本科畢設(shè)論文--小型電子聲光禮花器

哈爾濱工業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）VR2的值為14K。2.3方案設(shè)計(jì)本課題研究的小型電子聲光禮花器是將主要通過(guò)555振蕩電路來(lái)驅(qū)動(dòng)模擬禮花色彩的發(fā)光電路和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲電路，模擬禮花燃放裝置，達(dá)到聲型兼并的效果。在本課題中用到的是555，C4017，CD4066芯片。2.3.1基于時(shí)基集成555振蕩電路的電路設(shè)計(jì)時(shí)基集成電路555在電路結(jié)構(gòu)上是由模擬電路和數(shù)字電路組合而成，它將模擬功能和邏輯功能兼融為一體，能夠產(chǎn)生精確的時(shí)間延遲和振蕩，由它構(gòu)成方波發(fā)生器發(fā)出方波振蕩信號(hào)給發(fā)光電路部分和發(fā)聲電路部分送去脈沖觸發(fā)信號(hào)；根據(jù)其工作原理和計(jì)算公式（2-3），（2-4）計(jì)算出發(fā)出振蕩信號(hào)時(shí)間為0.77秒，停頓的時(shí)間為0.7秒。

圖2-2555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-3555引腳排列2.4單元電路的設(shè)計(jì)2.4.1發(fā)光電路發(fā)光電路是由十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器CD4017，二極管D1～D12，集成電雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066（1）、（2）、（3），三極管T1～T3，發(fā)光二極管LED1～LED6組成；由時(shí)基集成電路555IC1構(gòu)成的方波發(fā)生器發(fā)出方波振蕩信號(hào)送至十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器CD4017作為觸發(fā)信號(hào)，使其進(jìn)行計(jì)數(shù)。每次計(jì)數(shù)的結(jié)果（CD4017的Q0～Q6之一為“1”時(shí)），分別由二極管D1～D12傳輸?shù)较鄳?yīng)的集成電雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066的控制端，可使三個(gè)CD4066（1）、（2）、（3）或單獨(dú)或組合導(dǎo)通。這樣NE555IC1的方波信號(hào)就可以通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的三極管T1～T3飽和導(dǎo)通，點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管LED1～LED6。方波振蕩信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管時(shí)，要先經(jīng)過(guò)一個(gè)由電阻Rb和電容Cb組成的微分電路，根據(jù)微分電路的特點(diǎn)，后接的三極管是在方波上升沿開(kāi)始后導(dǎo)通，然后Vb點(diǎn)的電壓按指數(shù)規(guī)律率減至0，因此三極管驅(qū)動(dòng)的LED也有一個(gè)從突然點(diǎn)亮而漸暗的短暫過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的長(zhǎng)短可由Rb和Cb的數(shù)值（時(shí)間常數(shù)）來(lái)調(diào)整。當(dāng)CD4017的Q7端為“1”時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位。隨著555集成電路IC1的振蕩信號(hào)不斷產(chǎn)生，、發(fā)光二極管發(fā)出的多種色彩（單色或三基色合成色）也循環(huán)不斷，并且每種光色的點(diǎn)亮過(guò)程會(huì)有一種類似煙花閃爍后迅速熄滅的感覺(jué)。CD4017的工作原理：十進(jìn)制計(jì)數(shù)／分頻器CD4017，其內(nèi)部由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，整個(gè)輸出時(shí)序就是O0、O1、O2、…、O9依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。CD4017有10個(gè)輸出端（O0～O9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端～O5-9。每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，～O5-9就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。CD4017有3個(gè)輸（MR、CP0和~CP1），MR為清零端，當(dāng)在MR端上加高電平或正脈沖時(shí)其輸出O0為高電平，其余輸出端（O1～O9）均為低電平。CP0和～CPl是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP0端輸入；若要用下降沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由～CPl端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。由此可見(jiàn)，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。

