多功能LED燈的設計設計報告

1、交直流多功能LED燈電路的設計 劉豐華 20124054電子技術基礎課 程 設 計題目名稱： 交直流多功能LED燈電路的設計 姓名： 劉豐華 學號： 20124054 班級： 2012級05班 指導教師： 夏鳴鳳 評語： 成績：重慶大學電氣工程學院2014年6月21日摘 要多功能LED燈是是按照人們設計要求進行智能控制的一種電路。隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對智能化電器的要求也越來越高，僅僅起照明的臺燈已不能滿足人們的追求，集成了多種功能，具有自控控制模式的LED燈備受人們青睞。多功能LED燈可用多種方法實現，經過本學期數字電子技術的學習，我們學習了74LS系列部分芯片及NE555

2、的使用方法，并基于這些芯片自行設計了多功能多功能LED燈電路。對燈的控制主要有三種模式，即應急控制、定時控制、自動控制。手動控制通過撥動開關，控制燈亮滅；定時控制通過用戶設定等待時間、燈亮時間，實現自主控制燈亮滅的時間；自動控制通過此電路感應光強度、感應人在與否，實現燈隨環(huán)境的需要自動亮滅，即當光強度低（黑夜）、有人在靠近燈時，燈自動點亮，而光強度高時（白天）或無人在感應范圍內時不發(fā)光。此多功能LED燈智能化程度較高，具有便攜、節(jié)能、應急和手電等功能適應了當代人們的需求，能夠應用于多種場合。利用手動控制模式，應用在LED臺燈控制電路或家居照明電路；利用自動控制模式，應用在樓道、車庫的照明電路，

3、以達到便利、節(jié)能目的；利用定時控制模式和自動控制模式，應用在街道的路燈，以達到綜合控制的效果。設計具有一定的技術支撐，且整個電路成本較低，具有較好的推廣性。關鍵詞：多功能LED 燈 74LS芯片 NE555 multisim仿真 自動控制目錄一、電路功能及原理41. 電路功能說明42. 三種方式控制LED燈的原理4二、元器件說明及參數選擇與計算61. 光敏電阻62. 熱釋電元件RE200的性能83. 紅外熱釋電處理芯片BISS000184. 四運放集成電路LM324AD105. 雙D觸發(fā)器CD4013106BCD 撥碼開關11三、仿真電路設計與說明131、220V轉5V電路132、應急控制電路

4、143、光敏控制電路144、紅外熱釋感應控制電路165、漸亮漸暗電路：186、定時控制電路201）仿真圖202）仿真過程說明：213）仿真原理說明227、總體仿真圖23四、電路焊接與調試241、220V轉5V電路242、應急控制電路243、光敏控制電路244、紅外熱釋感應控制電路255、漸暗漸亮電路256、定時控制電路261）焊接實物圖262）實現功能情況273）遇到問題：274）解決方案：275）電路測試287、電路總體功能與測試291）總體實物圖291）實現功能與測試31五、心得體會與分工311. 心得體會312. 小組分工33六、參考文獻33七、元件清單34一、電路功能及原理1. 電路功

5、能說明1）該燈供電電路是交流220伏，在停電與脫離220伏供電時，具有直流供電的功能；即在220伏供電時，同時為該燈的蓄電池（鋰電池）充電，蓄電池（鋰電池）即為提供照明電力。2）光敏啟動電路：該電路是在天色進入旁晚時，即自動開啟燈（最小燈光），在白天自動鎖定關閉，在需要時通過手動開啟、關閉燈光。3）紅外熱釋電感應電路：光敏啟動電路檢測出是旁晚或昏暗的環(huán)境后，以及有手動開燈后，該電路被供電而工作，即當有人接近或者離開時實現對燈光的漸亮漸暗自動調節(jié)。4）光源恒流驅動電路：LED光源的驅動電路就是把12V或者6V直流電壓變換成穩(wěn)定的恒流源，選擇驅動電路外圍器件少的驅動芯片是制作成本的首要考量。5）調

