論雙色閃光燈

王鑫揚(yáng)

（山西工程技術(shù)學(xué)院2018級(jí)電氣系電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，山西 陽(yáng)泉045000）

1 課程設(shè)計(jì)目的

課程設(shè)計(jì)目的為：①了解并掌握電路設(shè)計(jì)的一般方法，具備初步設(shè)計(jì)的能力；②學(xué)習(xí)Multisim軟件。

2 設(shè)計(jì)指標(biāo)

設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：①用555定時(shí)器設(shè)計(jì)2個(gè)LED燈的控制電路；②2個(gè)LED燈交替閃爍；③LED燈可用發(fā)光二極管代替；④運(yùn)用仿真軟件Multisim對(duì)電路進(jìn)行仿真。

3 總體框圖設(shè)計(jì)

了解555定時(shí)器的原理以及各個(gè)引腳的功能。

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路圖，計(jì)算電阻、電容的數(shù)值。

555定時(shí)器原理如圖1所示。555定時(shí)器引腳定義如圖2所示。

圖1 555定時(shí)器原理圖

圖2 555定時(shí)器引腳定義

導(dǎo)體的電阻用“R”表示，電阻的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，符號(hào)為Ω。電容也稱(chēng)作“電容量”，是指在給定電位差下自由電荷的儲(chǔ)藏量，記為C，國(guó)際單位是法拉（F）。電容的作用主要有旁路、去耦、濾波、儲(chǔ)能。

發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED。

面包板板子上有很多小插孔，專(zhuān)用于電子電路的無(wú)焊接實(shí)驗(yàn)。面包板的結(jié)構(gòu)及使用方法：面包板的結(jié)構(gòu)AN728SSC-（EIV）是由相鄰的金屬條組成，因此不可避免地會(huì)存在比較大的分布電容，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，相鄰兩列的金屬條的分布電容在10 pF左右。SYB-118型面包板如圖3所示。

將導(dǎo)線(xiàn)插入金屬簧片上的插孔，這樣孔內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)就被金屬簧片連接在一起，因插孔間及簧片間的距離是標(biāo)準(zhǔn)間距，因此適用于插入各種數(shù)字集成電路。

圖3 SYB-118型面包板示意圖

面包板使用注意事項(xiàng)：面包板要保持清潔，焊接過(guò)的元器件不能插在面包板上，存放地要求通風(fēng)、干燥，同時(shí)避免被電池漏出的電解液所腐蝕。

4 總電路圖設(shè)計(jì)

電路原理如圖4所示。

圖4 電路設(shè)計(jì)圖

具體工作原理如下。

當(dāng)電路接通電源時(shí)，由于電容C1未充電，定時(shí)器TRI觸發(fā)端為低電平，OUT輸出端為高電平，這種情況下發(fā)光二極管LEDI截止，LED2加有正向電壓，LEDI熄滅，LED2亮；隨著電流經(jīng)過(guò)R1、R2，電容C1被充電，兩端電壓逐漸升高，當(dāng)電壓達(dá)到閾值電平時(shí)，OUT輸出端翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，LEDI亮，LED2熄滅。

電容C1通過(guò)R2和定時(shí)器內(nèi)部的放電管放電，當(dāng)其放電至觸發(fā)電平時(shí)，定時(shí)器OUT輸出端再次翻轉(zhuǎn)，LED1熄滅，LED2重新點(diǎn)亮。如此循環(huán)，兩只發(fā)光二極管就這樣輪流導(dǎo)通與截止，閃爍不停。

閃爍頻率是可以通過(guò)的調(diào)節(jié)電阻R1、R2和C1改變的。調(diào)節(jié)頻率公式為：f＝1.44/（R1+2R2）C1。

5 使用元器件

使用元器件如下：555定時(shí)器×1、10μF電容×1、100μF電容×1、4.7 kΩ電阻×1、100 kΩ電阻×1、100Ω電阻×2、LED燈×2。

6 總結(jié)

遇到的問(wèn)題：①初次使用Multisim軟件，不熟悉元器件的英文名稱(chēng)；②對(duì)555定時(shí)器不熟悉。

解決辦法：①通過(guò)嗶嗶哩哩網(wǎng)站以及超星爾雅學(xué)習(xí)通視頻學(xué)習(xí)對(duì)Multisim軟件的使用；②翻看《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》重新溫習(xí)555定時(shí)器的應(yīng)用。

課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)：這次課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)了筆者們的動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)鞏固加深了書(shū)本知識(shí)。課程設(shè)計(jì)讓筆者懂得理論與實(shí)際結(jié)合很重要，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有將理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的提高能力，不過(guò)這次課設(shè)還是有所突破，再接再厲。