圖2-4CD4017引腳圖CD4066的工作原理：CD4066的每個(gè)封裝內(nèi)部有4個(gè)獨(dú)立的模擬開(kāi)關(guān)，每個(gè)模擬開(kāi)關(guān)有輸入、輸出、控制三個(gè)端子，其中輸入端和輸出端可互換。當(dāng)控制端加高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)控制端加低電平時(shí)開(kāi)關(guān)截止。模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通電阻為幾十歐姆；模擬開(kāi)關(guān)截止時(shí)，呈現(xiàn)很高的阻抗，可以看成為開(kāi)路。模擬開(kāi)關(guān)可傳輸數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，可傳輸?shù)哪M信號(hào)的上限頻率為40MHz。各開(kāi)關(guān)間的串?dāng)_很小，典型值為－50dB。CD4066是四雙向模擬開(kāi)關(guān)，主要用作模擬或數(shù)字信號(hào)的多路傳輸。引出端排列與CC4016一致，但具有比較低的導(dǎo)通阻抗。另外，導(dǎo)通阻抗在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi)基本不變。CD4066由四個(gè)相互獨(dú)立的雙向開(kāi)關(guān)組成，每個(gè)開(kāi)關(guān)有一個(gè)控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)中的p和n器件在控制信號(hào)作用下同時(shí)開(kāi)關(guān)。這種結(jié)構(gòu)消除了開(kāi)關(guān)晶體管閾值電壓隨輸入信號(hào)的變化，因此在整個(gè)工作信號(hào)范圍內(nèi)導(dǎo)通阻抗比較低。與單通道開(kāi)關(guān)相比，具有輸入信號(hào)峰值電壓范圍等于電源電壓以及在輸入信號(hào)范圍內(nèi)導(dǎo)通阻抗比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但若應(yīng)用于采保電路，仍推薦CD4016。當(dāng)模擬開(kāi)關(guān)的電源電壓采用雙電源時(shí)，例如=﹢5V，=﹣5V（均對(duì)地0V而言），則輸入電壓對(duì)稱于0V的正、負(fù)信號(hào)電壓（﹢5V～﹣5V）均能傳輸。這時(shí)要求控制信號(hào)C=“1”為+5V，C=“0”為-5V，否則只能傳輸正極性的信號(hào)電壓。圖2-5元件電路管腳圖2.4.2發(fā)聲電路發(fā)聲電路由時(shí)基集成電路555IC2和揚(yáng)聲器組成。模擬燃放禮花的聲音由時(shí)基集成電路555IC2來(lái)完成，該電路同樣也是一個(gè)振蕩器，不過(guò)，其復(fù)位端4腳所接的電位器是由IC1輸出的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)微分電路后產(chǎn)生的即從方波上升沿起及之后的一段時(shí)間內(nèi)，IC2的4腳才能保持高電平“1”，并使其工作，所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器和三極管驅(qū)動(dòng)的LED點(diǎn)亮同步，發(fā)出類似禮花爆炸的聲響。揚(yáng)聲器的工作原理：揚(yáng)聲器在音響設(shè)備中是一個(gè)最薄弱的器件，而對(duì)于音響效果而言，它又是一個(gè)最重要的部件。揚(yáng)聲器的種類繁多，而且價(jià)格相差很大。音頻電能通過(guò)電磁，壓電或靜電效應(yīng)，使其紙盆或膜片振動(dòng)并與周圍的空氣產(chǎn)生共振（共鳴）而發(fā)出聲音。按換能機(jī)理和結(jié)構(gòu)分動(dòng)圈式（電動(dòng)式）、電容式（靜電式）、壓電式（晶體或陶瓷）、電磁式（壓簧式）、電離子式和氣動(dòng)式揚(yáng)聲器等，電動(dòng)式揚(yáng)聲器具有電聲性能好、結(jié)構(gòu)牢固、成本低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛；按聲輻射材料分紙盆式、號(hào)筒式、膜片式揚(yáng)聲器；按紙盆形狀分圓形、橢圓形、雙紙盆和橡皮折環(huán)；按工作頻率分低音、中音、高音，有的還分成錄音機(jī)專用、電視機(jī)專用、普通和高保真揚(yáng)聲器等；按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗；按效果分直輻和環(huán)境聲等。揚(yáng)聲器分為內(nèi)置揚(yáng)聲器和外置揚(yáng)聲器，而外置揚(yáng)聲器即一般所指的音箱。內(nèi)置揚(yáng)聲器是指MP4播放器具有內(nèi)置的喇叭，這樣用戶不僅可以通過(guò)耳機(jī)插孔還可以通過(guò)內(nèi)置揚(yáng)聲器來(lái)收聽(tīng)MP4播放器發(fā)出的聲音。具有內(nèi)置揚(yáng)聲器的MP4播放器，可以不用外接音箱，也可以避免了長(zhǎng)時(shí)間配帶耳機(jī)所帶來(lái)的不便。2.5小型電子聲光禮花器的工作原理及原理圖基于小型電子聲光禮花器設(shè)計(jì)的原理圖如下圖2-6所示。