第一篇：模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

Model design and manufacture course design manual

專

業(yè)： 木材科學(xué)與工程（室內(nèi)與家具設(shè)計(jì)方向）姓

名： 10064135袁

涓

10064136張雪超

10064137仝

莉

10064222董文娟

10064223何淑娟

10064233薛

靜 指導(dǎo)教師姓名： 朱俊艷

提 交

日 期：2013年1月14日

模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

目錄

第一章

家具設(shè)計(jì)說明???????????????????????5

第一節(jié)

沙發(fā)設(shè)計(jì)說明??????????????????????

5第二節(jié)

茶幾設(shè)計(jì)說明??????????????????????5

第三節(jié)

電視柜設(shè)計(jì)說明?????????????????????5 第二章

對材料的認(rèn)識???????????????????????5 第三章

注意事項(xiàng)及解決方法????????????????????6 第四章 第五章 表面處理及自我評價(jià)????????????????????6 模型制作的心得體會????????????????????6 模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

摘要

本套家具以人造板為主要材料，充分運(yùn)用人體工程學(xué)的一些重要尺寸以及32mm系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了復(fù)古與時(shí)尚完美結(jié)合的“L”型沙發(fā)；溫暖木材與晶瑩玻璃激情碰撞的簡約茶幾；時(shí)尚個(gè)性，簡約大方，適合多種風(fēng)格客廳的個(gè)性電視柜。

關(guān)鍵字：人造板 人體工程 32mm系統(tǒng)

模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

ABSTRACT

The set of furniture to wood-based panel as the main material, make full use of human body engineering, some important dimensions and 32mm system, design a retro and fashion the perfect combination of “ L ” type sofa;warm wood and glass passion collision simple table;fashion personality, simple and elegant,personalized TV cabinet is suitable for a wide variety of style living room.Keywords: human engineering 32mm system of wood-based panel

模型設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)說明書

第一章 家具設(shè)計(jì)說明

第一節(jié)

沙發(fā)設(shè)計(jì)說明

本次沙發(fā)為布衣包裹沙發(fā)。為了滿足人們對客廳不同場景的不同需求（如：躺在沙發(fā)上看書、半躺著看電視、家庭影院、客人閑談等），特此設(shè)計(jì)出此款“L”型的沙發(fā)。沙發(fā)外部采用復(fù)古色的格子包布，復(fù)古的同時(shí)又與時(shí)尚接軌。是復(fù)古與時(shí)尚的完美結(jié)合。此款沙發(fā)整體規(guī)格為2440*1800*800，略低于膝蓋的左面（400mm）更符合人體適尺寸，使得人體在沙發(fā)上的活動度增加。

匠心獨(dú)具的“L”型沙發(fā)、巧奪天工的布料剪裁、堪稱完美的色彩搭配、精確的CAD數(shù)據(jù)、無不昭示著此款沙發(fā)的外貌與內(nèi)涵的相并重~

第二節(jié)

茶幾設(shè)計(jì)說明

本款茶幾以人造板為主要材料，保留了木材的原色，上層采用木材與玻璃相結(jié)合的設(shè)計(jì)，將木材的溫暖與玻璃的晶瑩完美結(jié)合，兩層玻璃中間裝有各色裝飾品，且不固定，移動落定后呈現(xiàn)各種自然狀態(tài)的美，一款茶幾帶來不同的驚喜。透過裝飾品的間隙可以看到下層隔板，清晰以朦朧，呈現(xiàn)“猶抱琵琶半遮面”的羞澀美感。

茶幾的尺寸充分考慮了人體工程學(xué)的人體對于茶幾的幾個(gè)重要尺寸，也充分配合了本套家具中沙發(fā)的尺寸。最終定為1300*700*430mm。

第三節(jié)

電視柜設(shè)計(jì)說明

這款電視柜在線路安置方面方便可行且做了合理的設(shè)計(jì)，可承載多種視聽器材，讓整個(gè)視聽區(qū)呈現(xiàn)出整齊、統(tǒng)一的裝飾效果。電視柜與后面的電視墻顏色相呼應(yīng)，與客廳的整體風(fēng)格相和諧，不突兀，在樣式上能融入整體空間，采用實(shí)木制作，木材獨(dú)特的色澤紋理讓電視柜有視覺的亮點(diǎn)。電視柜為2120*400*680，與沙發(fā)大小相宜。電視柜整體外觀簡約大方，時(shí)尚個(gè)性，適應(yīng)多種風(fēng)格的客廳，是電視柜的首選。

