分析呼吸灯的电路原理,并完成实物设计

榆木脑袋 电子 18

是小白也能做到的入门级实践项目。

也是很多高校老师给学生上的第一堂实践课。

一、工程描述

简易星形呼吸灯采用LM358运放及外围电路构成,由20个LED排列成一个五角星形图案。

二、电路原理

1.芯片介绍

LM358是由两个独立的运算放大器所组成,增益高、共模抑制比高、稳定性强。

图2-1 LM358脚位图(SOP-8)

它适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式。

使用范围广。

表2-1 LM358引脚说明

2.典型应用

由LM358及外围电路构成一个三角波信号发生器三极管构成一个共射电路。

将加在基极的三角波信号进行放大,并且由于基极的电压是一个三角波夹在直流信号上,导致发射极的输出电压是一个上移的三角波信号,可以控制LED灯的亮度,形成呼吸的效果。

图2-2 LM358经典应用电路图

在图2-2中:LM358的3脚和6脚的电位是固定的。

当2脚电位低于3脚电位时,1脚输出高电平,即T1导通,LED亮。

2脚的电位是由7脚提供的,当5脚的电位高于6脚时,7脚输出高电平。

这两个运放组成的相互连通的比较器使T1导通,点亮LED。

打开嘉立创EDA专业版。创建工程并命名为:“【模拟电路】LM358星形呼吸灯”。将原理图文件命名为:“SCH_LM358星形呼吸灯”。

根据图3-1进行电路原理图绘制。

图3-1 SCH_LM358星形呼吸灯

2.器件选型

在本项目的元器件选型中,所有元器件均可直接在嘉立创EDA的元件库中进行搜索。

如果对元器件不熟悉,也可以通过复制物料中的商品编号进行搜索。

每一个元器件在立创商城都有唯一的商品编号。

图3-2 元器件搜索示意图

图3-3 通过商品编号搜索示意图

3.物料清单

在顶部工具栏将线条45°修改成线条自由角度,放置线条折线(快捷键:Alt L)。

按Tab键可锁住已输入的值,并切换输入长度和角度。

五角星的边长为36mm,角度见上图标出,从顶部开始画起。

1.绘制步骤(11步)

图4-2-1 星形边框绘制1

图4-2-2 星形边框绘制2

图4-2-3 星形边框绘制3

图4-2-4 星形边框绘制4

图4-2-5 星形边框绘制5

图4-2-6 星形边框绘制6

图4-2-7 星形边框绘制7

图4-2-8 星形边框绘制8

图4-2-9 星形边框绘制9

图4-2-10 星形边框绘制10

完成五角星绘制后,框选整个五角星。

点击鼠标右键,添加2mm的圆形倒角,减缓五角星的尖锐度,使其圆滑一些,更加安全。

图4-3 输入倒角半径的值

1.PCB布局

在器件布局时20个LED按五角星形状排列分布放置。

其余器件放置在背面,TYPE-C摆放在五角星下方。

布局参考如图5-1所示。

图5-1 PCB布局参考图

2.PCB走线

PCB走线,全称为印刷电路板布线(PCB LAYOUT)。

由于电路板有顶面与底面两个面,在PCB走线也就可以分为顶层和底层走线。

其中顶层走线默认是红色线,底层为蓝色线,也可按照个人喜好设置其他颜色。

走线也就是在电路板中按照飞线连接导线,将相同的网络连接起来即可。

顶层的LED可照参照五角星形状进行走线。

图5-2-1 PCB走线参考图-顶层

图5-2-2 PCB走线参考图-底层

3.覆铜与丝印

PCB走线画完后进行覆铜,就可以连接好GND网络。

丝印字符遵循从左到右,从上往下的原则。

图5-3-1 PCB覆铜与丝印参考图-顶层

图5-3-2 PCB覆铜与丝印参考图-底层

1.器件焊接

可参考焊接顺序:

首先焊接顶面的LED再焊接Type-C连接器/拨动开关其次焊接LM358运放芯片最后焊接电阻/电容/可调电阻

电路均为贴片器件,焊接遵循从低到高的原则进行即可。

图6-1-1 PCB空板-顶面

图6-1-2 PCB空板-底面

焊接时元器件对准位置,检查型号是否正确。

图6-2-1 PCBA实物图-顶面

图6-2-2 PCBA实物图-底面

2.硬件调试

焊接完成后需要使用万用表检查电源与地是否短路焊接过程中有没有出现短路以及断路的情况检查无误后方能进行上电测试

TYPE-C接通后,打开拨动开关,板子开始工作,LED产生呼吸闪烁效果。

调整可调电阻的阻值,可改变呼吸灯闪烁的频率。

怎么样,是不是感觉光看着都看会了[灵光一闪]

快打开网页版嘉立创EDA试试八~

如果你认为这篇文章有用呢~

我会持续更新优质开源项目!

标签: 星形边框绘制 边框 五角星

抱歉,评论功能暂时关闭!