江西省十七届电子设计制作大赛赛题的分析江西南昌南昌理工学院胡春平330013[摘要]本文介绍了本人对江西省十七届电子设计制作大赛赛题的整个分析过程及注意事项。[关键词]编码调光光控一、引言1江西省电子电脑大赛是由省教育厅、团省委主办，为了考察并提高学生的思维能力、动手能力，尤其是数电、模电及传感器等基础知识的运用技巧而开设的一次大赛，通过本次大赛使我深刻体会到动手能力和综合素质的重要性。2江西省第十七届大学生设计制作赛赛题如下现提供一批器材，请在其中选择适当的元器件，设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器，其要求是当分别数显0、1、2三个数字时，电扇相应处在失电、强电（市电电压）、弱电（小于市电电压）三档级的供电状态。由于不可能给每位参赛者提供一台电扇，只好给各位提供220伏交流40瓦的白炽灯泡及其塑壳灯头一套（供电导线从提供给作品用的电源线上剪下一段即可）。用白炽灯泡的熄、亮、暗代替电扇的失电、强电、弱电的三种状态便成为调光（调速）器要求该调光（调速）器有如下功能；白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，即每当用手按一次调光（调速）器的按键时，显示数码变动一字，对应的灯泡（或电扇）供电变化一档。晚上，自动（手动失效）控制灯泡的供电，即当调光（调速）器得电后，自行数显“0—1—2”循环往复显示的同时，对应有灯泡“失电（灯泡失亮）—强电（灯光正常亮度）弱电（灯光暗淡）”循环往复的过程，可形成“自然风“的模式。电路元件（CD4011、NE555、LM358、可调电阻、9013、继电器、保险丝、晶闸管、阻容件、带锁按键、变压器、焊锡等）.二、赛题分析三、赛题设计图2电路方框图(一)单元电路分析1、电源电路220V市电电压通过保险丝，采用变压器降压、IN4007二极管整流、电容滤波、LM7809稳压输出、利用红色发光二极管指示电源电路工作状态，电路原理如图3所示。220V市电经过变压器F1降压、二极管桥式整流，C4用于滤除由市电引入的高频干扰，用瓷片电容C104滤除高频纹波，电容C2滤波后送入LM7809第1脚，第2脚接地，第3脚输出稳定的电压9V。我们又C6再次滤除高频干扰，C3滤波后就得到相当稳定的9V电压，通220V市电让电路工作，红色的电源指示灯发光，R11是发光二极管的限流电阻，阻值的范围是（510Ω~1K）发光二极管的正常工作电流为10mA。2、译码\驱动\显示电路设计试端（LT），当LT为低电平时，输出为“8”，此端可以用来测试数码管的好坏和显示故障，第④脚为消隐端（BI）当BI为低电平时，输出全为“0”显然还可以清除锁存器内的数值。第五脚为锁存允许端（LE），第16脚接电源正极，第⑧脚接电源负极，根据CD4511的真值表可知，LT、BI、VCC本电路接高电平；LE为锁存端，高电平锁存，本电路接低电平。电路如图5所示。图53、计数\编码电路按题目要求循环显示“0--1--2”，而计数器CD4017是5位Johson计数器，具有10个译码输出端，需要通过IN4148编码输出，其编码电路如图6所示。当CD4017的③脚输出高电平时，通过二极管编码输出的8421BCD码为0；当2脚输出高电平时，通过二极管编码，输出的8421BCD码为1；当④脚输出高电平时，通过二极管编码输出的8421BCD码为2；当⑦脚输出“1”时，对计数器的复位端（15脚，高电平复位）进行复位，计数器重新开始计数；C1为复位电容，同样也可以对计数器的15脚进行复位；CP、CR、INH输入端，时钟输入端的施密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。计数/编码电路见图6。4、计数脉冲发生器NE555是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能中规模集成电路。只需在外部配接适当的阻容元件，便可组成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等多种应用电路，在这个电路中是多谐振荡器，它电路简单、性能稳定，波形标准，CP输出可以驱动继电器，其最大振荡周期T为：T=0.69(R4+R8)C1=0.69(50000+10000)×0.00001F=0.3519S5、手控和光控电路6、97A6调光电路双向晶闸管又称可按硅，相当于两个单向晶闸管的反极并联而成，97A6晶闸管，最大电流可以达到1A，输出功率为60W，双向晶闸管的结构如图所示（A）所示为小功率塑封晶闸管的外形，（B）所示，其外形有平板型、螺栓型、塑封管多种。晶闸管有三个极，第一个电极T1，第二个电极T2，控制极G，对晶闸管来说，无所谓阳极和阴极，任何一个主电极，对一个管子是阳极，对另一个管就是阴极，反过来也一样，双向晶闸管触发方式有两种，一种是调节电压、电流，另一种是用双向触发二极管。质量的判别，在识别