广告牌毕业设计范本

1.广告牌的开展

国际研究状况

当前，信息化建设在各地蓬勃开展，作为信息公布的终端显示设备，LED(发光二极管)显示屏己经广泛应用于工作和生活的各个方面，要紧用于显示文字、图像、动画等。

LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件，由于其亮度高、画面清楚、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀，因此市场空间巨大。LED显示屏的开展可分为以下几个时期：

第一时期为1990年到1995年，要紧是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，要紧用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。第二时期是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频操纵技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。

LED广告牌与传统的萤光灯箱和霓虹灯相比，LED用于广告牌尽管初装价格对比高，但其具有亮度高，寿命长和节能的特点。一些欧洲，美洲还有东南亚的灯具生产商和广告牌经营者瞧好那个产品的开展，并正在努力开发相关市场。

国内研究现状

随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合能够瞧到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及操纵简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和都市建筑物差不多成为一种时尚。但目前市场上各式样的LED彩灯操纵器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，如此一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能依据不同场合、不同时刻段的需要来调节亮灯时刻、模式、闪耀频率等动态参数。在中国，LED广告牌产品将来的开展良好，往常在都市的街道瞧到的广告牌，大多依然传统的灯箱，然而现在我们瞧到的大多是美丽的LED广告牌，近几年它的开展速度更是惊人的，相关的LED的生产规模也日益扩大，整个行业都在蓬勃开展。

2.电路各局部原理

用555构成的多谐振荡器产生方波脉冲，CD4017计数器输出的顺序脉冲驱动彩色发光二极管发出流水式的循环组合闪耀效果。并能够依据需要设计出假设干种亮灯模式，利用电位器调节亮灯的频率，然后驱动各种颜色的灯亮或灭，还能够依据不同场合和时刻来调节亮灯频率和亮灯时刻。

2.1单相桥式整流电路

整流电路的任务是将交流电变换成直流电。完成这一任务要紧是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的要害元件。在小功率整流电路中〔1kw以下〕中，常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。那个地点要紧研究单相桥式整流电路。

以下分析整流电路时，为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

2.1.1工作原理

单相桥式整流电路是最全然的将交流转换为直流的电路，是工程上最常用的单相整流电路。电路如图2.1所示，图中电源变压器的作用是将交流电网电压变成整流电路要求的交流电压，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。

图2.1单相桥式整流电路及其简化画法

整流电路在工作时，电路中的四只二极管基本上作为开关运用，依据图的电路可知：

当正半周时，二极管D1、D3导通〔D2、D4截止〕，在负载电阻上得到正弦波的正半周；

当负半周时，二极管D2、D4导通〔D1、D3截止〕，在负载电阻上得到正弦波的负半周。

在负载电阻上正、负半周通过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的电流与电压波形见图。

2.1.2参数计算

依据图可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。其输出平均电压为

(2-1)

图单相桥式整流电路的电流与电压波形 流过负载的平均电流为〔2-2〕 流过二极管的平均电流为〔2-3〕 二极管所承受的最大反向电压〔2-4〕

流过负载的脉动电压中包含有直流重量和交流重量，可将脉动电压做傅里叶分析，如今谐波重量中的二次谐波幅度最大。脉动系数S定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。 〔2-5〕

〔2-6〕

2.2滤波电路

滤波电路用于滤往整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。

2.2.1电容滤波电路

图2.3为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特殊注重电容器两端电压vc对整流元件导电的妨碍，整流元件只有受正向电压作用时才导通，否那么便截止。

图2.3滤波电路的全然形式

〔a〕C型滤波电路〔b〕倒L型滤波电路〔c〕П型滤波电路

图2.4桥式整流、电容滤波电路

2.2.2电容滤波电路的特点：

1.二极管的导通角θ

2.负载平均电压VL升高，纹波〔交流成分〕减小，且RLC越大，电容放电速率越慢(放电时刻常数为Td=RLC)，负载平均电压越高。为得到平滑的负载电压，一般取Td=RLC≥〔3～5〕T/2。(T为电源交流电压的周期)

3.负载直流电压随负载电流增加而减小。VL随IL的变化关系称为输出特性或外特性，如以下图。电容滤波电路的负载电压VL与V2的关系为VL=(1.1～1.2)V2。

图纯电阻RL和具有电容滤波的桥式整流电路的输出特性

总之，电容滤波电路简单，负载直流电压VL较高，纹波也较小，它的缺点是输出特性较差，故适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。

2.3串联相应式稳压电路

2.3.1质量指标

稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括答应的输进电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数、输出电阻、温度系数及纹波电压等。

2.3.2工作原理 图2.6是串联相应式稳压电路的一般结构图，图中VI是整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为对比放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管DZ与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得，R1与R2组成相应网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。

