1、北 方 民 族 大 学电子制作报告学院 电气信息工程学院专业 电子信息工程 班级 课程名称 电子制作实践选修课 1 设计题目名称 电子转盘游戏器的制作 组长姓名及学号 组员姓名及学号 起止时间 2013 年 11 月 11 日2013 年 12 月 18 日 北方民族大学电气信息工程学院制2目 录一设计思路与方案 3（一） 、设计思路 3（二） 、设计方案 3二、 设计的基本原理 4（一） 、电路的设计原理 4（二） 、CD4017 与 NE555 的原理及其在电路中的作用 4三、电子幸运转盘电路原理图及其所需元器件清单 5（一） 、电子幸运转盘的电路原理图 5（二） 、电子元器件清单 6四、
2、 PCB 与制作完毕后的图及其相关的工作参数 .6（一） 、电子幸运转盘的 PCB 板图 6（二） 、电子幸运转盘制作完毕后的效果图 7（三）相关工作参数的测量结果 7五、电子幸运转盘的功能及玩法 7六、 总结 7参 考 文 献 83电子转盘游戏器的制作一设计思路与方案（一） 、设计思路根据电子转盘游戏器的功能要求，将电路划分为四个单元功能模块，即时钟信号发生模块、译码驱动 LED 数码管显示模块、十进制计数模块和开关等逻辑控制。（二） 、设计方案本电路由 555 组成的多谐振荡器和 CD4017 十进制计数器脉冲分配器组成。10 颗发光二极管模拟幸运物，当按下启动键 1 秒以上，发光二极管高
3、速循环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1 的数值决定延迟时间，C2 的数值决定循环速度。电源供电电压为直流 5V，也可以采用 3 节 1.5V 电池供电。电子转盘设计方框图如下图 1.2.1 所示。按钮式启动开关555集成电路多谢振荡器电容式放点计时器4017集成电路十进制计数器发光二极管1-10显示图 1.2.1 电子游戏器转盘电路系统方框图4二、 设计的基本原理（一） 、电路的设计原理脉冲产生器由 NE555 及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键 S1 时 Q1导通，NE555 的 3 脚输出脉冲，则 CD4017 的 10
4、 个输出端轮流输出高电平驱动10 只 LED 轮流发光。松开按键后，由于有电容 C1 的存在，Q1 不会立即截止，随着 C1 两端电压的下降，Q1 的导通程序逐渐减弱，3 脚输出脉冲的频率变慢，LED 移动频率也随之变慢。最后当 C1 放电结束后。Q1 截止，NE555 的 3 脚不再输出脉冲，LED 停止移动。一次“开奖”过程就这样完成了。R2 决定 LED 移动速度，C1 决定等待“开奖”的时间。（二） 、CD4017 与 NE555 的原理及其在电路中的作用4017 是一个十进计数器集成电路，是十进制计数分频器，它的内部由计数器及译码器两部分组成。16 脚以及 8 脚分别为正及负电源接脚
5、，可在 3-18Vxxx 下工作。14 是始终脉冲输入端，每当输入由低电位（约 0V）转高电位时令输出端依次序轮流输出高电位。13 端是输入时钟脉冲控制端，一般接低电位，若接高电位会使 14 端暂停作用。15 端是置零端，一般接零电位，若接高单位则是输出置零，既 Q0 输出端 3 永远为高单位，12 端是进位端，用来接下一个十进计数器用，变成双为计数器，现在的电路不用，故空接。CD4017 的内部结构图如下图 2.2.1 所示。图 2.2.1CD4017 的内部结构图5555 定时器由 3 个阻值为 5k 的电阻组成的分压器、两个电压比较器 C1和 C2、基本 RS 触发器、放电三极管 TD
6、和缓冲反相器 G4 组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1 脚为接地端；2 脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6 脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4 脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于 0.7V）可使 555 定时器直接复位；5 脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经 0.01uF 的电容接地，以防止引入干扰；7 脚为放电端，555 定时器输出低电平时，放电晶体管TD 导通，外接电容元件通过 TD 放电；3 脚为输出端，输出高电压约低于电源电压 1V3V，输出电流可达 200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8 脚为电源端，