6、光電路：根據使用場景，具有手動調光和自動調光功能；自動調光主要是由紅外熱釋電感應電路完成；手動調光是通過按鈕開關選擇亮啟燈珠組數達到調光。6）定時電路：要求設計電路能達到0999秒定時開關的功能，當達到設置的開關定時后，電路自動打開開關，開啟燈，在達到預置的燈亮定時后，電路自動關閉開關，燈滅。2. 三種方式控制LED燈的原理1）三種方式控制LED燈原理框圖： 2）三種控制方式說明：應急控制最優(yōu)先，應急開關與通常的燈控制方式相同。手動控制優(yōu)先于自動方式，通過接通手動開關，并手動設置開、關燈的時間來控制燈的亮、滅。自動方式則是通過光敏電阻自動測光判斷。在白天或者自然光足夠明亮的狀態(tài)下，紅外熱釋電傳

7、感器即使有感應也不會導致燈亮。僅當夜晚或者自然光足夠黑暗的狀態(tài)下，光敏電阻測光判斷為暗，紅外熱釋電感應電路被供電工作，在有人接近或者離開時實現對燈光的漸亮漸暗調節(jié)。圖2 三種方式控制電路原理圖二、元器件說明及參數選擇與計算1. 光敏電阻圖3 光敏電阻實物圖 光敏電阻內部構造圖光敏電阻又稱光導管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。這些材料在特定波長的光照射下，產生載流子參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的

8、正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達110M歐,在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.40.76）m的響應很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設計大為簡化。其基本特性及其主要參數如下：1）暗電阻、

9、亮電阻光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩(wěn)定電阻值稱為暗電阻，或暗阻。此時流過的電流稱為暗電流。例如MG41-21型光敏電阻暗阻大于等于0.1M。光敏電阻在室溫和一定光照條件下測得的穩(wěn)定電阻值稱為亮電阻或亮阻。此時流過的電流稱為亮電流。MG41-21型光敏電阻亮阻小于等于1k。亮電流與暗電流之差稱為光電流。顯然，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。2）伏安特性在一定照度下，光敏電阻兩端所加的電壓與流過光敏電阻的電流之間的關系，稱為伏安特性。3）光電特性光敏電阻的光電流與光照度之間的關系稱為光電特性。光敏電阻的光電特性呈非線性。因此不適

10、宜做檢測元件，這是光敏電阻的缺點之一，在自動控制中它常用做開關式光電傳感器。4）光譜特性對于不同波長的入射光，光敏電阻的相對靈敏度是不相同的。硫化鎘的峰值在可見光區(qū)域，而硫化鉛的峰值在紅外區(qū)域，因此在選用光敏電阻時應當把元件和光源的種類結合起來考慮，才能獲得滿意的結果。5） 頻率特性當光敏電阻受到脈沖光照時，光電流要經過一段時間才能達到穩(wěn)態(tài)值，光照突然消失時，光電流也不立刻為零。這說明光敏電阻有時延特性。由于不同材料的光敏電阻時延特性不同，所以它們的頻率特性也不相同。多數光敏電阻的時延都較大，因此不能用在要求快速響應的場合，這是光敏電阻的一個缺陷。6）溫度特性光敏電阻和其他半導體器件一樣，受溫

11、度影響較大，當溫度升高時，它的暗電阻會下降。溫度的變化對光譜特性也有很大影響。在本設計中，光敏電阻主要用于檢測環(huán)境中光的強弱，從而通過改變自身電阻改變電路輸出電壓，控制Led燈的亮滅。所選擇的光敏電阻的暗阻應越大越好，而亮阻應越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大，這樣光敏電阻的靈敏度就高。選用常規(guī)的光敏電阻能達到我們的要求。2. 熱釋電元件RE200的性能圖4 熱釋電元件RE200實物圖靈敏元面積 2.0×1.0mm2；基片材料-硅；基片厚度 0.5mm；工作波長 7-14m平均透過率 75%；輸出信號 2.5V(420K 1Hz調制頻率0.3-3.0Hz 帶寬72.5dB增益)