第二章 對于材料的認(rèn)識

膠合板是由木段旋切成單板或由木方刨切成薄木，再用膠粘劑膠合而成的三層或多層的板狀材料，通常用奇數(shù)層單板，并使相鄰層單板的纖維方向互相垂直膠合而成。該產(chǎn)品天然質(zhì)樸、自然而高貴，可以營造出與人有最佳親和高雅的居室環(huán)境。

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在加工過程中用美工刀裁切時(shí)，因?yàn)槟景灞容^厚，必須一刀一刀的去刻畫，手要注意離刀遠(yuǎn)一些，很容易受傷。裁切完時(shí)，木板的邊緣不均勻，而且容易帶有毛刺，要注意用刀削平。

第三章 注意事項(xiàng)及處理方法

注意事項(xiàng)：

1、在制作過程中，因?yàn)槟景逵许g性而且比較厚，裁剪板材是最困難的一件事。

2、裁剪出的木板很容易因?yàn)椴眉艄ぞ叩牟贿m使木板不是原來設(shè)計(jì)的尺寸。

3、裁剪完木板后，用膠粘合時(shí)，容易粘不齊。

處理方法：

1、在裁剪時(shí)，沒有捷徑，只能一刀一刀加深刻痕，最好木板的兩側(cè)都畫線，從兩側(cè)同時(shí)刻畫，這樣裁出的木板邊緣不會帶有那么多的毛刺。

2、因?yàn)槌叽绾芸赡芘c原來設(shè)想的不一樣，這就需要?jiǎng)澇龅逗蹠r(shí)，要一點(diǎn)一點(diǎn) 的畫，工作要集中注意力。

3、粘合時(shí)，要計(jì)算出木板粘合的先后，然后依次粘合，這樣模型會更整齊，不易出現(xiàn)其他問題。粘合后可放置暖氣上烘干，更易凝固。

第四章 表面處理及自我評價(jià)

沙發(fā)的布藝表面是由廢棄的床單制作的，是復(fù)古與時(shí)尚的結(jié)合；茶幾的上次表面為由硬質(zhì)透明塑料制作的，代替實(shí)際加工中的玻璃，晶瑩剔透，茶幾下層表面與電視柜的表面均為人造板的表面，實(shí)際加工表面可以用實(shí)木貼皮裝飾，木質(zhì)溫潤，紋理獨(dú)特，或涂飾各色油漆，豐富多彩。

我們對于此次模型制作十分滿意，無論從最初尺寸的確定，整體風(fēng)格的商討，木板應(yīng)用的規(guī)劃，到最終的家具制作，飾品的裝飾，我們不是盡力而為，而是竭盡全力。雖然可能存在許多不足，但這是現(xiàn)有條件下我們最好的制作。

第五章

模型制作的心得體會

在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅考驗(yàn)了我們所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我們?nèi)绾稳グ盐找患虑椋绾稳プ鲆患虑?，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處事。

課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，我們要認(rèn)真 的完成課程設(shè)計(jì)，腳踏實(shí)地的邁開這一步，為明天能穩(wěn)健的在社會大潮中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

模型制作是一個(gè)十分需要耐心和細(xì)心的工作，模型制作也是一個(gè)尊重步驟程

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序的工作，首先就是設(shè)想自己要制作的模型的造型，會有很多的想法，我們要選出一個(gè)最可行的來制作，不要太異想天開。有了好的方案后，所有的尺寸也準(zhǔn)備好了，我們所要做的是付諸行動。

第二篇：模型設(shè)計(jì)與制作[范文模版]

《模型設(shè)計(jì)與制作》學(xué)習(xí)報(bào)告

模型設(shè)計(jì)與制作是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)所獨(dú)有的課程,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,提高動手能力,使得學(xué)生能更好的掌握專業(yè)知識,開拓專業(yè)領(lǐng)域。因此模型設(shè)計(jì)與制作這一門課的開設(shè)十分有必要，在工業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位。

