编号：基础工程设计说明书题目：LED强度可调驱动电路设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：光电信息科学与工程学生姓名：李朝庭学号：指导教师：彭智勇职称：高级实验师2017年1 月1日摘要目前，LED 灯的亮度可调通过有两种可行方案：第一种是通过占空比电压来输出不同的电压，从而实现亮度可调；第二种通过控制数模转换器来输出不同的电流，然后经过放大器来进行发大，从而实现输出不同的电压，来实现亮度可调。
对于第一种方案，优点是设计简单，且使用的电子器件类较少，造价成本低，其集成度低，电路原理不复杂，适于现代社会发展的需求。
对于第二种方案，它设计图复杂，其集成度不高，且使用了数模转换器，因此和第一种设计方案相比略高。
所以本设计采用了第一种方案。
本设计的结果是设计制作一种路LED光强独立可调的 led 调光电路；自动调光时可使等在熄灭、微亮、较量及最亮四种状态中不断循环；实现灯光的循环调节功能(循环时间分别为为 2s、4s、6s、8s、10s、12s)；关键词：LED；色温；RGB；驱动；调光AbstractAt the end of twentieth Century, the electronic technology has developed rapidly. In the promotion,the modern electronic products have penetrated almost all areas of the society. It has greatly promoted the development of social productive forces and the improvement of social information. Time is always so valuable to people, the work of the busy and complicated and easy to make people forget the current time. Forget to do, when it is not very important, this not hurt the important essentials. Simple electronic alarm clock is a used to after a certain period of time through the alarm sounds and wakes up the user a simple electronic circuit and is used to prevent nap sleep overdo the instrument from time to time to wake up the user's role. This system mainly consists of 555 timer square wave signal generator and the input control through the key input control of the two bit counter timing circuit can be input to the input of a time of the electronic clock, simulation and time interval can be within 99 seconds of continuous adjustable.Key words: timing circuit; 555 timer; multi harmonic oscillator; time clock目录引言随着电子技术的飞速发展，电子控制电路在日常生活中有着大量的应用并广泛地应用于工农业的生产和电子新产品的开发应用之中。
为进一步巩固和加强“模拟电子技术”、“数字电子技术”课程的理论知识，用PROTEL等电路设计软件。
用mulsitim进行仿真进行PCB印制电路板设计，用PROTEL等电路设计软件，掌握常用电子电路的一般设计方法提高电子电路的设计能力，熟悉并学会选用电子元器件了解电子产品研制开发过程，掌握电子电路中基本单元电路的构成原理，学会撰写课程设计总结报告，加强论文写作能力通过查阅手册和文献资料培养独立分析问题和解决问题的能力，培养创新能力和创新思维。
把设计、组装、调试的内容进行全面的总结，将实践内容上升到理论高度。
研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
电子闹钟已经是现代生活中经常用到的工具之一，是人们日常生活中随处可见的一种简单的电子仪器。
传统的电子闹钟只是机械控制,另外体积也很大, 又不美观也不实用，而此设计的电子闹钟是用逻辑芯片设计而成的。
只要简单的设置好后，就能按照用户的设定，定时产生闹铃，也能给人们的生活带来方便。
电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟，为人们提供报时方便。
本书将简要介绍模仿电子闹钟的基本设计原理和仿真过程。
1 设计任务设计题目制作一个简易电子闹钟。
