常州工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文目錄TOC\o"1-2"\h\u19175目錄 218167第一部分設(shè)計任務(wù)與調(diào)研 3220941.主要任務(wù) 3151372.設(shè)計思路 3153183.調(diào)研總結(jié) 313597第二部分設(shè)計說明 3318111.任務(wù)分析 3241482.方案論證 4246453.汽車用定時延時電路原理圖如圖2表示 5262544.汽車用定時延時電路工作原理 5131175.汽車用定時延時電路原件清單表如表一所示 659926.pcb制作 1069636.安裝與調(diào)試 1011484第三部分設(shè)計成果 1127671.汽車用定時延時電路實物圖如圖3所示 1183082.設(shè)計總結(jié) 116462第四部分結(jié)束語 128159第五部分致謝 1326330第六部分參考文獻(xiàn) 14第一部分設(shè)計任務(wù)與調(diào)研1.主要任務(wù)設(shè)計一款能夠符合汽車用的定時延時電路，具有延時可調(diào)，可由發(fā)光二極管表現(xiàn)出延時時間，通過調(diào)節(jié)電位器，能夠?qū)崿F(xiàn)短時間范圍內(nèi)的定時延時功能。2.設(shè)計思路查找所需資料，翻閱有關(guān)文獻(xiàn)，了解定時延時電路中所需要的部件，購買所需要的部件來進(jìn)行設(shè)計與研究。3.調(diào)研總結(jié)現(xiàn)在隨著生活的提高，

電子技術(shù)的進(jìn)步，各類電子元件都給人們的生活帶來巨大變化，而我今天提到的汽車用可調(diào)延時電路，是近幾年來人們不可獲缺的重要部分，汽車廣泛的使用，為了生活使用汽車更方便，使用定時延時器能夠讓汽車大燈延時關(guān)閉，其作用就是頭燈在車輛熄火后汽車大燈的延時關(guān)閉功能，為車主下車后提供一段時間的外部照明。還可以作為音響或者點火后的延時開啟汽車上的電器，這樣能減少汽車點火瞬間的高電壓對汽車上的電器造成損傷。使用555定時器作為核心部件來設(shè)計汽車用多功能定時延時器。第二部分設(shè)計說明1.任務(wù)分析根據(jù)課程設(shè)計要求，分析可知，可調(diào)延時電路是由555定時器、電阻、電容、LED燈、電位器和按鍵所組成。接通12V直流電源后通過按動按鍵觸發(fā)，通過調(diào)節(jié)電位器從而實現(xiàn)定時延時效果。2.方案論證 在可調(diào)延時電路中，需要體現(xiàn)電路的延時功能。由按鍵觸發(fā)，在發(fā)光二極管上表現(xiàn)出延時功能,發(fā)光二極管亮?xí)r延時開始，熄滅時延時結(jié)束。電路運行框圖如圖1所示。接通12v電源按動按鍵LED燈亮接通12v電源按動按鍵LED燈亮LED燈滅圖1電路運行框圖3.定時延時原理電路圖如圖2表示圖2汽車用定時延時原理電路圖4.汽車用定時延時電路工作原理當(dāng)按動（點按）S2定時延時鍵時，電容CT兩端的電壓為零，此時2腳（TRIG）電壓為零，當(dāng)2腳電壓小于Vcc的1/3時，3腳輸出電壓為高電平12V，此時指示燈D2點亮；隨著時間的延長，系統(tǒng)電源同時對電容CT進(jìn)行充電，當(dāng)充電一段時間后，電容電壓達(dá)到Vcc的2/3時，此時6腳電壓同樣達(dá)到Vcc的2/3。當(dāng)6腳電壓超過Vcc的2/3時，3腳輸出電壓為零，指示燈D2滅，延時結(jié)束?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)TR1，來改變接入電路地電阻大小，電容充電時間隨電阻的大小改變而改變，從而調(diào)節(jié)定時延時時間的長短。5.汽車用定時延時電路元件清單表如表一所示表1汽車用定時延時電路元件清單序號元件名稱元件編號參數(shù)個數(shù)1電解電容CT1470uf12LED發(fā)光二極管D213二極管D11N400754電源接口P115電位器RT150K16瓷片電容C1、C20.01uf37555定時器U1NE55518自鎖開關(guān)S119按鍵S215.1.555定時器555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、汽車電器，家用電器、電子測量及自動控制等方面。555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0,可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1,可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為低電平。它的各個引腳功能如下：1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端TR。3腳：輸出端Vo。4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。6腳：高觸發(fā)端TH。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5~16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3~18V。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器A1、A2基準(zhǔn)電壓分別為低電平的情況下，555時基電路的功能表如表2表示。表2555電路功能表高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端TRv0放電管T(V)功能××0導(dǎo)通直接清零01x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)101截止置1001截止置1110導(dǎo)通清零5.2.電位器可以改變延時時間的長短，通過按鍵來促發(fā)作用，用RT1來表示電位器；供電電壓12V，常穩(wěn)態(tài)：、Vout=0V暫穩(wěn)態(tài)：Vout=12V觸發(fā)方式：手動（S2）。暫穩(wěn)態(tài)時間：Td=1.1（RT+R1）*CT默認(rèn)配置最大延時時間：26s默認(rèn)配置最小延時時間：0.5s。5.3.電容常用的電容有電解電容和瓷片電容。電解電容：是一種能儲存電能的元件，在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時候，便對電容器充電，把電能儲存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲存的電能再釋放出來。