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)中，產(chǎn)品模型是設(shè)計(jì)構(gòu)思的立體形象，是設(shè)計(jì)者表達(dá)設(shè)計(jì)理念或構(gòu)物的設(shè)計(jì)表現(xiàn)方法之一。產(chǎn)品模型制作是一個(gè)綜合性的創(chuàng)造活動，是設(shè)計(jì)過程中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，已成為設(shè)計(jì)中不可缺少的設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式。在產(chǎn)品模型的制作過程中，設(shè)計(jì)者通過三維實(shí)體進(jìn)行思考和創(chuàng)意，不斷研討產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中遇到的各種問題，不斷解析產(chǎn)品形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)、色彩、材料、工藝等因素之間的關(guān)系，進(jìn)一步發(fā)展和完善設(shè)計(jì)構(gòu)思，深入表達(dá)和協(xié)調(diào)整個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，綜合評價(jià)和檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的合理性，從而更好的發(fā)揮設(shè)計(jì)創(chuàng)造力，把握設(shè)計(jì)方向。

模型制作可以分為很多種。按照制作材料來分，模型制作包括黏土模型、油泥模型、石膏模型、紙模型、泡沫模型、塑料模型、木制模型和金屬模型。每種材料由于特性不同而用來做不同種類的模型。比如油泥軟硬可調(diào)、質(zhì)地細(xì)膩均勻、附著力強(qiáng)、不易干裂變形，可反復(fù)使用。由于他不易干裂的特性，可以用來反復(fù)調(diào)整模型的形狀，達(dá)到比較理想的外觀，也可以用來制作不同的模型，達(dá)到節(jié)省材料的目的。對于初學(xué)者來說這確實(shí)是一個(gè)理想的材料。而對于金屬模型來說，加工比較困難，切削加工焊接等需要用到很多工具，而且又一定的難度。但是用金屬制作的模型比較持久。因此，在制作模型的時(shí)候應(yīng)該按照實(shí)際需要，從用途、經(jīng)濟(jì)等各方面進(jìn)行綜合考慮，達(dá)到對資源的合理利用。

按照用途可以分為研究模型、展示模型、功能模型和樣機(jī)模型。比如研究模型就是在構(gòu)思草圖的基礎(chǔ)上，自己制作能表達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)基本體面關(guān)系的模型，作為設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)者自我研究、推敲和發(fā)展構(gòu)思的手段，多用來研討產(chǎn)品的基本形態(tài)、尺度、比例和體面關(guān)系。四種模型的制作難度逐漸加深，研究模型和展示模型只是要求外觀逼真、真實(shí)感強(qiáng)，而到了功能模型和樣機(jī)模型就需要將產(chǎn)品的功能展示出來，尤其是樣機(jī)模型已經(jīng)是投入批量生產(chǎn)前的最終形態(tài)。

按照制作比例又可以分為原尺模型、放尺模型和縮尺模型。制作者可以按照實(shí)際需要來縮放模型的比例，以求更好的表達(dá)產(chǎn)品的外觀和功能。

在本學(xué)期，由于時(shí)間的關(guān)系，我們只學(xué)了一部分理論知識和實(shí)踐操作課程，了解了一些關(guān)于模型制作的基本理論知識，也制作了一些簡單的模型。我們從最簡單的模型開始制作，先是做了一個(gè)圓柱體。這個(gè)圓柱體讓我感到很慚愧，因?yàn)閽侀_它的技術(shù)處理不說，光是尺寸就不達(dá)要求，誤差應(yīng)該達(dá)到了5毫米。由于是第一次制作，沒有經(jīng)驗(yàn)，我用了一個(gè)早上的時(shí)間來把六面體裁成圓柱，時(shí)刮時(shí)補(bǔ)，好不容易讓它看起來像一個(gè)圓柱體，居然還有一點(diǎn)點(diǎn)傾斜，跟地面不是垂直的。而且，表面很粗糙，我也不知道要怎樣讓它變得光滑。但是這一次失敗的經(jīng)歷還是讓我學(xué)到了很多東西。我以前看到別人做出來的東西，老是想，我也能做出來。但是現(xiàn)在看來，模型制作不是單用一雙手就能完成的。很多成功的背后會隱藏著很多不為人知的艱辛。哪怕是一個(gè)簡單的手機(jī)模型，我們看到的也許就是一個(gè)方塊，而且會對這個(gè)模型嗤之以鼻，認(rèn)為不過是一個(gè)方塊，再用刀刻幾筆就成了手機(jī)。但是誰看到了制作方塊時(shí)的困難？也許只有作者自己。每一個(gè)模型都是汗水澆灌出來的作品。