图2.6串联相应式稳压电路一般结构图

这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJTT与负载串联，故称为串联式稳压电路。输出电压的变化量由相应网络取样经放大电路〔A〕放大后往操纵调整管T的c-e极间的电压落，从而到达稳定输出电压VO的目的。稳压原理可简述如下：当输进电压VI增加〔或负载电流IO减小〕时，导致输出电压VO增加，随之相应电压VF=R2VO/〔R1+R2〕=FVVO也增加〔FV为相应系数〕。VF与基准电压VREF相对比，其差值电压经对比放大电路放大后使VB和IC减小，调整管T的c-e极间电压VCE增大，使VO下落，从而维持VO全然恒定。

同理，当输进电压VI减小〔或负载电流IO增加〕时，亦将使输出电压全然维持不变。

从相应放大电路的角度来瞧，这种电路属于电压串联负相应电路。调整管T连接成电压跟随器。因而可得

〔2-7〕 或〔2-8〕

式中AV是对比放大电路的电压增益，是考虑了所带负载的妨碍，与开环增益AVO不同。在深度负相应条件下，时，可得

〔2-9〕

上式讲明，输出电压VO与基准电压VREF近似成正比，与相应系数FV成反比。当VREF及FV已定时，VO也就确定了，因此它是设计稳压电路的全然关系式。

值得注重的是，调整管T的调整作用是依靠VF和VREF之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。假如VO尽对不变，调整管的VCE也尽对不变，那么电路也就不能起调整作用了。因此VO不可能到达尽对稳定，只能是全然稳定。因此，图2.6所示的系统是一个闭环有差调整系统。

由以上分析可知，当相应越深时，调整作用越强，输出电压VO也越稳定，电路的稳压系数g和输出电阻Ro也越小。

目前，电子设备中常使用输出电压固定的集成稳压器。由于它只有输进、输出和公共引出端，故称之为三端式稳压器。这类集成稳压器的外形图如图2.7所示。

图2.7三端式稳压器 78××系列输出为正电压，输出电流可达1A，如78L××系列和78M××系列的输出电流分不为和。它们的输出电压分不为5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V等7档。和78××系列对应的有79××系列，它输出为负电压，如79M12表示输出电压为–12V和输出电流为。

2.4555电路工作原理

555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，因此555定时器在波形的产生与变换、测量与操纵、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。

图2.8555管足图

正因为如此，自从Signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上各要紧的电子器件公司也都相继地生产了各自的555定时器产品。尽管产品型号繁多，但所有双极型产品型号最后的3位数码基本上555，所有CMOS产品型号最后4位数码基本上7555。而且，它们的功能和外部引足的排列完全相同。为了提高集成度，随后又生产了双定时器产品556〔双极型〕和7556〔CMOS型〕。

2.4.1555定时器的电路结构与功能

如图2.9是国产双极型定时器CB555的电路结构图。它由对比器C1和C2、SR锁存器和集电极开路的放电三极管TD三局部组成。

VI1是对比器C1的输进端〔也称阈值端，用TH标注〕，VI2是对比器C2的输进端〔也称触发端，用TR’标注〕。C1和C2的参考电压〔电压对比的基准〕VR1和VR2由Vcc经三个5欧姆电阻分压给出。在操纵电压输进端Vco悬空时，VR1=2Vcc/3,VR2=Vcc/3。假如Vco外接固定电压，那么VR1=Vco，VR2=Vco/2。

RD’是置零输进端。只要在RD’端加上低电平，输出端vo便立即被置成低电平，不受其他输进端状态的妨碍。正常工作时必须使RD处于高电平。图中的数码1~8为器件引足的编号。

图2.9CB555的电路结构图

由图2.9可知，当vI2>VR1、vI2>VR2时，对比器C1的输出vc1=0、对比器C2的输出vc2=1，SR锁存器被置0，TD导通，同时vo为低电平。

当vI1VR2时，vc1=1、vc2=1,锁存器的状态维持不变，因而TD和输出的状态也维持不变。

当vI1

当vI1>VR1、vI2

分析以上内部结构图，可知CB555定时器具有如下功能：

输进 输出

DR 11V 12V 0V DT状态

0

1

1

1

1 ×

>2Vcc/3

<2Vcc/3

<2Vcc/3

>2Vcc/3 ×

>Vcc/3

>Vcc/3 低

低

不变

高

高 导通

导通

不变

截止

截止

表2-1CB555的功能表

为了提高电路的带负载能力，还在输出端设置了缓冲器G4。假如将vod端通过电阻接到电源上，那么只要那个电阻的阻值足够大，vo为高电平常vod也一定为高电平，vo为低电平常vod也一定为低电平。555定时器能在非常宽的电源电压范围内工作，并可承受较大的负载电流。双极型555定时器的电源电压范围为5~16V，最大的负载电流达CCVDR

8

4

1RV51CV

11V61CQ

3

12V2RV22CV2CVQ0V

ODV72C 5K

5K

5K G2 G3 G1

G4