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Page1电子课程设计(电子小玩具）电信1001杨祥杨新晔Page2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、声响等更能吸引孩子的功，这些功能的实现往往需要采用电子电路。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、设计以及仿真；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。Page3本课程设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）：1）摸到玩具的关键地方，玩具的两只眼睑闪闪发光（频率10Hz左右），并伴有不同音频的叫声，持续时间大概10秒左右，并能做些简单的动作。2）画出完整的电路图并用multisim软件仿真；3）安装与调试电路并实现其功能；4)撰写课程设计的总结报告。在我们接到任务书以后我们回去上网查阅了很多资料最终确定基本原理如下。Page4设计思路及原理：1.设计电路的供电电源为四节1.5V的电池串接的，采用普通的硅二极管压降成5V左右，延时电路是有单稳态电路采用适当的电阻，电容连接通过555定时器组成输出延时10S。2.600HZ的频率有多谐振荡器产生，且它和10HZ的多谐振荡器都有延时电路控制。3.双频轮流发声是将10HZ和600HZ的信号通过适当的电路和门控电路控制。4.四条腿电路同样受延时电路的控制。5.玩具的两只眼睛闪闪发绿光是有10HZ的多谐振荡器输出端控制，将10HZ的多谐振荡器的输出端与10S延时电路经与门电路控制两只眼睛的发光。Page5一。首先是延时电路的实现。我们查阅以前上的课程（数电）。发现有555定时器所构成的单稳态触发器可以实现延时功能。先看看555定时器的功能及其用途：Page6图-1这是555定时器的引脚图-2555定时器的内部结构图首先介绍你其个个引脚的功能。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Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端Page74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：VC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。555定时器的功能表如下：输入输出UTHUTRRDU0TD状态××00导通2/3Vcc1/3Vcc10导通2/3Vcc1/3Vcc11截止2/3Vcc1/3Vcc1不变不变Page8有555定时器构成的单稳态触发器具有延时功能其电路原理和图形如下：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。其具体电路如下图所示：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。由555定时器构成的单稳态电路Page9我们的课程设计要求是：摸到玩具的关键地方，玩具的两只眼睑闪闪发光（频率10Hz左右），并伴有不同音频的叫声，持续时间大概10秒左右，并能做些简单的动作。因此我们选择电阻R=910k,C=10uF.由此Tp=1.1*9.1=10.01s。由单稳态触发器的2引脚作为触发端口。由此第一部分延时电路就完成了。下面进行第二部分的电路。有555定时器构成的多谐振荡器实现玩具眼睛的10hz的频率和扬声器的600hz的频率。由555多谐振荡器的电路图如下：Page10接通电源后，假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—C—地，按指数规律上升，当上升到时（TH、端电平大于），输出翻转为低电平。假如是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2—T—地，按指数规律下降，当下降到时（TH、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，Page11由此我们可以根据其公式计算其震荡频率和占空比：频率：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频率：F=1.43/[(R1+2R2)*C]占空比：q%=(T1/T)*100%我们课程设计要求的频率一个为10HZ一个为800HZ1.我们选择R1=40k，R2=16K，C1=2UF。F1=1.4/【(40k+2*16K)】*2UF=9.930HZ。2.R3=0.6K,R4=0.3K,C=2UF。F2=1.43/【(0.6k+2*0.3k】*2UF=595.83HZ由此我们完成了发生频率的设计电路。下面是实现眼睛发光和发声电路。这些电路是由上面的电路用门电路进行连接而成。Page12首先是眼睛发光电路的连接如下图所示：是有555定时电路，和多谐振荡电路10HZ组成。Page13扬声器发生电路如下图：是将10HZ和600HZ的信号通过适当的电路和门控电路控制的双频轮流发声。时间是有555定时器延时的10S控制。Page14现在考虑扬声器驱动电路的设计：由于扬声器的电阻设计8欧姆，且流过驱动三极管的集电极电流：Ic=（Ucc-Uce）/8=0.5mA左右。又因为一般去20-40之间，所以取=30左右。由此我们可以选择的型号为3DG6的驱动三极管。到此发生电路基本完成了。然后是玩具动作部分，动作部分是有驱动电路马达，连杆装置完成的。电路很简单，有555延时电路控制。电路图如下：Page15Page16到此我们完成了课程设计所要求的每部分电路。整体电路如下：Page17下面看看各部分输出的波形：首先看555定时器输出的波形如下图：10HZ震荡波的波形：600HZ震荡波的波形：输出到扬声器上的波形：Page18仿真图：Page19谢谢