在第二次實(shí)踐課上，我做了一個(gè)相機(jī)模型。別人可能會覺得它很難看，但是其實(shí)是因?yàn)槲业乃接邢?，沒有把它本來的樣子做出來。在這次課上，我已經(jīng)學(xué)會了分步去做。這個(gè)相機(jī)模型是很多幾何體的組合體，在做之前我就要有清晰地思路，怎樣去拼，怎樣去湊，我自己要很清楚，不然會做得一塌糊涂。我并不在乎最后做出來是什么樣子，因?yàn)閯傞_始學(xué)的時(shí)候肯定是會有很多東西都不懂，會犯許多錯(cuò)誤，但是不犯錯(cuò)誤，怎么探索正確的做法，怎樣去提高自己的技藝。

到了第三次課，我做了一個(gè)杯子，準(zhǔn)確地說是一套情侶杯的一半，外加一個(gè)勺子。這一次的難度要大一點(diǎn)，因?yàn)槲也捎谜澈系姆椒ǎ獙⒈诤捅渍吃谝黄?，外面好說，里面就不好弄。還要將杯柄跟杯子粘在一起，要用到鐵絲來固定形狀。這一次，我嘗試著把杯子的形態(tài)和外壁都弄得光滑一點(diǎn)。但是，怎么看都還是有很多缺點(diǎn)。

盡管學(xué)得慢，但我覺得還是有進(jìn)步的。模型制作是一門精細(xì)的課，浮躁的人肯定不安于長時(shí)間乖乖地坐著玩泥巴，老想著快點(diǎn)完成任務(wù)，這樣的人肯定不會有進(jìn)步。模型制作課在一定程度上磨練了人的心性和耐性。一個(gè)做事情沒有耐性的人，做任何事都不會成功。

另外，模型制作也教了人很多道理。無論做什么，都要像做模型一樣，一步一步來，不能急于求成，一口氣是不會吃成胖子的。當(dāng)我們有一個(gè)完整的計(jì)劃時(shí)，我們的每一步都是正確的、必要的，是鋪向成功之路的每一級臺階。我們做每一件事，都要有一個(gè)開頭。也許一開始我們會由于經(jīng)驗(yàn)不足犯很多錯(cuò)誤，會惹來很多嘲笑，遭受很多打擊，我們可能會因?yàn)檫@樣而放棄。但是想一想，哪個(gè)成功者不是一路上順風(fēng)順?biāo)?？要想成功，就要學(xué)會屏蔽別人鄙視的眼神和嘲諷的語氣，在自己的錯(cuò)誤上總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)成功者的精神，一步一步勇敢地往前走。

第三篇：建筑模型制作課程設(shè)計(jì)實(shí)踐

金 陵 科 技 學(xué) 院

《建筑模型制作課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書

課程編號：制作課題：建筑課程設(shè)計(jì)模型制作 適用年級、專業(yè)： 10建筑學(xué)時(shí)間：2周M10建筑學(xué)

一、目的：

建筑模型制作是建筑分析的重要手段之一，利用模型作為深入學(xué)習(xí)建筑的工具。

二、內(nèi)容與要求：

內(nèi)容：每位同學(xué)獨(dú)自完成圖書館課程設(shè)計(jì)的模型

要求：模型必須真實(shí)反映圖書館方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并能突出你的方案設(shè)計(jì)特點(diǎn)，讓人們從你的模型中就能深刻認(rèn)識到你的方案特點(diǎn)

模型比例按照建筑方案要求制作

三、主要參考資料:

《建筑與環(huán)境藝術(shù)模型制作》

五、成績考核方法及標(biāo)準(zhǔn)：

由教師根據(jù)以下三個(gè)方面進(jìn)行綜合評定：

------分析深度：占40%，包括對建筑的理解

------模型效果：占50%，包括墨線圖及模型的整體效果。

------考勤狀況：占10%，包括出勤改圖狀況及是否準(zhǔn)時(shí)交圖。

2013-5-31

第四篇：《模型設(shè)計(jì)與制作》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《模型設(shè)計(jì)與制作》

