LED闪烁电路的设计与制作.doc

明达职业技术学院 毕业论文（设计） 2007-2008学年度 信 息 工 程 系 应 用 电 子 技 术 专业 班级05 应 电 2 学号0405051238 课题名称LED闪烁电路的设计与制作 学生姓名 朱 伟 明 指导老师 杨 伟 华 2008年1月日 该图由多谐振荡器A、多谐振荡器B和发光二极管VL1～VL12组成 电路中，多谐振荡器A由电阻R5、R6、电位器RP1、电容器C1、C2和晶体管V1、V2组成；多谐振荡器B由电阻R7、R8、电位器RP2、电容器C3、C4和晶体管V3、V4组成； 多谐振荡器A振荡工作后，通过R1、R2驱动VL1～VL6闪烁发光。 调节电位器RP1和RP2的阻值，可分别改变多谐振荡器A和多谐振荡器B输出波形的占空比，从而改变发光二极管的闪烁效果。 方案2 接通电源开关电压经开关和二极管为双稳态触发器、时钟振荡器LED驱动控制电路提供工作电源。未接通时双稳态触发器输出低电平，时钟电路不工作，不能为CD4017提供计数脉冲，LED彩灯不能产生灯光效果。接通S2后，双稳态触发器翻转，从CD4093的3脚输出高电平，时钟振荡器振荡工作，CD4017的14脚提供计数脉冲，CD4017的Y。～Y4输出端循环输出高电平。 在CD4017的Y。端输出高电平时，NPN晶体管导通，部分发光二极管点亮。然后CD4017的2脚在点亮。 如此周而复始，使LED彩灯依次循环点亮。 调节RP的阻值，可改变时钟振荡器的振荡频率，从而改变灯光效果。 方案比较 我和组员翻阅了大量的参考资料后，最终选择了如上两套方案，但是迫于实际需要只能从中选择一套方案来完成，最后选定了方案1，具体原因如下： 1、从实际角度来看，方案1所需的元器件与方案2相比更容易获得，方案1所用元器件都是平常见过的，而方案2中有我和组员都不认识的元器件，对其性能等方面不了解。寻找起来有些困难。 2、从电路连接角度来看方案1比方案2的连接效果更加美观，且电路在完成后，发光二极管显示的效果也很相似。 二、 电路原理说明 该电路由电源、多谐振荡器和发光二极管组成。 先通过电源部分输出直流9V稳流电压为电路供电，电流通过发光二极管和电阻为多谐振荡器部分电容充电，由于晶体管放大系数不一样，放大系数大的先导通系数小的截止，同一电路上发光二极管被点亮。电容充电完后，在放电时放大系数小的晶体管，则导通系数大的截止。原先发光二极管熄灭同时其余发光二极管被点亮，如此循环发光二极管呈闪烁状被点亮。闪烁相隔时间为4到5S。 调节电位器的阻值，可以改变多谐振荡器输出波形的占空比，从而改变发光二极管的闪烁亮度和速度。还有电路部分是相互对称的，所以发光二极管闪烁的图形也是对称状，可以组成各式各样跳动灯光效果。 三、 电源电路 单元电路由电源部分和控制电路组成。本部分将对电源和控制电路多谐振荡器部分进行介绍。 电源部分主要由交流变压器、桥式整流、滤波电路、硅稳压管稳压电路、限流电阻组成。 以下为电源原理图 电源的电路图 3．1桥式整流电路 整流电路是利用二极管的单向导电作用将交流电变换成单方向的直流电的。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。常见的小功率整流电路，有半波整流、全波整流、和桥式整流等几种。其中以桥式整流电路最为常用。 为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。 3．1．1电路组成和工作原理 单相桥式整流电路如图3所示，图中，四个整流二极管D1～D4接成电桥形式（故名桥式整流电路），其输入是来自电源变压器T副边的正弦交流电压u2(=2Usinwt )，其输出加至要求直流供电的负载电阻上。需特别指出的是，整流桥的四个二极管，必须严格按照图3所示的方式连接于A,B,C,D四点之间，否则，将导致变压器短路。图4（B）是桥式整流电路的简化画法 。 图3 由二极管的单向导电性，不难得出桥式整流电路的工作波形。当u2=（2Usinwt ）处于正半周时，图（A）所示电路中的A点电位高于B点二极管D1和D3处于正向偏置而导通,D2,D4则因反偏而截止。电源经D1,D3向负载供电，输出一个与u2正半波相同的电压，同理，当 图4 u2为负半周时，B点电位高于A点，D1,D3转为反偏而截止，D2与D4则因正偏而导通。电源经D2,D4向负载供电，此时，u0=-u2,其波形与u2的正半波相同。 可见，在交流电压u2变化一周时，负载Rl上得到的却是单方向脉动的电压u0和电流i0。由于该电路在正弦电压u2的正，负半周都有输出，故称这种整流方式为全波整流。 3．2变压器 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时