闪光警灯控制电路

1目录一、题目的功能及要求.................................................2（一）、题目功能..............................................................................................................2（二）、功能要求如下：..................................................................................................2二、设计思路及方案设计分析、论证.....................................2（一）、设计思路：..........................................................................................................2（二）、方案分析设计......................................................................................................3三、系统框图.........................................................3四、单元电路.........................................................4（一）、主振荡电路..........................................................................................................41、电路图..................................................................................................................42、参数确定..............................................................................................................53、B点波形图...........................................................................................................6（二）、开关电路..............................................................................................................6（三）、副振荡电路..........................................................................................................81.电路图....................................................................................................................82、参数确定..............................................................................................................83、副振荡电路未受主电路控制时E点波形图......................................................9五、整体电路.........................................................9（一）、整体电路图..........................................................................................................9（二）、整体电路工作原理及分析................................................................................10(三)、电路工作时B、E两点的波形............................................................................11（四）、元器件清单........................................................................................................12六、整体电路的制作调试..................................................13（一）、实物图................................................................................................................13（二）、制作调试过程....................................................................................................141.制作早期设计电路..............................................................................................142.最终电路设计的调试..........................................................................................15七、实训结果........................................................15八、心得体会........................................................15九、参考文献及资料......................................................172一、题目的功能及要求（一）、题目功能闪光警灯控制电路（二）1、控制一高亮度发光二极管闪烁，具体参数是亮0.2秒，熄0.2秒，再亮0.2秒，之后熄2秒，如此循环；2、采用分离元件设计制作，3V直流供电；（二）、功能要求如下：发光管的驱动设计：一是驱动元件要有足够的承受能力和较低的功耗，但又不能“大马拉小车”；二是要合理的确定限流电阻的阻值，以使发光管具有足够的亮度而电阻的功耗又较小；时间参数允许有一定的误差，只要能实现每间隔一定的时间发光管快闪两次的功能即可；发光管的参数可查相关资料自行确定二、设计思路及方案设计分析、论证（一）、设计思路：实现LED闪烁，就电路而言可以使用集成电路与分离元件两种方案设计，实际中应考虑多方面因素，如成本、电路可靠性等。3就应用集成电路而言又有多种方法实现，如：使用51单片机做控制，然后利用汇编或者C语言的简单编程可实现；或是是利用555振荡电路，加以简单的逻辑电路输出的矩形脉冲来控制LED灯交替闪烁。使用分离元件会因为元件过多，焊点过而加了电路的不可靠因素，在成本可控范围内不太使用。这次实训要求用分离元件，所以必须的用分离元件设计制作。（二）、方案分析设计我此次设的电路方案是用主副两个振荡电路组成主电路，两个振荡电路之间的关系是控制与被控制的关系，根据电路的功能要求（发光二极管闪烁，具体是亮0.2秒，熄0.2秒，再亮0.2秒，之后熄2秒，如此循环），主电路产生周期为4S的方波脉冲，副电路在主电路控制的条件下产生周期为0.4S的脉冲方波。在此方案的指导下完成电路的设计。三、系统框图4图一：系统框图主电路产生周期为4s的方波脉冲，副电路在主电路通过开关电路控制的条件下产生周期为0.4s的脉冲方波。四、单元电路（一）、主振荡电路1、电路图主振荡电路开关电路副振荡电路LED灯5图二：主振荡电路2、参数确定主振荡电路的作用主要是产生周期为4s的方波脉冲，所以设置RC的充放电时间为2s,为了方便计算，我先选定电容为C1=C2=10uF的电解电容，据公式:T=RC可得R=T/C,又因T充=T放=2s6所以R1=R2=R3=R4=2s/C=200K3、B点波形图（二）、开关电路开关电路实际上只有一个三极管，此次设计的（所有）三极管选用9014型，集电极最大耗散功率PCM=0.4W（Tamb=25℃）集电极最大允许电流ICM=0.1A集电极基极击穿电压BVCBO=50V集电极发射极击穿电压BVCEO=45V发射极基极击穿电压BVEBO=5V集电极发射极饱和压降VCE(sat)=0.3V(IC=100mA;IB=5mA)7基极发射极饱和压降VBE(sat)=1V(IC=100mA;IB=5mA)特征频率fT=150MHzHFE：A=60~150;B=100~300;C=200~600;D=400~1000（1）主要用途：作为低频、低噪声前置放大，应用于电话机、VCD、DVD、电动玩具等电子产品（与C9015互补）（2）非9014,9013系列三极管管脚识别方法：(a)判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测管子为PNP型三极管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管如9013，9014,9018。(b)判定三极管集电极c和发射极e。(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。8（三）、副振荡电路1.电路图图三：副振荡电路2、参数确定副振荡电路的作用主要是产生周期为0.4s的方波脉冲，所以设置RC的充放电时间为0.2s,为了方便计算，我先选定电容为C3=C4=10uF的电解电容，据公式:T=RC可得R=T/C,又因T充=T放=2s所以R5=R6=R7=R8=0.2s/C=20K93、副振荡电路未受主电路控制时E点波形图五、整体电路（一）、整体电路图图四：完整电路图10（二）、整体电路工作原理及分析如图四：虽然此电路中所用的三极管全部为9014型，但是在实际中每个三极管都有区于其它三极管的那么一点差异。正是由于这种差异（灵敏度）的存在，在电路接通电源后，主振荡电路中的VT1、VT2不会同时导通，只可能一个导通。为了方便分析，这里我假设VT1较灵敏先导通了VT2截止，那么此时A点为低电平，C1处在充电状态，充电回路为经R2、C1、VTI接地。而B点为高电平，C2处在放电状态，放电回路为经R4、C2、VTI接地。2s以后，C1充电完成，改为放电状态，VTI截止，VT2导通。此时A点为高电平，放电回