圖2-6小型電子聲光禮花器設(shè)計(jì)的原理圖小型光電子聲光禮花器的工作原理：采用該電路制作裝置，由模擬禮花色彩的發(fā)光電路和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲電路兩個(gè)部分組成。圖中IC1為時(shí)基集成電路555，由它構(gòu)成方波發(fā)生器，發(fā)出的方波振蕩信號(hào)分二路送出。一路送至十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器IC3（CD4017）作為觸發(fā)信號(hào)，使其進(jìn)行計(jì)數(shù)。每次計(jì)數(shù)的結(jié)果（CD4017的Q0～Q6之一為“1”時(shí)），分別由二極管D1～D12傳輸?shù)较鄳?yīng)的集成電雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066的控制端，可使三個(gè)CD4066（1）、（2）、（3）或單獨(dú)或組合導(dǎo)通。這樣IC1的方波信號(hào)就可以通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的三極管T1～T3飽和導(dǎo)通，點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管LED1～LED3。方波振蕩信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管時(shí)，要先經(jīng)過(guò)一個(gè)由電阻Rb和電容Cb組成的微分電路，根據(jù)微分電路的特點(diǎn)，后接的三極管是在方波上升沿開(kāi)始后導(dǎo)通，然后Vb點(diǎn)的電壓按指數(shù)規(guī)律率減至0，因此三極管驅(qū)動(dòng)的LED也有一個(gè)從突然點(diǎn)亮而漸暗的短暫過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的長(zhǎng)短可由Rb和Cb的數(shù)值（時(shí)間常數(shù)）來(lái)調(diào)整。CD4017計(jì)數(shù)器的輸出與CD4066模擬開(kāi)關(guān)的接通狀態(tài)即發(fā)光二極管LED的點(diǎn)亮情況由附表所示。當(dāng)CD4017的Q7端為“1”時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位。隨著555集成電路IC1的振蕩信號(hào)不斷產(chǎn)生，圖（2-7）所列現(xiàn)象循環(huán)出現(xiàn)，發(fā)光二極管發(fā)出的7種色彩（單色或三基色合成色）也循環(huán)不斷，并且每種光色的點(diǎn)亮過(guò)程會(huì)有一種類似煙花閃爍后迅速熄滅的感覺(jué)。三極管T1、T2、T3都是由RC微分電路驅(qū)動(dòng)的，如果將三極管T1改為RC積分電路（R與C在電路中的位置互換）驅(qū)動(dòng)則可使紅LED在點(diǎn)燃時(shí)間上有一個(gè)后延，如此當(dāng)兩個(gè)以上LED都點(diǎn)亮?xí)r就會(huì)產(chǎn)生時(shí)序上的差異，產(chǎn)生動(dòng)畫般的層次感。另一路模擬燃放禮花的聲音由時(shí)基集成電路555IC2來(lái)完成，該電路同樣也是一個(gè)振蕩器，不過(guò)，其復(fù)位端4腳所接的電位器是由IC1輸出的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)R1和C1組成的微分電路后產(chǎn)生的即從方波上升沿起及之后的一段時(shí)間內(nèi)，IC2的4腳才能保持高電平“1”，并使其工作，所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器和三極管驅(qū)動(dòng)的LED點(diǎn)亮同步，發(fā)出類似禮花爆炸的聲響。

表2-7發(fā)光二極管循環(huán)列表：CD4017輸出CD4066發(fā)光二極管Q0CD4066(1)紅、綠LEDQ1CD4066(2)綠、黃LEDQ2CD4066(3)紅、綠LEDQ3CD4066(1)、(2)紅、綠、綠、黃LEDQ4CD4066(1)、(3)紅、綠、紅、綠LEDQ5CD4066(2)、(3)綠、黃、紅、綠LEDQ6CD4066(1)、(2)、（3）紅、綠、紅、黃LED本章小結(jié)本章主要介紹了課題的技術(shù)指標(biāo)，畫出了系統(tǒng)方框圖，對(duì)各部分電路的功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在整體的方案設(shè)計(jì)上做出了詳細(xì)的講解，把整體的電路主要分成四部分：555時(shí)基集成電路，發(fā)光部分電路，發(fā)聲部分電路，并對(duì)他們各部分進(jìn)行了更加詳細(xì)地介紹。最后介紹了本課題的核心內(nèi)容：小型光電子聲光禮花器的工作原理，并給出了整體的工作原理圖。