充電的時候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。電容器的容量越大，負(fù)載電阻值越大，充電和放電所需要的時間越長。通過電容電壓的變化，提供給NE555變化的電壓，從而輸出方波。瓷片電容：是一種用陶瓷材料作介質(zhì),在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜,再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后作為電極而成的電容器。通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路，旁路電容器及墊整電容器。5.4.電阻電阻（通常用“R”表示），在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻將會導(dǎo)致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1℃時電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。5.5.電位器電位器是具有三個引出端，阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動時，通過改變接入電路部分電阻線的長度來改變電阻的大小，從而逐漸改變電路中的電流大小，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。5.6.發(fā)光二極管發(fā)光二級管是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。不同材料的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同顏色的光，林砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。LED只能往一個方向?qū)ǎㄍ姡凶髡蚱茫ㄕ蚱珘海?，LED正向偏壓的大小根據(jù)顏色不同而不同，一般為2V左右。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向工作電流一般為20mA，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過發(fā)光二極管的電流。限流電阻R可通過計算求得。5.7.二極管1N4007在本電路中，二極管1N40077用作整流二極管，當(dāng)電源提供電壓波動時，電流會產(chǎn)生波動，1N4007會根據(jù)電流的波動是電流增大或減小，從而減小電流的波動，使電流保持平穩(wěn)。5.8.按鍵常用的按鍵分為自鎖按鍵和不自鎖按鍵。自鎖按鍵：在開關(guān)按鈕第一次按時，開關(guān)接通并保持，即自鎖，在開關(guān)按鈕第二次按時，開關(guān)斷開，同時開關(guān)按鈕彈出來。不自鎖按鍵：開關(guān)每按動一次，使電路導(dǎo)通一次，隨即斷開，常用來產(chǎn)生一個脈沖信號，或者發(fā)送一次命令。6.pcb制作在原理圖設(shè)計完全的情況下，通過AltiumDesigner軟件進(jìn)項PCB板的電路設(shè)計。在布線前要完成對電路圖中各元件的封裝，以生成和實現(xiàn)元器件具有相同外觀和尺寸的網(wǎng)格，尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在封裝時，要注意，因為對于同一個元件可能出現(xiàn)多種封裝方式。封裝時根據(jù)所給元件的類型選擇合適的封裝對各個元件進(jìn)行封裝。封裝完成之后，把原理圖導(dǎo)入到PCB板。導(dǎo)入PCB板后，把原理圖中的各個元器件的電氣性能根據(jù)需要進(jìn)行合理的搭配，再對元件的位置重新手動擺放，使盡量少的線重疊，以減少布線時的跳線出現(xiàn)。6.安裝與調(diào)試在安裝時要注意電容和發(fā)光二極管有沒有插反。安裝好所有的器件后開始焊接，焊接完后按照電路圖逐一檢查電路有沒有漏焊的問題，接下來用萬用表逐一檢查有沒有虛焊或線路斷路或線路短路。在線路沒有問題的情況下連接電源調(diào)試，之后用電源逐個模塊進(jìn)行檢查。加入12V電壓后看能否正常工作。在安裝調(diào)試時我沒能按照正確的步驟執(zhí)行，使得安裝過后無法實現(xiàn)延時功能，之后經(jīng)過多次檢查與修改，成功完成安裝與調(diào)試任務(wù)。第三部分設(shè)計成果1.汽車用定時延時電路實物圖如圖3所示圖3汽車用定時延時電路板2.設(shè)計總結(jié)再設(shè)計本作品時，經(jīng)過理論分析，查找該作品所需要的資料，再加上導(dǎo)師的指導(dǎo)，與生活中的定時延時電路原理相結(jié)合，設(shè)計出了適合汽車用的定時延時電路圖。第四部分結(jié)束語經(jīng)過兩個星期的課程設(shè)計，我收獲了很多。不僅培養(yǎng)了我的理論聯(lián)系實踐能力，也提高了專業(yè)實踐技能；通過實踐加深了關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)理論知識的理解，通過自己動手設(shè)計掌握數(shù)字電路的一般設(shè)計方法，培養(yǎng)了初步的獨立設(shè)計能力。也提升了自己的動手能力。掌握了PCB、multisim、proteus等電路仿真軟件的應(yīng)用，掌握了數(shù)字電路的安裝與調(diào)試的一些方法。為專業(yè)課學(xué)習(xí)和實踐能力打下良好的基礎(chǔ)。對學(xué)習(xí)東西產(chǎn)生了更大的興趣。在設(shè)計過程中我也感到了自己的能力不足，經(jīng)驗不足，在設(shè)計時沒有按照要求嚴(yán)格執(zhí)行，一開始的原理圖不懂還弄錯，導(dǎo)致后面制作PCB板時產(chǎn)生了許多的問題，所以今后做事一定要認(rèn)真仔細(xì)，踏實把每一步都走好，不能再馬虎大意，要有耐心的去解決問題，完善問題。第五部分致謝時間過得很快轉(zhuǎn)眼就要畢業(yè)了，心里有許多不舍，對大學(xué)生活感觸很多，總體來說大學(xué)還是過得比較充實的，本論文通過不斷收集資料，整理資料，總向?qū)熣埥?。感謝導(dǎo)師的細(xì)心解答，幫我提出許多寶貴的意見，在百忙中抽出時間來幫我修改論文，給我極大的幫助。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，和為人處事，不僅使本人樹立了遠(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