12、噪聲 200mV(mVp-p) (25)；平衡度 20%；工作電壓 2.2-15V；工作電流 8.5-24A(VD=10V,Rs=47k,25)；源極電壓 0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47k,25)；工作溫度 -20- +70；保存溫度 -35- +80；視場 139°×126°3. 紅外熱釋電處理芯片BISS0001圖5紅外熱釋電處理芯片BISS0001芯片 紅外熱釋傳感器集成塊BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件，構成被動式的熱釋電紅外開關。電子愛好者社區(qū)7 L .x0%L X采用16腳DI

13、P封裝；CMOS工藝；數?；旌?；具有獨立的高輸入阻抗運算放大器；內部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾；內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器。管腳圖：!e8HgH'mcX x0 圖6紅外熱釋電處理芯片BISS0001管腳圖圖7 BISS0001熱釋紅外開關應用圖4. 四運放集成電路LM324AD圖8 LM324引腳圖LM324系列器件帶有差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一

14、組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。5. 雙D觸發(fā)器CD4013圖9 雙D觸發(fā)器CD4013CD4013是一雙D觸發(fā)器,由兩個相同的、相互獨立的數據型觸發(fā)器構成。每個觸發(fā)器有獨立的數據、置位、復位、時鐘輸入和Q及Q輸出，此器件可用作移位寄存器，且通過將Q輸出連接到數據輸入，可用作計算器和觸發(fā)器。在時鐘上升沿觸發(fā)時，加在D輸入端的邏輯

15、電平傳送到Q輸出端。置位和復位與時鐘無關，而分別由置位或復位線上高電平完成。在本設計中，雙D觸發(fā)器CD4013主要作為T觸發(fā)器使用，如上圖所示：觸發(fā)器的 Q接到D，由D觸發(fā)器的狀態(tài)方程Qn+1=D可知, Qn+1= Q ,因此組成了T觸發(fā)器，起翻轉的功能。6BCD 撥碼開關圖10 撥碼開關外形圖及在某些單片機或者PLC（可編程邏輯控制器）應用系統(tǒng)中,有時只需要進行少量的十進制數據設定,例如,設定溫度恒定在30。這些參數具有兩個特點：一是都由十進制數字(09)組成;二是設定值可能隨時需要改變。對于符合上述特點的輸入場合,使用BCD撥碼盤較為合適，在系統(tǒng)外部人工進行數據設定或修改。由處于前面板的撥

16、碼盤和處于后側板的接線端組成。撥碼盤由上下兩個撥盤按鈕和夾在按鈕中間的撥位數碼指示器組成。撥位數碼指示器是可隨撥盤的撥動進行轉動09十個數字,用以顯示撥碼盤當前數值。上面的撥碼按鈕為增量按鈕,每按下一次,撥碼盤正相旋轉1/10周,撥位數碼指示器顯示的數值加1,連續(xù)按十次,數據將被還原。下面的撥碼按鈕為減量按鈕,每按下一次,撥碼盤反相旋轉1/10周,撥位數碼指示器顯示的數值減1。接線端向外引出標有8、4、2、1、A（或者C）的五個引腳，其中A（或C）為輸入控制線，另外4根是BCD碼輸出信號線。在實際應用中,BCD撥碼盤可以直接插入BCD撥碼盤插座中使用,也可以采取從5個引腳上分別焊接引線的方式使

17、用。BCD 撥碼開關是十進制輸入，BCD 碼（即二-十進制）輸出，又稱為8421 撥碼開關。每位BCD 撥碼開關可輸入1位10進制數，4片BCD 撥碼開關拼接可得4位10進制輸入撥碼組。當撥盤撥到不同的位置時，輸入控制線A（或C）分別與4根BCD碼輸出線中的某根或某幾根接通，其接通的BCD 碼輸出線狀態(tài)正好與撥盤指示的10進制數相一致，符合210進制編碼關系。例如,當前撥碼盤撥位數碼指示器的顯示數據為7時,圖8中的4、2、1引腳均與A導通,8引腳與A不導通;當前撥碼盤撥位數碼指示器的顯示數據為4時,僅有4引腳與A導通,其余三個引腳與A均不導通。撥碼盤從0撥到9,A引腳與8、4、2、1四個引腳的