第3章電路的仿真及結(jié)果3.1Proteus仿真軟件Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus軟件是英國(guó)Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。功能特點(diǎn)：Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：原理布圖；PCB自動(dòng)或人工布線；SPICE電路仿真。革命性的特點(diǎn)1．互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。功能模塊：豐富的器件庫(kù)：超過(guò)27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。電路仿真：在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。PROTEUS是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對(duì)應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測(cè)、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。相信在單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中PROTEUS也能茯得愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。使用Proteus軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，是虛擬仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及仿真軟件的操作能力；在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用Proteus開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用Proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。因此，Proteus有較高的推廣利用價(jià)值。目前Proteus的最新版為7.9,ARMcortex處理器被增加，在7.9中已經(jīng)增加DSP系列（TMS320）。3.2小型電子聲光禮花器的Proteus仿真結(jié)果根據(jù)原理圖通過(guò)proteus仿真軟件連接電路進(jìn)行了仿真，連接好電路點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕整個(gè)電路正常工作，模擬禮花色彩的發(fā)光電路和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲電路同時(shí)工作。發(fā)光部分電路中的發(fā)光二極管發(fā)出的7種色彩（單色或三基色合成色）也循環(huán)不斷，并且每種光色的點(diǎn)亮過(guò)程會(huì)有一種類似煙花閃爍后迅速熄滅的感覺(jué)；發(fā)聲部分電路中揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音和三極管驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮同步，發(fā)出類似禮花爆炸的聲響。根據(jù)課題的技術(shù)指標(biāo)要求模擬禮花色彩的燃放聲音要有0.1-1秒的停頓將QUOTE和QUOTE的值選定后，改變QUOTE和VR1的值可以模擬禮花燃放聲音的時(shí)間，QUOTE和VR1的值越大模擬禮花燃放聲音的時(shí)間越長(zhǎng)；相反QUOTE和VR1的值越小電話鈴聲的周期越小。改變QUOTER5和QUOTEVR2的值，電路的震蕩頻率就會(huì)改變。如果所需的各個(gè)電阻大小電容大小在市場(chǎng)上沒(méi)有這種大小，就需要購(gòu)買的電容大小規(guī)格盡量接近計(jì)算值，然后通過(guò)公式（2-3）、（2-4），計(jì)算出的大小，的大小規(guī)格在市場(chǎng)上不能直接買到可以通過(guò)電阻的串并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖3-1小型電子聲光禮花器的Proteus仿真運(yùn)行圖本章小結(jié)本章主要介紹Proteus仿真軟件及它的功能特點(diǎn)，功能模塊，電路仿真，小型電子聲光禮花器的Proteus的仿真結(jié)果，該設(shè)計(jì)電路完全符合畢設(shè)課題的要求。

第4章電路的組裝與調(diào)試4.1電路的安裝與檢查接到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書后，開(kāi)始設(shè)計(jì)課題“小型電子聲光禮花器”的原理圖，經(jīng)過(guò)查找資料和精心的設(shè)計(jì)后畫出了原理圖，根據(jù)原理圖在Proteus仿真軟件中畫出原理圖對(duì)電路進(jìn)行仿真檢驗(yàn)可行性，如果不可行就要重新對(duì)電路各個(gè)部分原理進(jìn)行分析計(jì)算。經(jīng)過(guò)不斷的分析，計(jì)算，檢驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)電路的可行性后就開(kāi)始進(jìn)行硬件安裝，進(jìn)行硬件安裝時(shí)要分別檢查各個(gè)部分電路和各個(gè)元器件、導(dǎo)線。在電路板上連接電路時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖連接引腳，注意走線整齊，布局合理，首先對(duì)照原理圖在電路板上進(jìn)行合理的整體布局，包括元器件合理的擺放使其便于元器件間的連接和美觀、整體走線合理美觀、盡量使接地線和接電源線分別集中。