對(duì)應(yīng)的位置；第二，芯片555定時(shí)器、74LS1974LS138的管腳應(yīng)全部插入槽內(nèi)才能用力按，輕輕的用力，不能把芯片的管腳弄斷；第三，發(fā)光二級(jí)管的正負(fù)極、電容的正負(fù)極。焊接的過程中需要注意的事項(xiàng)：第一，將電烙鐵燒熱，待剛剛能熔化焊錫時(shí)，涂上助焊劑，再用焊錫均勻地涂在烙鐵頭上，使烙鐵頭均勻的吃上一層錫；第二，首先注意電路板上的銅片，不能劃掉了，烙鐵不能再銅片上停留時(shí)間過長，以至于銅片翹起；第三，用錫盡量少，但是要保證把元器件的管腳焊結(jié)實(shí)，并且不能虛焊；第四，不要把電烙鐵猛力敲打，以免震斷電烙鐵內(nèi)部電熱絲或引線而產(chǎn)生故障；第五，電烙鐵使用一段時(shí)間后，可能在烙鐵頭部留有錫垢，在烙鐵加熱的條件下，我們可以用濕布輕檫。如有出現(xiàn)凹坑或氧化塊，應(yīng)用細(xì)紋銼刀修復(fù)或者直接更換烙鐵頭。調(diào)試的過程中需要注意的事項(xiàng)：第一，先用萬用表測試電路板的所有銅鋪導(dǎo)線是否有短路、斷路和虛焊等；第二，注意電源的正負(fù)極；第三，注意電源的電壓不
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