《电子设计基础》
课程报告
设计题目： | |
学生班级： | 自动化0906 |
学生学号： | 20096285 |
学生姓名： | 钟 佶 桦 |
指导教师： | 刘 春 梅 |
时 间： | 2011-6-26 |
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西南科技大学
abs-131
信息工程学院
一.抑制贴设计题目及要求
点动LED延时灯：点动开关按下后延时5s后点亮LED,再点动一次LED熄灭；点亮后若在4s内没有按键按下，则在延时3s后LED自动熄灭，用单稳态集成电路设计。pg接头
二.题目分析与方案选择
这是具有延时功能的LED灯，用555构成单稳态延时器可以满足其延时要求。用两块555构成单稳态开机延时电路，其中一块555输出端连接LED正极，其延时时间为5s，即5s后输出高电平，另外一块555输出端连接LED负极，其延时时间为12s，即12s后输出高电平。根据LED正向导通的性质，可以实现按下开关后延时5s后点亮LED。再根据LED两端电压相等截止的性质，可以实现点亮后若在4s内没有按键按下，则在延时3s后LED自动熄灭（理解为LED点亮后若开关有动作，则LED熄灭；若开关没有动作，则LED延时7s后熄灭）。 三.主要元器件介绍
1.555定时器
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称
为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图如图所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 R刮膜棒S触发器置 0，使输出为 0 电平。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
3脚：输出端Vo。 2脚：低触发端。 6脚：TH高触发端 。
4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表所示。
输入 | 输出 |
阈值输入VI1 | 触发输入VI2 | 复位RD | 输出Vo | 放电管T |
× | × | 0 | 0 | 导通 |
<2/3Vcc | <1/3Vcc | 1 | 金桥通联轴器1 | 截至 |
>2/3Vcc | >1/3Vcc | 1 | 0 聚酰亚胺纤维 | 导通 |
<2/3Vcc | >1/3Vcc | 1 | 不变 | 不变 |
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下图是用555定时器组成开机延时电路。在开关S断开后，VI=0电路进入暂稳态，电容充电，故V0跳变为高电平的时间即为暂稳态时间tw,由公式可以求出tw=RCIn3.
2．LED
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着
LED灯株
在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜，是由形成P-N结材料决定的。
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