电子幸运转盘设计.docxVIP

电子幸运转盘设计 电子幸运转盘设计 PAGE 电子幸运转盘设计 西安电子科技大学 《数字电子技术》课程设计 题 目 电子幸运转灯设计 学生姓名 申开军 专业班级 光电133班 学 号 院 （系） 物理与材料工程学院 指导教师 完成时间 2016年7月8日 目 录 1 课程设计的目的……………………………………………………1 2 课程设计的任务与要求…………………………………………2 3 设计方案与论证……………………………………………………3 方案设计…………………………………………………3 方案论证…………………………………………………4 4 设计原理及功能说明 ……………………………………………5 5单元电路的设计……………………………………………………5 6 硬件的制作与调试……………………………………………………5 7 总结 …………………………………………………………………10 参考文献…………………………………………………………………15 附录1：总体电路原理图……………………………………………18 附录2：元器件清单…………………………………………………19 1课程设计的目的 根据电子幸运转盘的功能要求，将电路划分为四个单元功能模块，即时钟信号发生模块、译码驱动LED数码管显示模块、十进制计数模块和开关等逻辑控制。 方案设计 本电路由555成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器／脉冲分配器组成。10颗发光二极管模拟幸运物，当按下启动键1秒以上，发光二极管高速循环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1的数值决定延迟时间，C2的数值决定循环速度。电源供电电压为直流5V，也可以采用3节电池供电。电子幸运转盘设计方框图如图3-1所示。 按钮式启动开关 按钮式启动开关 电容式放点计时 器 555集成电路多谐振荡器 4017集成电路十进制计数器 发光二极管1-10显示 图3-1电子幸运转盘系统方框图 方案论证 4 设计原理及功能说明 电路设计原理 脉冲产生器由NE555及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键S1时Q1导通，NE555的3脚输出脉冲，则CD4017的10个输出端轮流输出高电平驱动10只LED轮流发光。松开按键后，由于有电容C1的存在，Q1不会立即截止，随着C1两端电压的下降，Q1的导通程序逐渐减弱，3脚输出脉冲的频率变慢，LED移动频率也随之变慢。最后当C1放电结束后。Q1截止，NE555的3脚不再输出脉冲，LED停止移动。一次“开奖”过程就这样完成了。R2决定LED移动速度，C1决定等待“开奖”的时间。 功能说明 5 单元电路的设计 CD4017与NE555的原理 CD4017工作原理 CD4017是一个十进制数集成电路，是十进制计数器／脉冲分配器，它的内部由计数器及译码器两部分组成。16脚以及8脚分别为正负极电源接脚，可在3-18V下工作。14是时钟脉冲输入端，每当输入由低电位（约0V）转高电位时令输出端依次序轮流输出高电位。13端是时钟脉冲控制端，一般接低电位，若接高电位会使14端暂停作用。15端是置零端，一般接零电位，若接高单位则是输出置零，即Q0输出端永远为高单位，12端是进位端，用来接下一个十进计数器，变成双位计数器，本电路不用，故空接。CD4017的内部结构图如图所示。 NE555工作原理 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。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，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）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。NE555的内部电路如图所示。 CD4017与NE555在电路中的作用 在CD4017的14端接上一脉冲产生器便可成为电子幸运转盘。脉冲产生器是一个用计时器集成电路555设计而成的无稳态多谐波振荡器，产生高低变化不停的方形脉冲波。当按一下按钮式开关时，C1会及时充电至电源电压9V，此电压经晶体管（TR）缓冲放大器后施加在IC2 555 无稳