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓名：組號：模型題目：指導(dǎo)教師：填寫日期：

藝術(shù)與傳媒學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室2013年02月

一、模型設(shè)計(jì)的要求：（圖紙要求A4、3幅面)

1、模型的方案（根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)，選擇現(xiàn)有模型，制定方案）制定及概述；

2、模型原圖（可以照片、電腦效果圖或手繪方案）；

3、模型的方案三視圖、局部圖及部件圖（cad國標(biāo)）（要求完整的反映模型方案的各個(gè)結(jié)構(gòu)）；

二、模型制作目的與意義：

三、根據(jù)自己確定的模型方案，運(yùn)用模型制作的原則，具體分析該方案，制定出模型制作所用的材質(zhì)、選擇的相應(yīng)工具以及模型制作工序（用流程圖表示），附材料部件清單：

四、敘述這次模型制作的步驟（附流程圖或制作過程中記錄的照片），及各步驟的特點(diǎn)和制作體會：

五、回答問題

1、模型制作的種類（按材料種類分）及各自特點(diǎn)？

2、模型制作的典型材料及其各自工藝特點(diǎn)？

3、數(shù)碼加工設(shè)備（雕刻機(jī)）的特點(diǎn)，數(shù)碼加工過程中用到的軟件及文件交換的流程，材料加工、剪裁、組建、粘接、涂裝等環(huán)節(jié)中需使用的工具及其工藝技巧？

4、結(jié)合自己的模型方案進(jìn)行分析，運(yùn)用模型制作的原則及所學(xué)相關(guān)知識，怎樣制定模型比例，模型材料的選定，模型結(jié)構(gòu)的組建，并對本次模型制作進(jìn)行自我評定，有什么需要改進(jìn)的？

六、完成模型后用數(shù)碼相機(jī)拍攝所制作的模型并打印出來（A4幅面）。

第五篇：簡單數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與制作 課程設(shè)計(jì)說明書

武漢理工大學(xué)《電工電子綜合課程設(shè)計(jì)》說明書

簡單數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與制作

概述

頻率是周期信號每秒鐘內(nèi)所含的周期數(shù)值，依照本課程設(shè)計(jì)的初始條件使用直接測量法測量輸入頻率為1～9999HZ的信號，本文設(shè)計(jì)的主要思想體現(xiàn)在：利用放大整流電路將待測信號變成方波脈沖信號，利用時(shí)控電路使待測電路在標(biāo)準(zhǔn)的一秒脈沖內(nèi)輸入計(jì)數(shù)，利用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)功能，利用74LS48譯碼，使七段數(shù)碼管顯示待測信號頻率N。所顯示的數(shù)值N是0001~9999。電路設(shè)計(jì)方案的確定

頻率計(jì)是直接用十進(jìn)制來顯示被測信號頻率的一種測量裝置。它可以測量正弦波、方波、三角波的頻率。利用施密特觸發(fā)器將輸入信號整形為方波，并利用計(jì)數(shù)器測量1s內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)，穩(wěn)定顯示在數(shù)碼管上。

根據(jù)其工作原理，可以設(shè)計(jì)出有以下兩種方案。

2.1 方案一

方案一為利用鎖存器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)。其基本原理是待測信號經(jīng)過放大整形成幅值變大頻率不變的方波脈沖，與時(shí)基電路產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號進(jìn)入門閘電路，時(shí)鐘電路控制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)與保持狀態(tài)，高電平計(jì)數(shù)，低電平計(jì)數(shù)器處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)進(jìn)入鎖存器進(jìn)行鎖存顯示。

其原理框圖如下所示：

圖1 方案一原理框圖

2.2 方案二

武漢理工大學(xué)《電工電子綜合課程設(shè)計(jì)》說明書

方案二為利用時(shí)控電路與計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)。其基本原理是待測信號經(jīng)過放大整形成幅值變大頻率不變的方波脈沖，與時(shí)控電路中555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器定時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)1s信號同時(shí)送入計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器在標(biāo)準(zhǔn)1s內(nèi)對待測信號內(nèi)含有的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并譯碼顯示；同時(shí)利用時(shí)控電路里的單刀雙擲開關(guān)，根據(jù)芯片邏輯功能對計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，以便計(jì)數(shù)。