然后對(duì)應(yīng)安裝好元器件。并通過(guò)檢查確認(rèn)沒(méi)問(wèn)題才進(jìn)行下一步操作。另外芯片的安裝要注意管腳的大小順序、三極管、二極管、滑動(dòng)變阻器、極性電容、揚(yáng)聲器的安裝一定要注意極性。千萬(wàn)別裝反了。插撥芯片時(shí)要注意用力均勻，避免芯片的管腳在插撥的過(guò)程中彎曲、折斷。實(shí)踐證明，新安裝的電路板往往難達(dá)到預(yù)期的效果，這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的時(shí)候不可能周全的考慮元件的誤差，器件參數(shù)的分散性、寄生參數(shù)等各種各樣的客觀因素。此外，電路板的安裝中仍存在有可能沒(méi)有查出來(lái)的錯(cuò)誤。需要通過(guò)由電路板的整體測(cè)試與調(diào)整，才可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的不足。之后查出電路安裝中的錯(cuò)誤并采取措施加以改進(jìn)和糾正，就可以使之達(dá)到預(yù)期的技術(shù)要求。電路安裝完畢后，必須在不通電的情況下，對(duì)電路板進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，以便糾正安裝錯(cuò)誤。檢查應(yīng)特別注意：元器件引腳間有無(wú)短路、斷路、IC座是否插反。電源的正負(fù)極性有沒(méi)有接反，正負(fù)極間有沒(méi)有短路想現(xiàn)象。電源線、地線是否接觸良好。4.2電路的調(diào)試4.2.1調(diào)試儀器電路檢查達(dá)到要求后，根據(jù)整機(jī)的工作原理，電路只要安裝正確便可正常工作，調(diào)整電位器VR1可改變IC1的振蕩頻率，以使每次禮花燃放期間有一個(gè)合適的短暫停頓，即模擬禮花燃放發(fā)出聲音和模擬禮花色彩發(fā)光的時(shí)間。發(fā)光二極管LED1用于指示其工作狀態(tài)。調(diào)整電位器VR2可改變IC2的振蕩頻率，以使揚(yáng)聲器發(fā)出類似禮花的聲響，LED2用于指示其工作狀態(tài)。4.2.2電路在調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決的方法電路在調(diào)試的過(guò)程中，按照設(shè)計(jì)好的周期、震蕩頻率、發(fā)光二極管LED發(fā)光時(shí)間計(jì)算出的各個(gè)電阻大小、電容大小在市場(chǎng)上沒(méi)有這種大小，就需要購(gòu)買的電容大小規(guī)格盡量接近計(jì)算值，然后通過(guò)公式（2-3）、（2-4），計(jì)算出所需元器件的大小，如果其中有的元器件的大小規(guī)格在市場(chǎng)上不能直接買到可以通過(guò)電阻的串并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.3小型電子聲光禮花器電路實(shí)物圖經(jīng)過(guò)對(duì)電路的精心設(shè)計(jì)和不斷的修改完善后得到了符合畢設(shè)課題的電路原理圖，通過(guò)購(gòu)買所需元器件、合適電路板的大小，然后按照電路原理圖進(jìn)行合理的布局、正確的搭接、不斷的調(diào)試，最后做出了小型電子聲光禮花器電路實(shí)物圖完成了畢設(shè)課題的硬件部分，電路實(shí)物圖如圖4-1所示。圖4-1小型電子聲光禮花器的電路實(shí)物運(yùn)行圖本章小結(jié)電路有易有難，功率有大有小，輸出效果多種多樣。只要抓住其核心的東西，即充分熟悉電子禮花器的基本結(jié)構(gòu)以及發(fā)光電路部分及發(fā)聲電路部分模塊的特性，它們工作的基本條件。總之，小型電子禮花器電路結(jié)構(gòu)新穎、元件不多、調(diào)試容易，適合自制。也可供小型企業(yè)工程技術(shù)人員開(kāi)放設(shè)計(jì)參考。該裝置可用于家庭慶典、朋友聚會(huì)、聯(lián)歡晚會(huì)、兒童玩具及一些趣味性等場(chǎng)所使用。

結(jié)論本課題論文是基于時(shí)基集成電路555，由它構(gòu)成方波發(fā)生器，發(fā)出的方波振蕩信號(hào)控制發(fā)光的電路部分和發(fā)聲的電路部分，在設(shè)計(jì)該電路的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)時(shí)基集成電路555，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，雙向模擬開(kāi)關(guān)，微分電路，LED的種類及工作條件等進(jìn)行了研究。本文先介紹了國(guó)內(nèi)外電子禮花器的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及課題的研究意義，其次對(duì)電子禮花器的基本原理進(jìn)行介紹。然后對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行電路仿真，得到的仿真結(jié)果說(shuō)明了每個(gè)子模塊都能夠完成相應(yīng)功能。最后給出了芯片的工作原理以及版圖，子模塊的工作原理，先對(duì)子模塊進(jìn)行分析計(jì)算，然后把各個(gè)子模塊搭建連接到整體電路中并進(jìn)行模擬仿真，得到的仿真結(jié)果表明了電路能夠完成基本功能，本電路可以模擬禮花燃放裝置，達(dá)到聲型兼?zhèn)涞男Ч?，給人們?cè)诎踩h(huán)保的環(huán)境中帶來(lái)輕松愉快的氛圍。