18、導通的狀態(tài)如表1所示。此表中的0表示輸入控制線A與輸出線不通,表中的1表示輸入控制線A與輸出線相通。表1 BCD撥碼盤狀態(tài)表位 置84210000010001200103001l4010050101601107011l8100091001三、仿真電路設計與說明1、220V轉5V電路圖11 220V轉5V電路仿真及波形圖2、應急控制電路圖12 應急控制電路仿真圖應急控制方案由應急開關與LED驅動電路組成，實現在必要的時刻應急照明的目的。3、光敏控制電路圖13 光敏測光電路仿真及波形圖說明：由于光敏電阻在multisim仿真軟件中不存在，可以選擇用滑動變阻器、電位器或者一大一小電阻與一個單刀雙擲開

19、關代替。我們分別以100M歐和100歐的電阻模擬黑暗和明亮情況下光敏電阻的阻值。后面的電路通過光控電路（光敏電阻測光，NE555組成施密特觸發(fā)器）判斷目前所在環(huán)境的光強度的強弱。如果目前的光強度很低，光敏電阻的阻值較大，使施密特電路輸出低電平，Q3輸出高電平，將為后續(xù)的感應電路供電。反之，若當前環(huán)境光強度被判為高，則Q3輸出為低電平，不會為后續(xù)的熱釋電感應電路供電，燈不會亮。在驗證結果時，發(fā)現由高電阻（暗環(huán)境）回到低電阻（亮環(huán)境）時，高電平到低電平有延遲，經分析測試，是由于C1影響，使得Q2發(fā)射極輸出電平由高變低時，邊沿變得平緩，如果減小C1電容，可加快高電平向低電平轉換，反之增大C1電容則延

20、遲更多時間。4、紅外熱釋感應控制電路：方案一：圖14紅外熱釋感應控制電路仿真及波形圖說明：紅外熱釋傳感器是接受人體輻射的紅外線，其原理是：人體溫恒定于37度左右，發(fā)出波長10m左右的紅外線。當人體進入檢測區(qū)，體溫與環(huán)境溫度有差別，紅外線通過菲涅耳透鏡濾光片增強，聚集到紅外感應源(熱釋電元件)上。而此時紅外感應源失去電荷平衡，向外釋放電荷，產生T。經處理，向外圍電路輸出高或者低電平。仿真電路圖與原圖有較大差別，因為在Multisim軟件中沒有紅外熱釋傳感器這個器件，而通過上網查閱相關資料，了解到現在的紅外熱釋器件之中都包含了相應的放大電路，所以我們采用簡化措施，用脈沖信號代替紅外感應電路，當人靠

21、近時，輸出高電平，即相當于脈沖中的高電平，當人遠離時，紅外傳感器輸出低電平，即相當于脈沖中的低電平，以此來達到仿真的目的。方案二：圖15 紅外熱釋電傳感器與處理芯片BISS0001的信號采集與處理 上圖中，R3為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。若環(huán)境較明亮，R3的電阻值會降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。SW1是工作方式選擇開關，當SW1與1端連通時，芯片處于可重復觸發(fā)工作方式；當SW1與2端連通時，芯片則處于不可重復觸發(fā)工作方式。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調整，其值為：觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R10和C6的大小調整，值為圖中，R6可以調節(jié)放大器增益的大小，原廠圖

22、紙選10K，實際使用時可以用3K，可以提高電路增益改善電路性能。5、漸亮漸暗電路：圖16 漸亮漸暗電路仿真及波形圖說明：以上電路中的信號發(fā)生器用于模擬兩個條件（黑暗、人靠近）條件下輸出電平的情形，并把此信號的積分輸出與由555電路輸出的矩形脈沖波的積分輸出的三角波信號進行對比，最后得到占空比逐漸增大（減?。┑牟ㄐ危_到漸亮（漸暗）的目的。6、定時控制電路1）仿真圖圖17 定時控制multisim仿真圖在上圖中：7400組成基本RS觸發(fā)器，并與復位開關共同實現電路復位功能。555組成多諧振蕩器產生脈沖，為后續(xù)電路（74160）提供時鐘信號。4013雙D觸發(fā)器通過連線，維持阻塞型T觸發(fā)器，具有翻轉

