调光灯电路EDA辅助设计.doc

调光灯电路EDA辅助设计 0 引言 21世纪是一个经济和科技高速发展的时代，在日常生活中我们随处都可以看到或用到很多很多高科技产品。电子技术和计算机技术已经不是一个新词汇，电子技术的发展及其应用领域日新月异。在人们生活质量不断提高的趋势下，大家越来越追求事物的人性化，对于台灯使用比较频繁的场合来说，一个能调节光线亮度的台灯是人们所需求的。 调光灯电路主要应用于家庭以及公司中。尤其是在家庭使用中这种台灯的应用十分普遍，调光灯的存在可以创造一个浪漫温馨的家庭气氛，让自己及家人心情舒畅，品味、享受生活。在公司中除了营造一个舒适宜人的环境氛围外，还可以提高工作效率，更能激发创造性思维。本文提出的调光灯电路是现在比较实用的一个设计电路，它的优势在于成本低，耗电量小，精度高，并且功能齐全，在各个领域都有广泛的应用，且在Multisim 2001环境下可实现功能测试和仿真。 调光灯电路EDA辅助设计主要应用了EDA在电工技术与电子技术应用系统的设计与仿真。整个系统电路由四大部分组成：第一部分是介绍调光灯电路总体功能与要求，第二部分是系统电路设计基础知识介绍，第三部分是系统电路的具体实现，第四部分是系统电路的仿真和调试。 1 调光灯电路的总体功能与要求 1.1 设计任务与要求 本课题主要是设计一个具有三档或三档以上调光功能的调光灯电路,该电路主要需要利用集成芯片应用相关知识解决实际问题，利用Mutisim2001为主要设计环境完成设计调试，电路具体要求为： 第一:使用220V交流电源供电 第二:实现低、中、高3档或3档以上档位的控制 第三:只用一个按键控制开、关及调光功能 第四:采用相应的光电隔离措施保护电路 1.2 设计 直流稳压电源能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电整流器把交流电变为直流电经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。 整流电路是将交流电流转变为方向单一的直流电流，主要通过单向导通元件：电子电路中常用的是二极管与桥堆，在大功率电路中则常用可控硅或IGBT.单相全波整流电路 图2.2 单相桥式全波整流电路 滤波电路 图2.3　稳压二极管稳压电路 稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 2.2 秒脉冲产生电路 晶体振荡器的作用是产生时间标准信号，因此，一般采用多谐振荡器作为时间标准信号源。 如图.4（a），由定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电，其波形如图(b)所示。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力因此这种形式的多谐振荡器应用很广输出信号的时间参数是T＝w1＋w2 …………………………………………………………………（2.1） Tw1＝0.7(R1＋R2)C.2） Tw2＝0.7R2C.3） T=0.7(R1+2R2)C………………………………………………………………（2.4） f=1/T……………………………………………………………………………（2.5） T 为振荡周期，Tw1代表充电时间，Tw2代表放电时间,f为振荡频率。 图2.4 555多谐振荡器电路示意图及波形图 表2.1 555定时器功能表 输入 输出 阀值输入 触发输入 复位 输出 放电管 X X 0 0 与地导通 2/3Ucc 1/3Ucc 1 1 与地断开 2/3Ucc 1/3Ucc 1 0 与地导通 2/3Ucc 1/3Ucc 1 不变 不变 2.3 四位二进制可预置数计数器74LS193 计数是一种最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。计数器应用十分广泛，从各种各样的小型数字仪表，到大型电子数字计算机，几乎是无所不在，是任何数字仪表乃至数字系统中，