电子设计论文2

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1、第1章绪论随着现代工业的迅速发展，关丁定时器的研究也就越来越受人注。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师给予充分的支持。本题冃是结合科研项冃而确定的设计类课题。设计的电容定时器应该能够准确定时。根据题目的要求，确定如下方案：基于NE555电容定时器。本设计是在555定时器的基础上加上电容、电阻，利用滑动变阻控制电容充放电的时间来眾时。555定时器是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便地构成脉冲产生和整形电路，在工业控制、定时、仿声、电子怎器用防盗报警等方面应用较广。它主要由三个5kQ电阻组成的分压器、两个高精度电

2、压比较器、一个基本RS触发器、一个作为放电通路的管子及输出驱动电路组成。基本RS触发器由两个与非门组成，是专门设置的可从外部进行置0的复位端。555内部具有两个电压比较器。比较器有两个输入端，分别标有+号和一号，如果用U+和U-表示相应输入端上所加的电压，则当U+>U-时其输出高电平，U+VU-是输出为电平，两个输入端基本上不向外电路索取电流，即输入屯阻趋近于无穷大。三个阻值均为5kQ的电阻串联起來构成分压器（555也因此而得名），为两个比较器和提供参考电压VCC/3、2VCC/3o电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量，非导电体的下述性

3、质:当卄•导电体的两个相对表面保持某一电位差时（如在电容器中），由于电荷移动的结杲，能量便贮存在该非导电体之中。木设计简洁方便并能够准确定时，其屮可能也存在一些不足，恳请老师和同学给予批评和指止第2章总体设计方案第2.1节方案展示方案1•施密特电容定时器施密特电容定时器巧妙地设置了通过改变两个并联电阻阻值以及电容充放电来定时，其当J1A或J2B断开时，其定时不同。此电路可定三时，只要改变开关即能定时。结构简单、调试方便、价格低廉，虽然可以达到一定的精度，但有时仍不能满足某些特殊要求。2-1图方案2：基于NE555的非稳态电容定时器基于NE

4、555的电容定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，利用NE555、通过滑动变阻器RV1和电容C1控制时间常数丫，进而达到定时的目的。D1LEO-只f=C2-2图方案3：电容三极管定时器按下开关，VT1截止，VT2导通，发光二极管亮，松i开开关，当电容充电到0.7V,VTI导通，VT2截止，发光二极管灭。（大约33s后熄灭，调整Rl、C可改变定吋吋间）。R310k.■330»Fb♦3V方案4：电容定时器（1）首先以界或门和非门构成同或门，以反相斯密特触发器和非门构成同相斯密特触发器。（2）开始时，电容为常态，同相斯密特触发器输入输

5、出为低电平，反馈同或门低电平,同或门输出高电平，开关闭合后对电容进行充电，当电容电圧提高到斯密特触发器的Vt+时，触发器输出跳变为高电平，反馈给同或门输岀低电平对电容记性放电，电容电压降低到VZ寸，触发器输出跳的变为低屯平，反馈给同或门，同或门再次输出高电平对电容进行充电。由以上充放电过程经过斯密特同相触发器形成一方波信号，此信号高电平时间为电容放电时间，低电平时间为电容充电时间。（注：Vt+,Vt・具体算法见数字电子技术基木教程228页。）（3）将方波信号输入由JK触发器构成的T触发器作为时钟信号，当电平由高到底跳变时，输出Q的电平也同

6、样进行跳变（Q初始值为0）,每跳变一次所需时间为输入方波信号的一个周期。（4）电容充放电时间由图中可变电阻进行•调节。第2.2节方案论证与选择通过小组几天收集相关的资料，最终确定了上面的四种方案。分别是：施密特电容定时器；NE555非稳态电容定时器；电容三极管定时器；电容定时器。由于木次的设计在于通过屯容的充放电來实现定时的目的。但基于设计理念“精，低，小，少叩勺要求，即设计要：低功耗、小体积、精确度、高性能、低价格和外围电路少”等儿个方面。通过多方的论证，以及在实验老师的建议下我们确定采用笫二种方案，运用NE555芯片构成的定时器。此种

7、方案的优点在于：1.能够产生相对稳定的信号，定时的精度相对较高。2.要求的外围电路少，电路的体积小。3.需要的元器件少，价格低，只需耍：NE555芯片（1金，电解电容（1个），瓷片电容（1个），普通电阻（1个），电位器（1个），按钮开关（1个），发光二极管（1支O4.实验原理简单,主要由电容与NE555芯片构成的非稳态电路构成的定时器。由于有如上的多种优点，与其他儿种方案比较相对的优越。通过小组内的讨论，最终决定采用——NE555非稳态电容定时器。作为设计方案。第3章电容定时器第3.1节电容定时器的意义上一章四种方案均有优缺点，由于条件的

8、允许，经过老师的尽心指导及我们小组的耐心讨论，我们决定采用方案二：基于NE555的非稳态电容定时黠。本电路利用NE555、通过滑动变阻器RV1和电容C1控制时间常数t,进而达到定时的目的。结构