電路結(jié)構(gòu)新穎、元件不多、調(diào)試容易，適合自制。也可供小型企業(yè)工程技術(shù)人員開(kāi)放設(shè)計(jì)參考。該裝置可用于家庭慶典、朋友聚會(huì)、聯(lián)歡晚會(huì)、兒童玩具及一些趣味性等場(chǎng)所。本論文中的電路采用了純硬件的電路設(shè)計(jì)，其實(shí)可以再添加些有關(guān)單片機(jī)的電路，利用程序來(lái)控制一些輸出現(xiàn)象，視覺(jué)上的效果會(huì)更好。但是由于課題的要求以及作者時(shí)間和水平的有限，無(wú)論是對(duì)各種芯片工作原理、版圖還是整體電路的設(shè)計(jì)，都沒(méi)有進(jìn)行深層級(jí)的研究，一些細(xì)節(jié)問(wèn)題也還沒(méi)有得到很好的解決方式，還需要進(jìn)一步修改和完善。致謝至此感謝郭，，老師，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。在郭老師的督促指導(dǎo)下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文，這期間，不僅使本人樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!在寫論文的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問(wèn)題都得以解決。所以在此，再次對(duì)老師道一聲：老師，謝謝您!從此次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中，我得到了動(dòng)手能力的培養(yǎng)，從設(shè)計(jì)到仿真、安裝、調(diào)試，每一個(gè)步驟都讓我學(xué)到了很多知識(shí)，為我步入社會(huì)，走向工作崗位，打下了良好的基礎(chǔ)，讓我在人才濟(jì)濟(jì)的社會(huì)中能有自己的立足之地，通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的能力有大幅度的提高，既了解了社會(huì)的需求，又掌握了當(dāng)今社會(huì)熱門的技術(shù)。在我們小組共同努力下，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)也讓我有了團(tuán)隊(duì)精神，在今后走向社會(huì)的道路上有了新的體會(huì)和目標(biāo)。再次感謝我的指導(dǎo)老師，郭老師。這是我人生的剛剛開(kāi)始，任重道遠(yuǎn)，希望能讓我所掌握的知識(shí)能有用武之地。謝謝您！

參考文獻(xiàn)[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）[M].主編高等教育出版社.2010[2]肖景和.555集成電路應(yīng)用精粹[M].人民郵電出版社.2007[3]童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)[M].高等教育出版社.2006[4]閻石.數(shù)字電子技術(shù)[M].高等教育出版社.2006[5]單片機(jī)原理與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：原理、應(yīng)用、proteus仿真、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[6]李銀華.電子設(shè)計(jì)線路指導(dǎo)[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2005[7]何希才，尤克.振蕩電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社.2004[8]洪乃剛.電力電了技術(shù)基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社.2008[9]孫肖子，張企民.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2001.[10]ThomasL.Floyd,DavidBuchla.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版影印版）（美）[M].高等教育出版社.2004.[11]衛(wèi)行萼，李森生.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].電子工業(yè)出版社.2005[12]U.TietzeCh.Schenk.ElectronicCircuits.HandbookforDesignandApplication,Berlin,NewYouk:Springer-Verlag.[13]賈新章.OrCAD/Pspice9實(shí)用教程[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2001.[14]高文煥，汪蕙.模擬電路的計(jì)算機(jī)分析與設(shè)計(jì)—Pspice程序應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2003.[15]童梅.電路的計(jì)算機(jī)輔助分析：Pspice和MATLAB[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005.[16]宋貴林.模擬電子線路[M].電子工業(yè)出版社.2005.[17]杜武林，鄔國(guó)揚(yáng)，董春生.