幸运大转盘
LED幸运大转盘
LED幸运大转盘是由555组成的多谢振荡器和CD4017十进制计数器/脉冲分配器组成。10颗发光二极管模拟幸运物,当按下启动键1秒以上,发光二级管高速循环亮点,几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随即停止于某颗灯上。可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1的数值决定延迟时间,C2的数值决定循环速度。电源供电电压为直流4-12V,也可以采用3节1.5V电池供电。
一、基于CD4017的幸运大转盘
该幸运转盘电路由时钟发生电路和功能显示电路两部分组成。当第一个脉冲到来时Q0输出高电平,LED1亮,第二个脉冲到来时,Q1输出高电平,LED2亮,…,直到Q9输出高电平,LED10亮,接着进行下一轮输出。改变多谐振荡器的振荡周期就可以改变灯组的流动速度,改变电流的大小可改变灯光的亮暗程度,所以本次课程
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
以4017芯片为前提设计的流水灯其速度和亮度都是可调的。
S1
SW-PB
P112GND3-5V
3Q12U14890147U216212cd4017136315181411ne55515324715691R201.2KR1470K
C1C3100UfC2R310322uF470KD1D2D3D4D5D6D7D8D9D10R4220GND
图1 幸运大转盘电路图
二、555芯片的原理及引脚图
555 芯片是定时器,是一
种模拟和数字功能相结合的
中规模集成器件。一般用双
极性工艺制作的称为 555,
用 CMOS 工艺制作的称为
,除单定时器外,还有7555
对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围
宽,可在 4.5V~16V 工作,
7555 可在 3~18V 工作,输
出驱动电流约为 200mA,因
而其输出可与 TTL、CMOS
或者模拟电路电平兼容。
图2 555定时器的内部结构 1、555芯片的内部结构
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及
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自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2 和图 3 所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。
555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555. 555属于cmos工艺制造.
2、555芯片的引脚图
555引脚图介绍如下引脚图介绍如下引脚图介绍如下引脚图介绍如下:
1 地 GND
2 触发
3 输出
4 复位
5 控制电压
图3 555引脚图 6 门限(阈值)
7 放电
8 电源 Vcc
3、555芯片的功能
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输
出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上
电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 A1 的反相输入端的电
压为 2VCC /3,A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输
入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 A2 的输出为 1,可
RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 使
的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则 A1
的输出为 1,A2 的输出为 0,可将 RS 触发器置 0,使输出
0 电平。 为
三、CD4017的原理与引脚图
图4 555功能表 1、CD4017的原理
数字电路CD4017是十进制计数,分频器,它的内部由计数器 图4 555定时器功
及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整 能表
个输出时序就是Q0、Q1、Q2、…、Q9依次出现与时钟同步
的高电平,宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端(Q0,Q9)和1个进位输出端,Q5-9。
每输入10个计数脉冲,,Q5-9就可得到1个进位正脉冲,该进
位输出信号可作为下一级的时钟信号。
CD4017有3个输入(MR、CP0和~CP1),MR为清零端,
当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出Q0为高电平,其余输
出端(Q1,Q9)均为低电平。CD4017有两个时钟端 CP 和 EN,
图5 CD4017引脚图 若用时钟脉冲的上沿计数,则信号从 CP 端输入;若用下降沿
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计数,则信号从 EN 端输入。设置2个时钟输入端,级联时比较方便,可驱动更多二极管发光。 由此可见,当CD4017有连续脉冲输入时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。
由此可见,当CD4017有连续脉冲输入时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。
2、CD4017的引脚及功能
CD4017内部是除10的计数器及二进制对10
进制译码电路。CD4017有16支脚,除电源脚VCC图5 CD4017的引脚图 及GND为电源接脚,输入电压范围为3–15V之
外,其余接脚为:
(1)、频率输入脚:CLOCK(Pin14),为频率信号的
输入脚。
(2)、数据输出脚:
1)、Q1-Q9(Pin3,2,4,7,10,1,5,6,9,
11),为解码后的时进制输出接脚,被计数到的值,
其输出为Hi,其余为Lo 电位。
2)、CARRY OUT(Pin12),进位脚,当4017
计数10个脉冲之后,CARRY OUT将输出一个脉
波,代表产生进位,共串级计数器使用。
(3)、控制脚:
图6 CD4017的功能表 1)、CLEAR(Pin15):清除脚或称复位(Reset)脚,
当此脚为Hi时,会使CD4017的Q0为”1”,其余Q1-Q9为”0”。
2)、CLOCK ENABLE(Pin13),时序允许脚,当此脚为低电位,CLOCK输入脉波在正缘时,会使CD4017
的输出状态。 计数,并改变Q1-Q9
四、安装调试
实物元件安装焊接好以后接入电源进行调试。由于此次设计所用元件都是一些低功耗元件,所以调试电源采用3-12v之间的电压。由于焊接时比较细心,所以没有出现错误一次调试成功。调试时发现当按下启动键1秒以上,发光二级管高速循环亮点,几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随即停止于某颗灯上,此实验现象与理论相吻合,再次证明了此次设计是相当成功的。
五、
心得
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体会
本次的幸运大转盘的设计就利用了数字电路与模拟电路,通过电路分析、电路的设计、电路的制作以及调试等步骤,既考验了我上课时的知识的理解,又锻炼了我的动手能力,让我在此次的试验中发现自己的不足,并改进。
通过对电子技术的综合运用,使学到的理论知识相互融会贯通,在认识上产生一个飞跃。毕业制作设计是实际的电路装置,它涉及的知识面广,需要综合运用所学的知识,从实际出发。从而培养了我们自学能力,独立分析问题、解决问题的能力,对设计中遇到的问题,通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案;对实验中碰到的一些问题,能通过观察、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本方法去解决。
通过毕业制作设计这一教学环节,树立严肃认真,文明仔细,实事求是的科学作用,通过这次毕业制作,锻炼了我们综合运用所学知识、发现问题、提出问题、分析和解决实际问题的能力。这次毕业制作在老师的指导下以及我的努力下,顺利地完成 。这次毕业制作不仅提高了我个人的动手能力,更培养了我独立思考解决问题的能力,以致顺利完成课程设计。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
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