第一篇:電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(2010上學(xué)期)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)包括選擇課題、電路原理圖設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試和編寫(xiě)總結(jié)報(bào)告等教學(xué)環(huán)節(jié)。
一、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
本課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù),是著重提高學(xué)生在電子電路應(yīng)用方面的實(shí)踐技能,樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié),初步掌握工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能,逐步熟悉開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。
二、課程設(shè)計(jì)的基本要求
? 初步掌握數(shù)字邏輯電路分析和設(shè)計(jì)的基本方法。包括: 1)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和指標(biāo),初選電路;
2)通過(guò)調(diào)查研究、設(shè)計(jì)計(jì)算,確定電路方案;
3)選擇元器件,安裝電路,獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn),并通過(guò)調(diào)試改進(jìn)方案; 4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。
? 培養(yǎng)一定自學(xué)能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。包括: 1)學(xué)會(huì)自己分析、找出解決問(wèn)題的方法;
2)對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題,能獨(dú)立思考,查閱資料,尋找答案;
3)掌握一些測(cè)試電路的基本方法,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)一般故障,能通過(guò)“分析、觀察、判斷、試驗(yàn)、再判斷”的基本方法獨(dú)立解決; 4)能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
? 掌握安裝、布線、調(diào)試等基本技能,鞏固常用儀器的正確使用方法。? 通過(guò)嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐,樹(shù)立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),并培養(yǎng)自己具有一定的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、全面觀點(diǎn)及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
三、課程設(shè)計(jì)課題 題目1: 可編程彩燈控制器 要求:
? 基本功能:用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)脈沖產(chǎn)生電路、圖形控制電路和存儲(chǔ)電路。用發(fā)光二極管點(diǎn)陣(8×8)作為顯示電路,顯示內(nèi)容的動(dòng)畫(huà)感要強(qiáng)。顯示內(nèi)容包括基本部分中南大學(xué)、班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào),其它自由發(fā)揮。圖形能連續(xù)循環(huán),圖形大于64幅,圖形間隔在20ms~2s范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。? 擴(kuò)展功能:能手動(dòng)和加壓清零功能,有自動(dòng)選畫(huà)功能并且用七段數(shù)碼管顯示第幾幅畫(huà)。題目2: 數(shù)字電子鐘
? 基本功能:用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)有“時(shí)”、“分”、“秒”(23 小時(shí)59 分59 秒)顯示、且有校時(shí)功能的電子鐘。? 擴(kuò)展功能::(至少選擇一個(gè),可全部選擇)① 鬧鐘系統(tǒng).
② 整點(diǎn)報(bào)時(shí).在59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒輸出750Hz 音頻信號(hào),在59 分59秒時(shí)輸出1000Hz 信號(hào),音響持續(xù)1 秒,在1000Hz 音響結(jié)束時(shí)刻為整點(diǎn)。
③ 日歷系統(tǒng).(用發(fā)光二極管點(diǎn)陣(8×8)作為顯示電路)題目3: 電梯樓層顯示控制器
? 基本功能:用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)。用一位LED數(shù)碼管顯示電梯樓層位置;能響應(yīng)每層(共5層)樓電梯按鈕的呼喚(注意有優(yōu)先權(quán)的問(wèn)題),電梯自動(dòng)行進(jìn)到所需位置,停留4s ,發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)。
? 擴(kuò)展功能:用發(fā)光二極管點(diǎn)陣(8×8)作為顯示電路,顯示電梯動(dòng)態(tài)的上下?tīng)顟B(tài)。題目4: 迷你彩燈控制電路 ? 基本功能:
用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)。彩燈在追逐旋轉(zhuǎn)中能突然停住,突然熄滅,且追逐、停止、熄滅都是隨機(jī)的。發(fā)光二極管的數(shù)量至少 在10個(gè)以上,用來(lái)組織圖行。圖行能組成追逐式、單向旋轉(zhuǎn)式、雙向旋轉(zhuǎn)式、輻射式等多種圖案。
? 擴(kuò)展功能:用發(fā)光二極管點(diǎn)陣(8×8)作為顯示電路,同時(shí)顯
示圖案狀態(tài)。
四、時(shí)間安排:
第18周:電子電路系統(tǒng)原理圖。(用軟件仿真,實(shí)現(xiàn)部分功能)該周星期三晚上6:00,0806班在民主樓130就原理圖進(jìn)行討論修改。該周星期三晚上7:00,0813班在民主樓130就原理圖進(jìn)行討論修改。第19周:電子電路的組裝、調(diào)試與總結(jié)。
