王鑫揚

（山西工程技術學院2018級電氣系電氣工程及其自動化專業(yè)，山西 陽泉045000）

1 課程設計目的

課程設計目的為：①了解并掌握電路設計的一般方法，具備初步設計的能力；②學習Multisim軟件。

2 設計指標

設計指標如下：①用555定時器設計2個LED燈的控制電路；②2個LED燈交替閃爍；③LED燈可用發(fā)光二極管代替；④運用仿真軟件Multisim對電路進行仿真。

3 總體框圖設計

了解555定時器的原理以及各個引腳的功能。

設計簡單電路圖，計算電阻、電容的數值。

555定時器原理如圖1所示。555定時器引腳定義如圖2所示。

圖1 555定時器原理圖

圖2 555定時器引腳定義

導體的電阻用“R”表示，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，符號為Ω。電容也稱作“電容量”，是指在給定電位差下自由電荷的儲藏量，記為C，國際單位是法拉（F）。電容的作用主要有旁路、去耦、濾波、儲能。

發(fā)光二極管簡稱為LED。

面包板板子上有很多小插孔，專用于電子電路的無焊接實驗。面包板的結構及使用方法：面包板的結構AN728SSC-（EIV）是由相鄰的金屬條組成，因此不可避免地會存在比較大的分布電容，經過實測，相鄰兩列的金屬條的分布電容在10 pF左右。SYB-118型面包板如圖3所示。

將導線插入金屬簧片上的插孔，這樣孔內的導線就被金屬簧片連接在一起，因插孔間及簧片間的距離是標準間距，因此適用于插入各種數字集成電路。

圖3 SYB-118型面包板示意圖

面包板使用注意事項：面包板要保持清潔，焊接過的元器件不能插在面包板上，存放地要求通風、干燥，同時避免被電池漏出的電解液所腐蝕。

4 總電路圖設計

電路原理如圖4所示。

圖4 電路設計圖

具體工作原理如下。

當電路接通電源時，由于電容C1未充電，定時器TRI觸發(fā)端為低電平，OUT輸出端為高電平，這種情況下發(fā)光二極管LEDI截止，LED2加有正向電壓，LEDI熄滅，LED2亮；隨著電流經過R1、R2，電容C1被充電，兩端電壓逐漸升高，當電壓達到閾值電平時，OUT輸出端翻轉，輸出低電平，LEDI亮，LED2熄滅。

電容C1通過R2和定時器內部的放電管放電，當其放電至觸發(fā)電平時，定時器OUT輸出端再次翻轉，LED1熄滅，LED2重新點亮。如此循環(huán)，兩只發(fā)光二極管就這樣輪流導通與截止，閃爍不停。

閃爍頻率是可以通過的調節(jié)電阻R1、R2和C1改變的。調節(jié)頻率公式為：f＝1.44/（R1+2R2）C1。

5 使用元器件

使用元器件如下：555定時器×1、10μF電容×1、100μF電容×1、4.7 kΩ電阻×1、100 kΩ電阻×1、100Ω電阻×2、LED燈×2。

6 總結

遇到的問題：①初次使用Multisim軟件，不熟悉元器件的英文名稱；②對555定時器不熟悉。

解決辦法：①通過嗶嗶哩哩網站以及超星爾雅學習通視頻學習對Multisim軟件的使用；②翻看《數字電子技術基礎》重新溫習555定時器的應用。

課程設計心得體會：這次課程設計加強了筆者們的動手、思考和解決問題的能力，同時鞏固加深了書本知識。課程設計讓筆者懂得理論與實際結合很重要，只有理論知識是遠遠不夠的，只有將理論知識與實踐結合起來，從理論中得出結論，才能實現真正意義上的提高能力，不過這次課設還是有所突破，再接再厲。