电子萤火虫(西安理工大学、机仪学院)技巧.doc

工训中心课程设计报告 课程名称： 电子萤火虫 系 部： 精密仪器系 专业班级： 光信141 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2015、6、16 报告成绩： 电子萤火虫设计报告 设计要求 通过电子技术模仿实现萤火虫夜间的自然发光。 按原理框图查阅相关的电路和元器件功能的资料，完成电路设计。 画出电路原理图，说明设计思想。 按照电路原理图在实验板上安装、试调电路。 写出设计实验报告 设计的作用与目的 由于萤火虫发出的光只有在夜里才可清楚地看到，它所发出的光与我们平常见到的闪烁彩灯的光是不同的。闪烁彩灯发出的光比较单调，而萤火虫所发的光则是由强到弱且短暂而明亮。电子萤火虫电路便是根据自然界的萤火虫的这种发光特性而设计的，对萤火虫的发光特性有一定的仿真性。电路中RPI与光敏电阻器RL组成光控电路，白天RL呈低电阻，555时基集成电路4脚为低电平，555时基集成电路复位不工作，到了夜晚，RL呈高阻态，555时基集成电路即开始起振，3脚交替输出高电平与低电平，当3脚输出低电平时，电源经发光二极管VL1向C3充电，VL1发光。随着充电进行，充电电流减小，VL1渐暗直至熄灭；当3脚输出高电平时，C3通过VD1放电，同时电源通过VL2向C4充电，同理VL发光亮度由亮渐暗，直至熄灭；当3脚又输出低电平时，V又开始发光，同时C4可通过VD2放电。周而复始，、VL2能像萤火虫一样闪亮，调节RP2可改变其闪烁频率以获得理想的效果。调RP1可改变光控灵敏度，当电路处于复位状态时，由于C3的隔直作用，电荷充满后，发光管不再发光。 NE555、R1、W2、C1、C2构成多谐振荡器，RG、W1、VT构成光控电路，发光电路由LED1、LED2、VD1、VD2、C3、C4光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。电能转化成光能时基集成电路555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。 1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。 当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。 当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。 当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。 当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。发光二极管VL1向C3充电，VL1发光。随着充电进行，充电电流减小，VL1渐暗直至熄灭C3还可以通过VD1放电，同时VL2向C4充电，同理VL发光亮度由亮渐暗，直至熄灭周而复始，V、VL2能像萤火虫一样闪亮当电路处于复位状态时，由于C3的隔直作用，电荷充满后，发光管不再发光。 Mw,亮电阻≤5KΩ，暗电阻≥5KΩ，时间常数≤20s，温度范围为-40～+70℃，外径尺寸7㎜，封装形式（树脂封装）。 ㈡ IN4148型二极管： 不重复峰值反向电压100V，反向峰值电压75V，最大正向平均电流300mA，平均整流输出电流150 mA，正向（不重复）浪涌电流2.0A，功率消耗500mW， 正向电流100，反向耐压50压降1.52.0 V，工作电流1020 mA，直径5㎜，发光强度10mcd。 ㈣ ICNE555：