电子课程设计报告--触摸玩具控制器

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1、电子课程设计报告书——2010级测控三班2012年6月15目录一、内容提要———————————————————————（3）二、设计内容及要求——————————————————————（3）三、设计思路及原理——————————————————————（3）四、设计分析—————————————————————————（5）1、555单稳态触发电路——————————————————（5）2、555多谐振荡电路————————————————————（6）3、计数电路————————————————————————（7）4、复位电路————————————————————

2、———-（9）五、使用的元器件———————————————————————（11）六、参考文献—————————————————————————（12）七、心得体会——————————————————————————（12）15八、总体电路——————————————————————————（13）九、附录————————————————————————————（13）触摸玩具控制器班级：测控10-3班指导老师：江萍潘平学生：齐忠瑶苏锐左源学号：201001202010011620100119一：内容提要：许多儿童玩具除了具有生动的外形以外，还具有运动、闪光、声响等更能吸引

3、孩子的功能，这些功能的实现往往需要采用电子电路。触摸玩具控制器就是一个通过电子电路来实现上面所描述的功能的逻辑控制器。以下所有内容就是主要阐述了关于如何实现出触摸玩具控制器功能，其中包括对电路各部分的选择、计以及仿真；对元器件的选择，芯片的选择，比较，以及调试结果的分析；以及在这次课程设计中的收获。二设计内容及要求：1．计一个触摸触发电路及由触摸触发改变的动作状态锁存电路。2．动作状态的循环为：静止――闪烁发光――发声――行走――静止状态。3．任一动作的执行时间限制在10秒钟之内，若10秒钟内无下一次触摸，则自动进入静止状态，为此需要设计一个（由触摸启动的）时间控制电路，当定

4、时时间到时，对状态锁存电路进行复位，使之进入静止。4．(*)设计适当的驱动电路。（选做）三设计思路及原理：15触摸玩具控制器的逻辑电路总共包括四个部分：单稳态触摸电路、计数器和译码器控制的电路、时钟脉冲构成的计数电路、驱动发声控制发光电路。整个电路是由555定时器构成的单稳态电路作为时钟脉冲，触发后续电路，使个电路工作在正常状态下。当由触摸点触发单稳态电路时，使由74LS161计数器和74LS138译码器构成的计数译码电路工作，产生四个状态，分别作为玩具的四种状态，静止、闪烁发光、发声、行走。在触摸的同时，555时钟脉冲使得由74LS161计数器构成和555多谐振荡器构成的十

5、进制计数器复位，从新开始计时，并且当十进制计数器到计时到10秒时，会产生一个复位信号使得主电路的四进制计数器清零，从而实现状态的复位。至此，整个电路就能够实现玩复位复位单稳态电路555定时器构成计数电路（延时）74LS161四进制计数和译码（或分配器）计数器：74LS161译码器：74LS138驱动电路行走机构控制发光发声电路触摸点秒信号555定时器构成扬声器发光元件其他电路（声，光）15功能实现原理图3-1四:设计分析：1、555单稳态触发电路由555定时器构成的单稳态触发电路，在触发脉冲的作用下输出由稳定状态转换为暂稳态。经过一段时间的延时后，又自动恢复到稳定状态。其具体

6、电路如下图所示：由555定时器构成的单稳态电路4-1-115其中单稳态电路暂态延时时间Tp=1.1RC，作为时钟脉冲，要使Tp的时间较短，所以要选择适合的电容和电阻，图中所表示的Tp=0.01s触发单稳态电路必须要给555定时器的2端即图中的TRI端提供载脉冲，因此作为触摸控制器，我们通过如下的装置产生载脉冲：产生载脉冲的电路4-1-2上图电路是通过几个非门产生的竞争冒险，从而可以产生载脉冲信号，以达到触发单稳态的功效。2、555多谐振荡电路多谐振荡器是由555定时器构成的一种产生稳定连续信号脉冲的电路，两个暂稳态自行相互转换而输出一系列的方波。因此，多谐振荡器又称为方波发生

7、器。在这次电路中用来作为秒信号驱动计数器来计数，电路如下图所示：15多谐振荡器电路2-1-1关于多谐振荡器振荡周期的计算：多谐振荡器输出维持高电平的时间：T1=R1*C*ln2=0.7R1*C多谐振荡器输出维持低电平的时间：T2=R2*C*ln2=0.7R2*C振荡周期：T=T1+T2=0.7（R1+R2）*C所以振荡频率为：1T1+T2≈1.43R1+R2C占空比：q（%）=1T1+T2×100%=R1R1+R2×100%秒信号的频率f=1S，且占空比q（%）=0.5，所以电路中R1=R2，根据周期公