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呼吸燈電路代碼

圖文 更新时间:2025-02-04 21:49:29

全文會依次講到:原理、畫電路、畫邊框、畫PCB和走線、焊接、調試,一整個電路設計全流程

是小白也能做到的入門級實踐項目

也是很多高校老師給學生上的第一堂實踐課。

呼吸燈電路代碼(分析呼吸燈的電路原理)1

一、工程描述

簡易星形呼吸燈采用LM358運放及外圍電路構成,由20個LED排列成一個五角星形圖案。

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二、電路原理

1.芯片介紹

LM358是由兩個獨立的運算放大器所組成,增益高、共模抑制比高、穩定性強。

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圖2-1 LM358腳位圖(SOP-8)

它适合于電源電壓範圍很寬的單電源使用,也适用于雙電源工作模式。

使用範圍廣。

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表2-1 LM358引腳說明

2.典型應用

  • 由LM358及外圍電路構成一個三角波信号發生器
  • 三極管構成一個共射電路。

将加在基極的三角波信号進行放大,并且由于基極的電壓是一個三角波夾在直流信号上,導緻發射極的輸出電壓是一個上移的三角波信号,可以控制LED燈的亮度,形成呼吸的效果。

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圖2-2 LM358經典應用電路圖

在圖2-2中:LM358的3腳和6腳的電位是固定的。

當2腳電位低于3腳電位時,1腳輸出高電平,即T1導通,LED亮。

2腳的電位是由7腳提供的,當5腳的電位高于6腳時,7腳輸出高電平。

這兩個運放組成的相互連通的比較器使T1導通,點亮LED。

三、原理圖設計

1.新建工程

  • 打開嘉立創EDA專業版。
  • 創建工程并命名為:“【模拟電路】LM358星形呼吸燈”。
  • 将原理圖文件命名為:“SCH_LM358星形呼吸燈”。

根據圖3-1進行電路原理圖繪制。

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圖3-1 SCH_LM358星形呼吸燈

2.器件選型

在本項目的元器件選型中,所有元器件均可直接在嘉立創EDA的元件庫中進行搜索。

如果對元器件不熟悉,也可以通過複制物料中的商品編号進行搜索。

每一個元器件在立創商城都有唯一的商品編号。

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圖3-2 元器件搜索示意圖

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圖3-3 通過商品編号搜索示意圖

3.物料清單

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四、邊框設計

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圖4-1 星形邊框設計

在頂部工具欄将線條45°修改成線條自由角度,放置線條折線(快捷鍵:Alt L)。

按Tab鍵可鎖住已輸入的值,并切換輸入長度和角度。

五角星的邊長為36mm,角度見上圖标出,從頂部開始畫起。

1.繪制步驟(11步)

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圖4-2-1 星形邊框繪制1

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圖4-2-2 星形邊框繪制2

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圖4-2-3 星形邊框繪制3

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圖4-2-4 星形邊框繪制4

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圖4-2-5 星形邊框繪制5

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圖4-2-6 星形邊框繪制6

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圖4-2-7 星形邊框繪制7

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圖4-2-8 星形邊框繪制8

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圖4-2-9 星形邊框繪制9

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圖4-2-10 星形邊框繪制10

完成五角星繪制後,框選整個五角星。

點擊鼠标右鍵,添加2mm的圓形倒角,減緩五角星的尖銳度,使其圓滑一些,更加安全。

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圖4-3 輸入倒角半徑的值

五、PCB設計
  • 完成原理圖設計
  • 經過DRC檢查電路與網絡連接正确
  • 點擊頂部菜單欄的 “設計” → “原理圖轉PCB”,快捷鍵為Alt I
  • 将PCB文件保存至同一工程下并命名為:“PCB_LM358星形呼吸燈”。

1.PCB布局

在器件布局時20個LED按五角星形狀排列分布放置。

其餘器件放置在背面,TYPE-C擺放在五角星下方。

布局參考如圖5-1所示。

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圖5-1 PCB布局參考圖

2.PCB走線

PCB走線,全稱為印刷電路闆布線(PCB LAYOUT)。

由于電路闆有頂面與底面兩個面,在PCB走線也就可以分為頂層和底層走線。

其中頂層走線默認是紅色線,底層為藍色線,也可按照個人喜好設置其他顔色。

走線也就是在電路闆中按照飛線連接導線,将相同的網絡連接起來即可。

頂層的LED可照參照五角星形狀進行走線。

布線參考如圖5-2所示,初次設計可參考下圖進行走線。

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圖5-2-1 PCB走線參考圖-頂層

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圖5-2-2 PCB走線參考圖-底層

3.覆銅與絲印

PCB走線畫完後進行覆銅,就可以連接好GND網絡。

絲印字符遵循從左到右,從上往下的原則。

标注工程名稱與logo,注釋标出開關打開的方向。

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圖5-3-1 PCB覆銅與絲印參考圖-頂層

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圖5-3-2 PCB覆銅與絲印參考圖-底層

六、電路調試

1.器件焊接

可參考焊接順序:

  • 首先焊接頂面的LED
  • 再焊接Type-C連接器/撥動開關
  • 其次焊接LM358運放芯片
  • 最後焊接電阻/電容/可調電阻

電路均為貼片器件,焊接遵循從低到高的原則進行即可。

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圖6-1-1 PCB空闆-頂面

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圖6-1-2 PCB空闆-底面

注意焊接過程中用電安全手不要接觸到烙鐵頭,避免燙傷。

焊接時元器件對準位置,檢查型号是否正确。

焊接過程注意錫線是否虛焊漏焊,避免影響電路性能,導緻電路不能正常工作。

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圖6-2-1 PCBA實物圖-頂面

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圖6-2-2 PCBA實物圖-底面

2.硬件調試

  • 焊接完成後需要使用萬用表檢查電源與地是否短路
  • 焊接過程中有沒有出現短路以及斷路的情況
  • 檢查無誤後方能進行上電測試

TYPE-C接通後,打開撥動開關,闆子開始工作,LED産生呼吸閃爍效果。

調整可調電阻的阻值,可改變呼吸燈閃爍的頻率。

怎麼樣,是不是感覺光看着都看會了[靈光一閃]

快打開網頁版嘉立創EDA試試八~


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