1) 具有自动清零功能；2) 具有可调节闹铃时间功能；3) 可自动或手动结束闹铃；设计要求1、运用所学知识设计一个简易电子闹钟结果以扬声器提示。
2、在设计过程中要求做到电路清晰明了，结构简单，能够把电路中各部件的主要功能分析透彻。
3、进行电路原理图设计，用PROTEL等电路设计软件，用multisim 进行仿真。
4、进行PCB印制电路板设计，用PROTEL 等电路设计软件。
2 系统的组成系统的组成总体框图根据闹钟的基本功能拟出方案的原理方框图如下图所示：各部分系统的功能时钟信号发生系统：振荡器产生周期为1Hz振荡的矩形波信号；倒计时控制系统：接收时钟信号以及键盘的输入，并且完成倒计时的工作；键盘输入系统：完成所需倒计时的时间输入；响铃系统：发出响铃，提醒用户。
方案可行性分析与仿真调试此方案是否可行关键在于这四个部分的电路能否同时合理有效地工作。
时钟信号发生系统的电路可用简单的555多谐振荡电路来实现，根据NE555频率计算软件计算如下：得知其中：R1=50kΩ，R2=47kΩ，C=10μF其原理图如下：通过multisim软件仿真以及调试可知：我们能够通过简单的555多谐振荡电路产生倒计时控制系统所需的时钟信号：该系统主要由0~9九个拨动按键以及两片为8－3线优先编码器组成，编码器的输入端由第一片优先编码器的八位输入端跟第二片优先编码器前二位输入端组成。
输出端的低三位分别由两片优先编码器的A0非,A1非，A2非相与而成，第四位输出端取自第一片优先编码器的GS非端。
通过扩展两片为8－3线优先编码器可实现十种不同输入状态编码出倒计时系统所需的四位输入端。
根据优先编码器的功能表，当优先编码器其中一个输入端输入低电平，其他输入端为高电平时，优先编码器就能将0~9输入端地址位译码成四位二进制码，通过multisim 软件仿真以及调试结果如下：在multisim中用一个数码管接到该系统的四位输出端，调试该电路得知：在开关0~9全部闭合的情况下，然后当打开其中任何一个开关，两片组合成的编码器的输入端为低电平，这时它的输出为对应打开开关端口数字。
应该考虑到开关输入优先性问题，根据优先编码器的功能表得知D7端的优先性最高。
根据设计，在输入数字时只能打开需要输入数字相应的开关，应避免同时打开两个或两个以上的开关，否则可能会出现输入无效的情况。
倒计时与响铃系统倒计时系统由两片十进制可逆计数器、两片BCD-7段数码管译码器驱动器、两片共阳数码管组成。
系统的的信号输入取自555信号发生系统的输出的方波信号，信号直接输入第一片74LS192计数器的DWN非减计数输入端，UP非端接高电平，这样就能实现减计数功能。
计数器的扩展：第一片计数器的进位输出端BRW非接到第二位计数器的DWN非减计数输入端，两片计数器的输出端分别接到段数码管译码器驱动器的输入端，通过数码管译码器驱动器译码，这样就能实现在共阳数码管显示两位数的倒计数效果：通过multisim软件仿真以及调试结果如下：当第一位计数器的DOWN非端接入1Hz占空比位50%的方波信号源，第一片计数器的进位输出端BO非接到第二位计数器的DOWN非减计数输入端，分别在两片计数器的输出端接入数码管，数码管便会进行每秒一次的进位减计数显示：响铃系统主要由电平保持电路和蜂鸣器组成。
由于计数器进位输出信号仅为一瞬间的电平变化，而闹铃需要保持响着，这就需要一个电平保持电路。
为了能够让这个系统自动停止闹钟，这个电路可由一片十进制可逆减计数器简单构成：当这个计数器UP非端接收到倒计时系统的一个初始的进位信号，一个闹铃周期内，这个计数器的QA非端由低电平变为高电平，这样就能驱动蜂鸣器发出声音，当下一个周期到来的时候再由高电平变为低电平，这样就实现了闹钟的自动停止。
通过multisim软件仿真以及调试结果如下：multisim示波器中蓝色的线条为方波信号源模拟计数器输出的进位信号，可以看到，当该计数器接受到电平变化的进位信号，其QA端由低电平变为高电平，并且在接收到第二个电平变化的进位信号时，还是保持这高电平，这就意味着蜂鸣器能在接受到第一个到第二个电平变化的进位信号期间响铃。
由于现实元器件DXP 2004中计数器输出端口的电平为实际需要的非，这与multisim模拟软件的有所不同，所以在实际原理图中应在输入输出端分别接上一个非门：1. 信号发生系统的输出信号直接连到倒计时系统的减计数输入端；2.按键输入系统与倒计时系统的衔。
因为输入的数字包括十位和个位两个部分，所以输入时需要切换输入的位数。
通过查询计数器的功能表得知：当计数器的LD非端为低电平时，计数器的输出为预置输入端的值。
为了能控制十位和个位两个部分的输入，这就接需要用到两个开关。
当输入十位的数时，控制十位计数器的LD非端为低电平，控制个位计数器的LD非端为高电平。
同理，当输入个位的数时，控制十位计数器的LD非端为高电平，控制个位计数器的LD非端为低电平，这样个位和十位的输入就互不影响。
最后把按键输入系统的四个输出端分别并联到倒计时控制系统的两个计数器的预置数端，这样就能实现通过按键输入所需的倒计时。
3.倒计时系统与响铃系统通过一个电平保持电路衔接，保障在一个倒计时周期内闹铃一直响着，其原理已经有所描述。
完成各系统的衔接，得到的总原理图参见附录二。
3 硬件设计元器件选择的依据以及元件参数的确定电阻：电阻的主要参数有阻值、功率、精度等。
555多谐振荡电路对于电阻器的精度一般无特别要求。