23、的功能。160實現計數功能。由于multisim仿真軟件的問題，在multisim中并不能實現預置數功能，而在protues仿真軟件中，設計出相同的電路，實現了預置數，并且電路的輸出信號能控制燈的亮滅。電路仿真圖如下：圖18定時控制protues仿真圖2）仿真過程說明：在電路接通后，從按下復位開關時算起。7432的輸入由RS觸發(fā)器與撥碼開關的一端組成， U5、U6、U7開始計數。當計數達到預置數的時候，撥碼開關與160的輸出端電路截止，7432的輸入變化，進而引起4013翻轉，輸出低電平，U5、U6、U7停止計數。與此同時，7432的輸入變化，引起4013的輸出變化，使還未計數的U10、U11

24、、U12開始計數，并同時使二極管D1導通，驅動Led發(fā)光。當U10、U11、U12達到預置數時，撥碼開關與160的輸出端電路截止，進而引起4013U9A的翻轉，160停止計數，D1截止，燈滅。3）仿真原理說明表2 左邊三個160計數原理操作或門輸入或門輸出T觸發(fā)器脈沖信號沿種類T觸發(fā)器輸出Qn+1作用123初態(tài)現態(tài)初始態(tài)00000無0清零按下復位鍵10101上升沿1計數復位鍵彈回00010下降沿1保持達到預置數時01101 上升沿0清零表3 右邊三個160計數原理操作或門輸入或門輸出T觸發(fā)器脈沖信號沿種類T觸發(fā)器輸出Qn+1作用456初態(tài)現態(tài)初始態(tài)00000無0清零左邊自動觸發(fā)10101上升沿

25、1計數中間態(tài)00010下降沿1保持達到預置數時01101 上升沿0清零備注：T觸發(fā)器為上升沿觸發(fā)；撥碼開關右邊為導通狀態(tài)，電平為1，左邊不導通，電平為0；撥碼開關的使用見上撥碼開關使用說明。7、總體仿真圖四、電路焊接與調試1、220V轉5V電路 本部分電路由于焊接困難，沒有相應的器件，未予以焊接制作實物，電路直接使用USB串口輸出5V供電。2、應急控制電路應急電路部分是三個部分中最簡單的一項，在焊接完成后，經過測試，燈亮，效果良好。遇到問題：無注意事項：應急電路為有緊急情況時需要打開LED燈，因此他的優(yōu)先級高于任何一個控制電路，只要按下應急開關，無論電路或者外界環(huán)境處于什么樣的狀態(tài)，LED燈均

26、必須予以顯示。3、光敏控制電路在制作電路的初期，由于沒有PNP三極管，所以無法達到所要求的功能，在經過思考與仿真中進行測量后，發(fā)現次PNP三極管的輸入與輸出存在非的關系，及輸入高電平時輸出低電平，輸入低電平時輸出高電平。因此我們采用了用兩個非門來代替，改動如下（在仿真和實物測試時均滿足設計要求）：圖19PNP三極管替換圖在實物制作的后期階段，在實驗室領到了元件PNP三極管，因此通過焊接制作出了光敏控制單元電路，在光強時，燈不亮，光弱時，自動開啟燈光。4、紅外熱釋感應控制電路將光敏控制電路的輸出信號引出到此部分作為電源供電。由于在焊接之前我們錯誤的理解了紅外感應模塊所集成的電路，以為此集成模塊包