模擬電子線路基礎(chǔ)[M].高等教育出版社.2006.[18]譚中華.模擬電子線路[M].電子工業(yè)出版社.2004.[19]周雪.模擬電子技術(shù)(第二版)[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2005.[20]閔銳，徐勇，孫崢.電子線路基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2003.[21]楊剛.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].電子工業(yè)出版社.2004.[22]楊茂宇，王俐，趙永紅.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].華東理工大學(xué)出版社.2005.[23]高吉祥，丁文霞，陸岷，劉安芝.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)(第二版)[M].電子工業(yè)出版社.2005.[24]施金鴻，陳光明.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)踐教程[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2006.[25]王傳新.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)-分析、調(diào)試、綜合設(shè)計(jì)(含光盤)[M].高等教育出版社.2006.[26]李正發(fā).電工電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].科學(xué)出版社.2004.[27]李懷甫.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)(實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn))[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005.[28]楊茂宇.電工電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[M].華東理工大學(xué)出版社.2005[29]王小海，蔡忠法.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程(電工電子實(shí)驗(yàn)系列教材)[M].高等教育出版社.2005.

附錄1譯文小型電子聲光禮花器小型電子聲光禮花器是一種模擬禮花燃放的電路，主要的工作內(nèi)容是模擬禮花色彩的發(fā)光和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲，廣泛應(yīng)用于家庭慶典、朋友聚會(huì)、聯(lián)歡晚會(huì)、兒童玩具及一些趣味性等場(chǎng)所的電子產(chǎn)品。小型電子聲光禮花器實(shí)質(zhì)就是用一個(gè)振蕩電路發(fā)出方波振蕩信號(hào)觸發(fā)模擬禮花色彩的發(fā)光電路和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲的電路的方式，不僅應(yīng)用在電子聲光禮花器電路，在其它的電路應(yīng)用也很普遍，如模擬電話鈴聲電路、簡(jiǎn)易催眠器、直流電機(jī)調(diào)速控制電路、門鈴電路等。小型電子聲光禮花器與禮花炮相比具有環(huán)保、安全、適合在室內(nèi)等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是沒(méi)有禮花炮燃放時(shí)的那種像飄落了流星雨的感覺(jué)，而且電路復(fù)雜不易維修等。

在談小型電子聲光禮花器之前，先熟悉一下時(shí)基集成電路555振蕩電路，555集成電路開(kāi)始是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來(lái)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測(cè)。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，555集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體,如圖1所示。

555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖2(A)所示，按輸入輸出的排列可看成如圖2(B)所示。其中6腳稱閾值端(TH)，是上比較器的輸入；2腳稱觸發(fā)端(TR)，是下比較器的輸入；3腳是輸出端(Vo)，它有O和1兩種狀態(tài)，由輸入端所加的電平?jīng)Q定；7腳是放電端(DIS)，它是內(nèi)部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定；4腳是復(fù)位端(MR)，加上低電平時(shí)可使輸出為低電平；5腳是控制電壓端(Vc),可用它改變上下觸發(fā)電平值；8腳是電源端，1腳是地端。