該周星期一上午進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。該周星期三中期檢查(基本功能部分應(yīng)該完成),該周星期五下午驗(yàn)收(包括擴(kuò)展部分功能)。
五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告(見(jiàn)報(bào)告后頁(yè)要求)
六、本課程的考核方式與評(píng)分方法
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)成績(jī)分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五種,成績(jī)的評(píng)定主要參照以下幾方面:
1)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)電路的能力,占20%;
2)實(shí)驗(yàn)電路完成情況(具體視完成質(zhì)量,先后,是否獨(dú)立完成等情況而定),占40%; 3)指導(dǎo)教師考核,驗(yàn)收占20%; 4)報(bào)告,占20%;
5)下列情況之一者,要酌情減分:
有抄襲行為或有意給別人抄襲;損壞或丟失實(shí)驗(yàn)室物品,包括元器件、儀器設(shè)備和工具;遲交總結(jié)報(bào)告。
七、參考資料:
電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)用教程 中南工業(yè)大學(xué) 陳明義 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 高等教育出版社 彭介華
付錄:
電子電路系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì): 在設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí),首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù),根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇,然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇,最后將各部分連接在一起,畫(huà)出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖。
一、明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求
對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析,充分了解系統(tǒng)的性能指標(biāo)、內(nèi)容及要求,以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。
二、方案選擇
這一步的工作要求是,把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路,并畫(huà)出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。
方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料,針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件,完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中要敢于探索,勇于創(chuàng)新,力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì)方案合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析;最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖??驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能,清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。
三、單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇
根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)和功能框圖,明確各部分任務(wù),進(jìn)行各單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇。1.單元電路設(shè)計(jì)
單元電路是整機(jī)的一部分,只有把各單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整體設(shè)計(jì)水平。
每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù),詳細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo),與前后級(jí)之間的關(guān)系,分析電路的組成形式。具體設(shè)計(jì)時(shí),可以模仿成熟的先進(jìn)的電路,也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn),但都必須保證性能要求。而且,不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理,各單元電路間也要互相配合,注意各部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。2.參數(shù)計(jì)算
(1)元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求;(2)元器件的極限參數(shù)必須留有足夠裕量,一般應(yīng)大于額定值的1.5 倍;(3)電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的標(biāo)稱值。3.器件選擇
(1)阻容元件的選擇:電阻和電容種類很多,正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對(duì)電阻和電容性能要求也不同,有些電路對(duì)電容的漏電要求很嚴(yán),還有些電路對(duì)電阻、電容的性能和容量要求很高,例如濾波電路中常用大容量(100μF 一3000μF)鋁電解電容,為濾掉高頻通常還需并聯(lián)小容量(0.01μF~0.1μF)瓷片電容。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件,并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。