7、可在 5V18V 范围内使用。NE555 的内部电路如图 2.2.2所示。图 2.2.2NE555 电路的内部结构在 4017 的 14 端接上一脉冲产生器便可成为电子游戏转盘。脉冲产生器是一个用计时器集成电路 555 设计而成的无稳态多谐波振荡器，产生高低变化不停得方形脉冲波。当按一下按钮式开关（PB SW）时，C1 会及时充电至电源电压 9V，此电压经晶体管（TR）缓冲放大器后施加在 IC2 555 无稳态多谐波振荡器的重置端上，令其开始震荡，在第三端输出方波脉冲。当按钮式开关放开后，C1 会经 R1 放电，其电压徐徐下降，IC3 第 4 端的电压变得很低，令震荡停止，第三端停止输出方波脉
8、冲。6三、电子游戏转盘电路原理图及其所需元器件清单（一） 、电子游戏转盘的电路原理图图 3.1.1 电子游戏转盘电路图（二） 、电子元器件清单序号 名称 规格/型号 编号 序号 名称 规格/型号 编号01 电阻 1.2K R2 R3 08 轻触开关6*6*13 S102 电阻 470K R1 R3 09 IC 座 8PIN U103 电容 103 C3 10 IC 座 16PIN U204 电容 47uF C2 11 集成电路NE555 U105 电容 100uF C1 12 集成电路CD4017 U206 LED F5 红发红 D1D1013 PCB 板 FR-458*58mm 107 三极
9、管9014 Q17四、 PCB 与制作完毕后的图及其相关的工作参数（一） 、电子幸运转盘的 PCB 板图（二） 、电子幸运转盘制作完毕后的效果图8（三）相关工作参数的测量结果供电电源为+5V，在开关按下前，三极管的电压 e 级、b 级电压为 0、c 级电压为+5V，电容 C1 电压为 0V。在开关按下的瞬间三极管电压 e 级为 4.4V、b 级电压 5V、c 级5V，电容 C1 电压为 4.8V。开关按下谈起后三极管的 b 级的电压随着电容 C1 的放电电压逐渐减小最后变为零。发光二极级工作时的电压是正级为 0.8V 负极为 0.2V。所以发光二极管的两极间的电压差为 0.6V。 五、电子游戏
10、转盘的功能及玩法游戏转盘就是先预测旋转中的圆盘停止时，到底会停在哪个位置的工具。也可用作估号码游戏，电子骰子，抽奖机等。电子幸运转盘就是以电子的方式达成相同的功能，本套件把 10 只 LED 配置成一个圆圈，当按一下按键后，每只LED 顺序轮流发光，流动速度越来越慢，最后停在某一只 LED 上不再移动。若最后发亮那个 LED 与玩家预测的相同，则表示“中奖”了。六、 总结通过这次电子作品的制作使我们的专业技能得到了很大的锻炼和提高。在电子作品制作的过程中。从基本元器件的认识到焊接技术的练习，再到产品设计，在每一步的操作过程中，都学到很多新的知识。通过制作将理论知识和时间相结合，从而深刻的理解理
11、论知识，扩展了对理论知识应用的理解并更进一步地熟悉了电子制作的设计过程和应该注意的细节。首先，通过这次电子制作的实训。我们要对所做的作品的原理和所用到的元器件的工作原理和用法做深入的了解。因此在实训中我对集成芯片555，4017 的原理更加深入和应用更加熟悉了。同时我所做的电子作品电子幸运转盘的构成和工作原理都有了相应的理解。其次，在电子作品制作过程中无疑要用到相应的设计软件同时也要做作品的 PCB 板的制作与焊接。因此在实训中使我对 Proter 99、Multisim10 等电子设计与仿真软件的使用更加的熟悉与灵活了。还有焊接的接点有要比之前有了很大的提高，减少了虚焊等还接点的数量。然后，电子作品的制作不仅仅锻炼了自己的实践能力，并且在此过程中还锻炼了自己在制作产品上的逻辑思维，知道了要设计一个产品需要什么必备条件和设计产品时候的逻辑步骤。因此做这样的电子作品的制作的实训，将会很好扩展我们得思维能力，将学习的理论与与实践相结合，作品制作与生活相结合，做出对社会和生活有的产品来。最后，要感谢指导老师在电子作品制作实训中的精心指导语帮助。9参 考 文 献 1.邱关源.电路 （第五版） 高等教育出版社2.杨全科.模拟电子技术基础 高等教育出版社3. 阎石.数字电子技术基础 (第五版) 高等教育出版社 4.伊仕.电工电子工程基础 华中科技大学出版社
