大学生科技创新项目设计书

电子技术基础课程说明书 调光台灯设计 学    院： 机电与电子学院 年级专业： 2007级机械电子工程 学    号： 08907001          姓    名： 夏田俊            指导教师： 张增林            完成时间： 2010.1.7          成    绩：                  中国  陕西  杨凌 摘 要 设计了一种基于555定时器的调光控制方式，即通过555定时器产生占空比可调制的脉冲的方式控制灯泡的输出功率，从而调节灯泡的亮度。设计使用了美国国家仪器公司（NI，National Instruments）的NI Multisim 10 仿真软件，进行电路设计、搭接和仿真最终实现完整的可运行的调光灯电路的设计。 关键词：调光灯，555定时器，占空比 Abstract This is a design of  555 timer-based dimming control mode, that is the 555 timer produces a pulse ,through modulate the pulse’s duty cycle can we control the lamp’s output power, and thus adjust the brightness of light bulbs.The  design uses The National Instruments of the NI Multisim 10 simulation software for circuit design, connectivity and the eventual realization of a complete simulation can be run dimming light circuit design. Keywords: Dimming lights ，555 timer，Duty 目录 一  设计任务    1 1.1设计目的和意义    1 1.1.1目的    1 1.1.2意义    1 1.2初始参数和要求    1 1.2.1 参数    1 1.2.2 要求    1 二 系统设计    1 2.1系统工作原理    1 2.2 器件选择    2 2.2.1 .555定时器    2 2.2.3三端稳压器LM7812    4 2.3电路设计    6 2.3.1电源电路设计    6 2.3.2台灯亮度控制电路    7 2.4 电路仿真测试    9 2．4.1 电源电路仿真输出直流稳压    9 2.4.2控制电路仿真    10 三 总结    14 3.1结论    14 3.2优点与不足    14 3.2.1、优点：    14 3.2.2    不足：    14 3.3 心得与体会    14 参考文献    15 一  设计任务 1.1设计目的和意义 1.1.1目的 设计一个灯泡亮度可调，而且节能的台灯亮度控制电路。 1.1.2意义 随着矿物能源的不断消耗，能源问不断收到关注，节能也成为一个热门话题，节能几乎渗透到我们生活的每一个角落。节约用电也是我们天天挂在嘴边的话，台灯几乎是每家必有的家用电器，如果将每台台灯都换成节能台灯，每年因此而节约的电能将是一个相当可观的。 1.2初始参数和要求 1.2.1 参数 输入电压：交流220V±10%，50HZ 灯泡参数：额定电压：12V  额定功率：25W 脉冲占空比调节范围： 230/1423～1423/200 1.2.2 要求 1) 开关部分：控制12V稳压电源是否给555振荡电路供电 2) 调光部分：通过调节电位器可以达到调节灯泡亮度的目的，电位        器调为0%时灯泡最亮，电位器为100%时电灯泡最暗。 二 系统设计 2.1系统工作原理 系统将220V的交变电流经降压整流滤波稳压将其装化成12V的直流电， 12V驱动555占空比可调的振荡脉冲电路发生占空比可调的脉冲。通过调节电位器控制脉冲的占空比，从而控制灯泡的输出功率，以此来调节灯泡的亮度 2.2 器件选择 2.2.1 .555定时器 1、555定时器内部电路及其相关参数 555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，输出驱动电流约为 200mA。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 图1、555时基电路内部的内部结构图 它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。 它的各个引脚功能入下： 1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。 3脚：输出端v0 2脚： 低触发端 6脚：TH高触发端 4脚： 是直接清零端。当 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：VCO为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。 7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 由图可知，在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为 的情况下： 当TH>VR1、 >VR2时，比较器A1的输出VC1=0、比较器A2的输出VC2=1，SR锁存器被置0，二极管 导通，同时输出Q为低电平； 当THVR2时，VC1=1、VC2=1，锁存器状态保持不变，因而 和输出的状态v0也保持不变； 当THVR1、