其原理框圖如下所示：

圖2 方案二原理框圖

2.3 方案分析與選擇

兩個(gè)方案最大的區(qū)別在于時(shí)控電路對計(jì)數(shù)的控制以及譯碼信號的鎖存。方案一的實(shí)際原理偏復(fù)雜，用Proteus可以仿真出正確的結(jié)果，但是由于較方案二多出兩塊鎖存器芯片，增添了實(shí)物操作、調(diào)試時(shí)的負(fù)擔(dān)。方案二的核心設(shè)計(jì)知識均來自于課本，整體結(jié)構(gòu)簡單，元器件數(shù)目少、常見易用，能夠通過仿真驗(yàn)證其功能實(shí)現(xiàn)的正確性，并且設(shè)計(jì)有清零端口使實(shí)際運(yùn)用時(shí)操作更直接。

綜合考慮設(shè)計(jì)原理難易程度、制作與調(diào)試易實(shí)現(xiàn)程度、元器件使用難易三方面，選擇方案二。單元電路設(shè)計(jì)與分析

3.1 放大電路

為了能測量不同電平值與波形的周期信號和頻率，必須對被測信號進(jìn)行放大與整形處理，使之成為能被計(jì)數(shù)器有效識別的脈沖信號。由運(yùn)算放大器使信號幅值擴(kuò)展，其放大倍數(shù)為R7/R5。放大電路的連接圖如圖所示：

武漢理工大學(xué)《電工電子綜合課程設(shè)計(jì)》說明書

圖3 放大電路連接圖

3.2 整形電路

波形的整形用到了555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，利用其波形變換、整形的功能將三角波、正弦波等變成矩形波，整形后變?yōu)檩^理想的方波脈沖。整形電路的連接圖如圖所示：

圖4 整形電路連接圖

3.3 時(shí)控電路

本文的時(shí)控電路是由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和一個(gè)與門組成的，而單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是由555定時(shí)器組成，通常單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的作用有定時(shí)、延時(shí)和噪聲消除，本文是利用它的定時(shí)作用，即只有在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器脈沖時(shí)間內(nèi)，輸入信號才有可能通過與門。假設(shè)輸入信號經(jīng)過放大整形成了被測信號，時(shí)控電路使之在輸出脈沖時(shí)間內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，以測出被測信號頻率。時(shí)控電路的連接圖如圖所示：

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同時(shí)，利用時(shí)控電路的單刀雙擲開關(guān)SW1對計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，方便下一次計(jì)數(shù)。

圖5 時(shí)控電路連接圖

該部分單元電路用到了與門74LS08，其引腳圖和功能表如下圖所示：

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圖6 74LS08引腳圖

表1 74LS08功能表

3.4 計(jì)數(shù)電路

本文要求測出頻率為1～97999HZ的輸入信號的頻率所以必須要求構(gòu)成一個(gè)四位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。4LS160是一個(gè)具有異步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計(jì)數(shù)器。

圖7 74LS160的引腳圖

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表2 74LS160芯片的功能

H——高電平L——低電平上升沿——從低到高跳變 X——任意

異步清零RD為低電平時(shí)，不管始終端CP信號狀態(tài)如何，都可以完成清零功能。160的預(yù)置是同步的，當(dāng)置入控制器為低電平時(shí)，在CP上升沿作用下，輸出端Q0~Q3與數(shù)據(jù)輸入端P0~P3一致。對于74160，當(dāng)CP由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)器控制端CEPCET為高電平，則PE應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而74LS160無此種限制。160的計(jì)數(shù)是同步的，靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。

在不外加門電路的情況下，可以級聯(lián)成為N位同步計(jì)數(shù)器。本設(shè)計(jì)利用其計(jì)數(shù)功能，運(yùn)用四個(gè)74LS160，將ENP/ENT與下一位的RCO連接，級聯(lián)成一個(gè)4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其連接圖如下圖所示：

圖8 計(jì)數(shù)電路連接圖

3.5 譯碼顯示電路

它將正弦波輸入信號整形成同頻率的方波，系統(tǒng)的整形電路由施密特觸發(fā)器構(gòu)成，整形后的方波送到閘門一遍計(jì)數(shù)。整形電路的電路圖如圖所示：本設(shè)計(jì)中譯碼與顯示電路譯碼器選用74LS48，為共陰型譯碼器，故選用共陰型數(shù)碼管。引腳圖與功能表如下所示：