能產(chǎn)生有規(guī)律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路，時(shí)基集成電路555振蕩電路就是能滿足這種條件的電路；它于十進(jìn)制集成電路計(jì)數(shù)器IC3、集成電雙向模擬開(kāi)關(guān)CD4066、RC微分電路、三極管、發(fā)光二極管組成的模擬禮花色彩的發(fā)光電路。它們之間通過(guò)振蕩信號(hào)、脈沖信號(hào)、輸出信號(hào)相互作用而導(dǎo)通點(diǎn)亮發(fā)光二極管。目前，電子聲光禮花器以小型、輕量和環(huán)保的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于家庭慶典、朋友聚會(huì)、聯(lián)歡晚會(huì)、兒童玩具及一些趣味性等場(chǎng)所，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電子產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上出售的電子聲光禮花器中主要以圍繞各類集成電路，集成芯片，高頻振蕩電路之間相互控制作用的高新電子技術(shù)，以單片機(jī)為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)模擬禮花燃放。

附錄2英文參考資料SmallelectronicsoundandlightfireworksSmallelectronicsoundandlightfireworksisananalogfireworksdischargeofthecircuit,themaincontentoftheworkisluminousandsimulationofanalogfireworkscolorfireworksexplosionsoundaudible,widelyusedinfamilycelebrations,meetupwithfriends,party,children'stoys,andsomeinterestingplacessuchastheelectronicproduct.Smallelectronicsoundandlightfireworksessenceistoissueasquare-waveoscillationsignalwithanoscillationcircuittriggeredanalogfireworkscolorlight-emittingcircuitandanalogfireworksexplosionsoundercircuitmanner,notonlytheapplicationintheelectronicsoundandlightfireworkscircuit,inotheralsoverycommoncircuitapplications,suchasanalogphoneringingcircuit,simplehypnosis,DCmotorspeedcontrolcircuitdoorbellcircuit.Smallelectronicsoundandlightfireworksceremonyfireworkscomparedwiththeenvironmental,safety,suitableforindoors,etc.,isnotthekindoffeelinglikeafallingmeteorshowerwhentheceremonyfireworksdischargecircuitcomplexityanddifficulttorepair.Beforetalkingaboutthesmallelectronicsoundandlightfireworks,firstfamiliarizeyourselfwiththetime-baseintegratedcircuit555oscillationcircuit555ICisatimerapplication,socalledthe555timeror555.Butlaterdevelopeditinadditiontotimingdelaycontrol,canalsobeusedfordimming,thermostats,pressureregulator,governorvarietyofcontrolandmeasurementtesting.Inaddition,itisalsocanbecomposedofthepulseoscillation,monostable,bistable,andthepulsemodulationcircuitfortheACsignalsource,powerconversion,frequencyconversion,pulsemodulation.Itisreliable,easytouse,inexpensive,iswidelyusedinavarietyofelectronicproducts,dozensofcomponents,IC555internaldivider,comparator,basicRSflip-flop,thedischargetube,andbuffer,etc.,thecircuitismorecomplex,isamixtureofanalogcircuitsanddigitalcircuits,asshowninFigure1.555IC8-pinpackage,dualin-linetype,showninFigure2(A)asshownbythearrangementoftheinputandoutputcanbeviewedasshowninFigure2(B)shown.6feet,saidthresholdend(TH),ontheinputofthecomparator;2feet,saidtriggerend(TR)istheinputofthecomparator;3feetoutputend(Vo),Oandtwostates,fromtheinputterminaloftheaddedleveldetermination;7feetisthedischarge