南昌航空大学课程设计 课题-- 一拍即亮小夜灯(3)

2019-01-19 13:24

4.14单稳态延时电路

延时时间是由NE555外围的RC元件决定的,延时时间t=1.1*R*C4,改变R、C的大小就可以控制延时的长短。

本次试验中选择R=R12+R13=110K,C4=33Uf,使得延时时间t=3.993秒。电容、电阻的取值不应太大,随着t宽度的增加,它的精度和稳定度也会下降,同时LED灯会亮很久,造成资源的浪费。取值太小,效果不明显,灯很快就灭了。

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第五章 实验、调试和测试结果与分析

整个课程设计工作原理比较简单,在查阅大量资料以后,确定下了实验的电路图。为防止由于考虑不够周到而导致错误出现,故而焊接之前在寝室中用Multism进行了仿真,仿真结果和课题要求符合,说明电路设计部分没有问题,可以开始着手焊接。虽然之前做过类似的焊接工作,对于焊接时要注意的问题都很清楚,但为了能一次性成功还是进行了周密的电路连接分析。这一次焊接电路花了两天的时间,不过也挺值得,因为毕竟慢工出细活嘛。其实在第一次焊接完电路,测试时,发现没有达到预期的效果,灯虽然会亮但也不会熄。为了找出问题的所在,我和同组搭档对电路连接进行了多次认真的检查,最终发现了问题的源头。原来还是因为我疏忽了LM324的4脚和11脚的连接,在完美的焊接完电路之后,我们又拿着电路板去测试了,终于成功了。尽管这一次灯在有声音时候才会亮,但我们发现稍微有一点什么声音它都会亮,比如小声的说话声。由于之前对电路的原理进行过思考,所以我们得出的结论是电路太灵敏了,需要改变集成运算放大电路LM324的放大倍数。之前,电路中的R5用的是200千欧姆,之后,我们把它改成了30千欧姆,因为根据4.2.2可知电压放大倍数跟C1、R3和R5有关。电路反应的确没以前那么灵敏了,但灯亮的延长时间有过于短了点,不便于观察,于是就将起延时作用的电容改用大的33uF,灯发光时间基本合适,且电路工作正常,基本能达到题目所需的要求。经过调试好电路后,测得电路工作时,延时为3秒左右,而本次设计中延时由NE555外围的RC元件决定,延时t=1.1RC=1.1*110K*33uF=3.993秒,基本满足设计要求。造成一定误差的原因可能是各元件自身精确度有限,特别是电容元件误差比较大,也可能受周围声音影响。实验表明,要使延时精度和稳定度更高一些,电阻,电容的值不应过大或过小,还要适当控制信号的放大倍数,以免造成过于灵敏。

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第六章 结 论

经过作者独立自主的设计电路,作者翻阅查找各种资料,作者不仅学到了关于咪头知识,更加了解了NE555单稳态延时电路,而且增强了运用书本所学的理论知识到实践中的能力,使作者对模拟电路充满了兴趣,增加了作者对模拟电路学习的热情。在课程设计过程中,有很多不懂的问题,通过与指导老师的沟通及向同学的请教,终于完成了课程设计的要求的电路图部分和仿真部分。

通过预先设计的电路,然后再参考一些书籍上的电路并经过修改和创造,设计成了最终符合要求的电路原理图,并进一步了解和学习了整个电路的各个部分的具体工作原理,达到了理论的要求。最后用Multisim软件对电路图进行了部分仿真。经过对前面部分电路的仿真作者掌握了仿真的具体方法。总的来说作者对仿真的结果还算是比较满意。

这次的设计实验不仅进一步学习了集成运算放大器的原理和设计,以及对电路的更深一步的了解,特别是掌握了仿真的方法,学会了仿真软件的应用,获益匪浅。经过这次的课程设计作者收获了很多,也学习到了很多有关专业方面的知识!在这次的实验设计过程中,初步掌握了NE555的使用方法,同时也熟悉了电子技术设计的一些基本方法和技巧,收获颇大。希望以后能将设计的即拍亮延时小夜灯运用到实际应用中去。

虽然在这次的实验设计和参数的确定以及试验结果的测试的过程当中也遇到了一些困难和迷惑,但是通过查阅相关的资料和书籍,并且跟同学互相探讨和研究,基本上解决了所遇到的问题。但是由于对专业知识具备的不足,所以在设计好的电路中难免会存在一定的差错,而且由于对很多电子器件的实际性能和型号的不了解会在选择器件的时候选不到最好的器件使电路工作在最佳状态,所以试验结果可能与理论值相差较大,但是经过调试尽量使实验结果与理论值间的差别减小到最小,从而达到了试验的基本要求。

综上所述,在本次的课程设计中,遇到了一些困难。但是,经过上网查阅和借书查阅,作者克服了困难,也学习到了很多与专业相关的知识,虽然作者的专业知识仍然有所欠缺,设计的电路图可能会有一些不确切的地方,但是通过这次设计作者新学到了很多,觉得很值得。因为这是第一次单独设计,难免会出现错误和不足,但在整体上作者还是比较满意的,因为这是作者的劳动成果。 在此,十分感谢老师对作者的指导。

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参考文献

(1)华成英.模拟电子技术基础基本教程.北京:清华大学出版社,2006. (2)王港元.电工电子实践指导(第二版).江西科学技术出版社,2005. (3)郝鸿安等.555集成电路实用大全.上海科学普及出版社. (4)陈兆仁.电子技术基础实验研究与设计.电子工业出版社,2000. (5)毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社. (6)梁宗善.新型集成电路的应用.华中理工大学出版社,2001. (7)杨振江等.新颖实用电子设计与制作.西安电子科大出版社,2000 (8) 阎石.数字电子技术基础.第5版.北京:高等教育出版社,2006.

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附录一

方案一仿真图

方案二仿真图

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