27、含了信號采集及處理電路，直接就能輸出高低電平以顯示是否有人接近處于感應范圍內，結果此集成模塊未包含信號處理電路，需要我們自行焊接，所以此模塊是后期加上去了，線路連接較為零散，可能導致電路出現故障，未能實現功能。另一方面，可能集成模塊買的質量存在問題，所以一直調試不出想要的結果。5、漸暗漸亮電路在此部分調試時，接一個高電平在第二個電路輸入端，模擬黑暗情況?？捎^察到發(fā)光二極管延遲零點幾秒后開始發(fā)光，此現象符合仿真結果中輸出矩形波延遲幾秒后才出現的情況。斷開高電平輸入，可看到發(fā)光二極管延遲零點幾秒熄滅。測試中漸亮漸暗效果較為明顯，比較成功，但是延遲時間較短，可能是設置參數出現了一些小問題。6、定時控

28、制電路1）焊接實物圖2）實現功能情況定時控制電路是三個部分中最為復雜，管腳、焊點最多的部分，不管是仿真還是實物焊接，都是最困難的，恰好也是我主要負責的電路。在做的過程中遇到了較多的問題。只實現了部分功能，主要有產生技計數脈沖，燈亮，撥碼開關的預置數功能。未實現的功能主要有不能操控復位開關和達到預置數是不能控制LED燈的亮滅。3）遇到問題：管腳多，焊接困難；未接數碼管顯示不易于直觀觀測；復位電路功能沒法實現達到預置數時不能自動控制燈的亮滅。焊接過程耗時較長。4）解決方案：在焊接前，熟悉各個元器件的引腳圖，以及各元件之間的連接大致分布，首先在萬用板上大致擺放所需要的元器件并不斷改進布局，結合管腳圖

29、盡可能使線路更簡潔合理。對于撥碼開關，不能使其漂浮在空中，所以我們采取了一泓最特的方式，即將撥碼開關嵌入萬用板中，萬用板質量很好，且一不小心會使萬用板損壞導致功虧一簣，所以這個部分的工作量極大，大約耗費了三個小時，但最終使布線簡潔了約40%，也欣慰了不少。整體來看我們的下哪路布局是最工整簡潔美觀合理的。在仿真的過程中，能夠正確復位，但實際中沒有達到要求，可能是由于雙D觸發(fā)器很不穩(wěn)定導致的。在撥碼開關正確預置數的前提下，達到預置數我們并沒能實現定時開燈功能?？赡茉驗楹附映霈F短路等問題，從而導致邏輯關系錯誤，無法實現相應功能。但我們仔細檢查過多次，各個焊點之間都用萬用表進行了測試。確認了沒有短路

30、情況的發(fā)生，所以具體原因有待進一步加以研究。如果有可能，希望能利用暑假進行再一次焊接嘗試做出完整的電路。整個焊接過程耗費了大量時間，從排版到焊接完成用了整整一天一夜時間，由于采用的是雙孔連接在一起的萬用板，所以焊接帶來了一些額外的問題，因為萬用板本身比較小而需要焊接的元件很多，雙孔就會減少很所走線的機會，也會增加電路短路的幾率。雙孔萬用板示例如下：圖20 雙孔萬用板示例圖5）電路測試在測試階段，由于電路焊接完成時沒有實現所有功能，所以測試變得尤為重要，知道如何根據一個已知的電路圖來進行設計，只能說是學會了照本宣科，模仿能力較強，但是測試階段會出現很多意想不到的問題，若是不能對電路有較好的極為準

31、確的把握與深刻的認識，測試就會變得相當困難。例如我所負責的定時控制階段。不能正確使用定時控制來開啟與關閉LED燈，一般同學可能只是測測是否短路，斷路，也尋找不出較好的方法，一頭霧水不知如何著手。我主要檢測步驟如下：首先檢測自己的NE555組成的多斜振蕩器，由于產生的是近乎秒脈沖的輸出信號，所以我采用輸出信號接一個發(fā)光二極管的方式來檢測是否有輸出矩形波。結果發(fā)現發(fā)光二極管做周期閃爍，且周期幾乎一秒，驗證了設計的正確性，實現了想要的功能。接下來有脈沖我便驗證計數器是否能正常工作，同時為簡化驗證流程，我把撥碼開關預置數一起驗證了，及用萬用表測量撥碼開關的輸入與輸出，輸入端接160的輸出，輸出端接二極