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圖9 74LS48引腳圖

共陰極數(shù)碼管的接地端接低電平，其他a.b.c.d.e.f.g與譯碼器相應(yīng)的引腳相連如下圖：

圖10 譯碼顯示電路的連接圖

表3 74LS48功能表

武漢理工大學(xué)《電工電子綜合課程設(shè)計(jì)》說明書 總體電路設(shè)計(jì)與分析

4.1 總原理圖及元器件清單

元器件清單詳細(xì)參考附錄。

圖11 總原理圖

4.2 電路仿真與調(diào)試

本設(shè)計(jì)的簡單頻率計(jì)數(shù)器分為五個(gè)模塊，分別是信號放大模塊、信號整形模塊、時(shí)控電路模塊、計(jì)數(shù)模塊、譯碼顯示模塊。其中信號放大與整形模塊屬于模擬電子技術(shù)的范疇，時(shí)控、計(jì)數(shù)與譯碼顯示屬于數(shù)字電子技術(shù)的范疇。為了保證單元電路設(shè)計(jì)的正確性，使用Proteus繪制時(shí)查閱了大量資料，并對每個(gè)模塊進(jìn)行了仿真，利用內(nèi)部的虛擬示波器進(jìn)行檢測與監(jiān)控，直到每個(gè)模塊都能實(shí)現(xiàn)各自的功能。

例如，對待測信號為500HZ正弦波的放大整形單元進(jìn)行仿真測試與監(jiān)控，證明電路設(shè)計(jì)與連接的正確性：

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圖12 放大整形電路仿真連接圖

圖13 放大整形電路仿真波形圖(Channel A)

當(dāng)輸入一頻率為500HZ幅值為1V的正弦波，仿真的步驟是，在Proteus軟件仿真頁面中確保開關(guān)SW1和SW2接高電平，點(diǎn)擊左下端的“play”開始進(jìn)行仿真，此時(shí)顯示器顯示為“0000”，觸發(fā)開關(guān)SW2使其有高電平到低電平，即再一次下降沿時(shí)觸發(fā)它，開始仿真。一段時(shí)間穩(wěn)定后顯示所測信號的頻率，如下圖所示：

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圖14 總體電路仿真圖

由上圖刻制被測信號頻率顯示為501HZ，加入的實(shí)際信號頻率為500HZ，仿真存在一定的誤差，誤差為(501-500)/(500)*100%=0.2%，在誤差范圍內(nèi)可以證明電路的正確性。結(jié)論與心得

5.1 電路設(shè)計(jì)思路

在設(shè)計(jì)時(shí)，要在保證能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能前提下使電路結(jié)構(gòu)盡量簡單。首先弄清楚該電路需要幾部分，作出原理框圖，再根據(jù)原理框圖分步設(shè)計(jì)每一部分電路，每一單元電路功能實(shí)現(xiàn)后，再將各部分按照要求連接在一起。對于每一塊的電路設(shè)計(jì)需要根據(jù)平時(shí)積累與大量參考書的查閱，選擇最佳的設(shè)計(jì)電路。在初步設(shè)計(jì)完后，檢查設(shè)計(jì)是否合乎條件要求，盡可能考慮到各種影響電路功能實(shí)現(xiàn)的音速，以便對電路作相應(yīng)的修改。同時(shí)，利用Proteus仿真軟件繪制電路圖，對電路進(jìn)行仿真，確保電路的正確性。

5.2 元器件挑選與安裝

在挑選元器件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇項(xiàng)目要求的元器件類型；在選擇同類元件時(shí)應(yīng)考慮其性價(jià)比與節(jié)能性，優(yōu)先選擇功耗小的元件。

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本次設(shè)計(jì)最終實(shí)物成型選用的是面包板制作，在元器件的安裝時(shí)應(yīng)尤其注意其排版布局。安裝之前首先應(yīng)規(guī)劃元器件布局，有效使用面包板，使元件排列疏密一致，整齊美觀，一旦電路出現(xiàn)問題也容易檢查。

5.3 整體電路的調(diào)試

在調(diào)試過程中，最好先測試各單元電路，保證各部分電路能夠正常工作，遇故障時(shí)采取逐步縮小故障范圍的方式，最后定位，再對相應(yīng)的位置做檢查，解決問題。