32、管的輸入。結果發(fā)現撥碼開關能夠預置數，但是輸出卻不能正確控制LED燈的狀態(tài)，因此極有可能是7432或門出現了問題，不能正確輸出高低電平來觸發(fā)T觸發(fā)器翻轉。再找到問題可能的根源后，下一步我繼續(xù)驗證7432的輸入輸出特性，及給或門的輸入端加高低電平，結合其真值表予以驗證。但遺憾的是我們嘗試了很久，并未檢測出故障原因所在。總之，電路檢測與測試是整個電路設計極其重要也是極其考驗人能力的一部分，我們在以后的學習和科研工作中，都應該加強自己這方面能力的培養(yǎng)，不斷提高自己的科研素養(yǎng)與動手實踐能力。7、電路總體功能與測試1）總體實物圖2）實現功能與測試由于部分電路未能實現功能，所以功能測試只能按模塊進行，整體

33、測試達不到題目的要求。五、心得體會與分工1. 心得體會從這一刻開始，我真正找到了做課題的味道！要真正做好一件事情并沒有想象中的那么簡單！從自選課題的那一刻開始，并沒有過多留意題目的難度，以為學得好做什么課題都是一樣的，加之之前在電氣科協(xié)舉辦的電賽中獲得過一等獎的經歷，認為本次課程設計會比較簡單，能很好的完成。但實際操作并不等同于理論學習，數電也有別于單片機編程，各種棘手問題會在操作中一個接一個出現。分工是我們首先做的事情，在正式進行課程設計時，我們對題目進行了比較全面的分析，對題目的難易程度，實施的大致思路，結合老師給與的參考電路等意義進行了詳盡的討論，最終，我主要負責做秒定時控制電路的控制設

34、計及焊接。在隊友負責的部分，也參與了討論，對實施的可行性以及方案的選擇提出了自己的意見及見解。接著便是電路設計階段，在這個階段中有老師給與的參考電路，仿真其實并不是一件棘手的事情，但問題仍然出現了很多：其一是元器件不好找的問題，這是仿真中經常出現的問題，對于新的我們不熟悉的東西，難免一時不能很快找到，但通過網上查閱元件的找尋方法以及通過multisim搜索，還是可以較快的解決這個難題。其二是原件參數的設置問題，對于電路設計，原件參數的選擇極為重要，有可能因為某一個參數設置出現偏差就會導致結果又很大差異，因此必須經過詳細的計算，推導出理想的參數值，再結合實際中元件的參數做適當修改，得到想要的結果

35、。其三是multisim中有些元件缺乏或某些信號檢測量不能模擬的問題，這時我們必須思考一個新方法來代替，比如我們需要模擬紅外傳感器接受到信號，并沒有原件來代替，這時可以選擇用開關與電源代替輸入一個高電平信號。再如光敏電阻，可以選擇用滑動變阻器、電位器或者一大一小電阻與一個單刀雙擲開關代替，這些都是實際仿真時我們必須思考和解決的問題。其四是multisim仿真軟件自身不足的問題，或者是由于我們電腦產生的一些故障。在做一些仿真的時候會莫名的出現問題，但我們進行理論分析完全行得通。一方面，可能是由于一種原件選擇的不同型號會產生影響，另一方面是產生了競爭冒險，這是我們實際分析中很難去考慮到的。比如我在

36、做秒定時電路時，進行了多次理論分析，理論推導出波形等完全符合要求，仿真卻一直出現問題，且經多個同學檢查均不能產生正確的結果。因此在束手無策的情況下我學習用protues仿真軟件進行最后嘗試。對于一個新的未接觸過的軟件，上手確實很困難，通過查閱protues使用教程及自己的不斷摸索，在兩天內重要按照之前的設計思路及仿真電路圖完成了電路設計，且運行效果良好，能實現預置數且輸出能控制燈的亮滅。那一刻，真是守得云開見月明，別提多有成就感，有多開心。在成功做好電路設計后，領到了部分實驗元器件，并在第二天去兩路口購買了不足的元器件，開始籌備緊張的電路焊接工作。焊接是一個及其考驗一個人模電數電基礎知識及空間想象力和電路布局的一個工