(2)分立元件的選擇:分立元件包括二極管、晶體三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、光電二(三)極管、晶閘管等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。
選擇的器件種類不同,注意事項(xiàng)也不同。例如選擇晶體三極管時(shí)。首先注意是選擇NPN 型還是PNP 型管,是高頻管還是低頻管,是大功率管還是小功率管.并注意管子的參數(shù)PCM、ICM、BVCEO、BVEBO、ICBO、、fT 和fe 是否滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求,高頻工作時(shí),要求fT =(5~10)f,f 為工作頻率。
(3)集成電路的選擇:由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚至整機(jī)電路的功能,所以選用集成電路來(lái)設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活,它不僅使系統(tǒng)體積縮?。倚阅芸煽勘阌谡{(diào)試及運(yùn)用,在設(shè)計(jì)電路時(shí)頗受歡迎。集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。國(guó)內(nèi)外巳生產(chǎn)出大量集成電路,器件的型號(hào)、原理、功能、特性可查閱有關(guān)手冊(cè)。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案,而且要滿足功耗、電壓、速度、價(jià)格等多方面的要求。
四、電路圖的繪制
為詳細(xì)表示設(shè)計(jì)的整機(jī)電路及各單元電路的連接關(guān)系,設(shè)計(jì)時(shí)需繪制完整電路圖。電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的,它是組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對(duì)圖的理解和閱讀。
有時(shí)一個(gè)總電路由幾部分組成,繪圖時(shí)應(yīng)盡量把總電路面在一張圖紙上.如果電路比較復(fù)雜,需繪制幾張圖,則應(yīng)把主電路畫(huà)在同一張圖紙上,而把一些比較獨(dú)立或次要的部分畫(huà)在另外的圖紙上,并在圖的斷口兩端做上標(biāo)記,標(biāo)出信號(hào)從一張圖到另一張圖的引出點(diǎn)和引入點(diǎn),以此說(shuō)明各圖紙?jiān)陔娐愤B線之間的關(guān)系。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)并便于看清各單元電路的功能關(guān)系,每一個(gè)功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一起,并盡可能按工作順序排列。
(2)注意信號(hào)的流向。一般從輸入端或者信號(hào)源畫(huà)起,由左至右或者由上之下地按照信號(hào)的流向依次畫(huà)出各單元電路,而反饋通路的信號(hào)流向則與此相反。
(3)圖形符號(hào)要標(biāo)準(zhǔn),圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。圖形符號(hào)表示器件的項(xiàng)目或概念,電路圖中的中、大規(guī)模集成電路器件,一般用方框表示,在方框中標(biāo)出它的型號(hào),在方框的邊線兩側(cè)標(biāo)出每根線的功能名稱和管腳號(hào)。除中、大規(guī)模器件外。其余元器件符號(hào)應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。
(4)連接線應(yīng)為直線,并且交叉和折彎應(yīng)最少。通常連接線可以水平布置或垂直布置,一般不畫(huà)斜線?;ハ噙B通的交叉線,應(yīng)在交叉處用圓點(diǎn)表示。根據(jù)需要,可以在連接線上加注信號(hào)名或其他標(biāo)記,表示其功能或其去向。有的連線可用符號(hào)表示,例如器件的電源一般標(biāo)電源電壓的數(shù)值.地線用符號(hào)上表示。設(shè)計(jì)的電路是否能滿足設(shè)計(jì)要求,還必須通過(guò)組裝、調(diào)試進(jìn)行驗(yàn)。
電子電路的組裝、調(diào)試與總結(jié)
電子電路設(shè)計(jì)好后,便可進(jìn)行組裝、調(diào)試,最后對(duì)課題內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)。
一、電子電路的組裝
電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中組裝電路通常采用焊接和在實(shí)驗(yàn)箱上插接兩種方式。焊接組裝可提高學(xué)生焊接技術(shù),但器件可重復(fù)利用率低。在實(shí)驗(yàn)箱上組裝,元器件便于插接且電路便于調(diào)試,并可提高器件重復(fù)利用率。下面介紹在實(shí)驗(yàn)箱上用插接方式組裝電路的方法。(1)集成電路的裝插
插接集成電路時(shí)首先應(yīng)認(rèn)清方向,不要倒插,所有集成電路的插八方向要保持一致,注意管腳不能彎曲。(2)元器件的位置
根據(jù)電路圖的各部分功能確定元器件在實(shí)驗(yàn)箱的插接板上的位置,并按信號(hào)的流同將元器件順序地連接。以易于調(diào)試。
(3)導(dǎo)線的選用和連接
導(dǎo)線直徑應(yīng)和插接板的插孔直徑相一致,過(guò)粗會(huì)損壞插孔,過(guò)細(xì)則與插孔接觸不良。為橙壹電路的方便,根據(jù)不同用途.導(dǎo)線可以選用不同的顏色。一般習(xí)慣是正電源用紅線,負(fù)電源用藍(lán)線,地線用黑線,信號(hào)線用其他顏色的線等。
連接用的導(dǎo)線要求緊貼在插接板上,避免接觸不良.連線不允許跨接在集成電路上,一般從集成電路周圍通過(guò),盡量做到橫平豎直,這樣便于查線和更換器件。
組裝電路時(shí)注意,電路之間要共地。正確的組裝方法和合理的布局,不僅使電路整齊美觀,而且能提高電路工作的可靠性,便于檢查和排除故障。
二、電子電路的調(diào)試
通常有以下兩種調(diào)試電路的方法:
第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法。把一個(gè)總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進(jìn)行安裝和調(diào)試,在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍,最后完成整機(jī)調(diào)試。對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路,此方法既便于調(diào)試,又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。該方法適于課程設(shè)計(jì)中采用。第二種方法是整個(gè)電路安裝完畢,實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適于定型產(chǎn)品。
調(diào)試時(shí)應(yīng)注意做好調(diào)試記錄,準(zhǔn)確記錄電路各部分的測(cè)試數(shù)據(jù)和波形,以便于分析和運(yùn)行時(shí)參考。一般調(diào)試步驟如下:(1)通電前檢查
電路安裝完畢,首先直觀檢查電路各部分接線是否正確,檢查電源、地線、信號(hào)線、元器件引腳之間有無(wú)短路,器件有無(wú)接錯(cuò)。(2)通電檢查
接接入電路所要求的電源電壓,觀察電路中各部分器件有無(wú)異?,F(xiàn)象。如果出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,則應(yīng)立即關(guān)斷電源,待排除故障后方可重新通電。(3)單元電路調(diào)試
在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求.按調(diào)試要求測(cè)試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行。這樣可以把前面調(diào)試過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào),為最后的整機(jī)聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。電路調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試,通過(guò)調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象,然后對(duì)電路進(jìn)行分析、判斷、排除故障,完成調(diào)試要求。(4)整機(jī)聯(lián)調(diào)
各單元電路調(diào)試完成后就為整機(jī)調(diào)試打下了基礎(chǔ)。整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級(jí)之間的信號(hào)關(guān)系.主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果,檢查電路的性能和參數(shù),分析測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求,對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障和問(wèn)題及時(shí)采取處理措施。
電路故障的排除可以按下述8 種方法進(jìn)行:
信號(hào)尋跡法 尋找電路故障時(shí),一般可以按信號(hào)的流程逐級(jí)進(jìn)行。從電路的輸入端加入適當(dāng)?shù)男盘?hào)。用示波器或電壓表等儀器逐級(jí)檢查信號(hào)在電路內(nèi)務(wù)部分傳輸?shù)那闆r,根據(jù)電路的工作原理分析電路的功能是否正常,如果有問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)處理。調(diào)試電路時(shí)也可從輸出級(jí)向輸
入級(jí)倒推進(jìn)行信號(hào)從最后一級(jí)電路的輸入端加入,觀察輸出端是否正常,然后逐級(jí)將適當(dāng)信號(hào)加入前面一級(jí)電路輸入端,繼續(xù)進(jìn)行檢查。這里所指的“適當(dāng)信號(hào)”是指頻率、電壓幅值等參數(shù)應(yīng)滿足電路要求,這樣才能使調(diào)試順利進(jìn)行。
對(duì)分法 把有故障的電路分為兩部分,先檢測(cè)這兩部分中究竟是哪部分有故障,然后再對(duì)有故障的部分對(duì)分檢測(cè),一直到找出故障為止。采用“對(duì)分法”可減少調(diào)試工作量。
分割測(cè)試法 對(duì)于一些有反饋的環(huán)形電路,如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路,它們各級(jí)的
工作情況互相有牽連,這時(shí)可采取分割環(huán)路的方法,將反饋環(huán)去掉,然后逐級(jí)檢查,可更快地查出故障部分。對(duì)自激振蕩現(xiàn)象也可以用此法檢查。
電容器旁路法 如遇電路發(fā)生自激振蕩或寄生調(diào)幅等故障,檢測(cè)時(shí)可用一只容量較大的電容器并聯(lián)到故障電路的輸入或輸出端,觀察對(duì)故障現(xiàn)象的影響,據(jù)此分析故障的部位。在放大電路中,旁路電容失效或開(kāi)路,使負(fù)反饋加強(qiáng),輸出量下降,此時(shí)用適當(dāng)?shù)碾娙莶⒙?lián)在旁路電容兩端,就可以看到輸出幅度恢復(fù)正常,也就可斷定旁路電容的問(wèn)題.這種檢查可能要多處試驗(yàn)才有結(jié)果,這時(shí)要細(xì)心分析可能引起故障的原因。這種方法也用來(lái)檢查電源濾波和去耦電路的故障。
對(duì)比法 將有問(wèn)題的電路的狀態(tài),參數(shù)與相同的正常電路進(jìn)行逐項(xiàng)對(duì)比.此方法可以較快地從異常的參數(shù)中分析出故障
替代法 把已調(diào)試好的單元電路代替有故障或有疑問(wèn)的相同的單元電路(注意共地),這樣可以很快判斷故障部位。有時(shí)元器件的故障不很明顯,如電容器漏電、電阻變質(zhì),晶體管和集成電路性能下降等,這時(shí)用相同規(guī)格的優(yōu)質(zhì)元器件逐一替代實(shí)驗(yàn),就可以具體地判斷故障點(diǎn),加快查找故障點(diǎn)的速度,提高調(diào)試效率。靜態(tài)測(cè)試法 故障部位找到后,要確定是哪一個(gè)或哪幾個(gè)元件有問(wèn)題,最常用的就是靜態(tài)測(cè)試法和動(dòng)態(tài)測(cè)試法,靜態(tài)測(cè)試是用萬(wàn)用表測(cè)試電阻值、電容器漏電,電路是否斷路或短路,晶體管和集成電路的各引腳電壓是否正常等.這種測(cè)試是在電路不加信號(hào)時(shí)進(jìn)行的,所以叫靜態(tài)測(cè)試。通過(guò)這種測(cè)試可發(fā)現(xiàn)元器件的故障。
動(dòng)態(tài)測(cè)試法 當(dāng)靜態(tài)測(cè)試還不能發(fā)現(xiàn)故障原因時(shí),可以采用動(dòng)態(tài)測(cè)試法.測(cè)試時(shí)在電路輸入端加上適當(dāng)?shù)男?6 號(hào)再測(cè)試元器件的工作情況,觀察電路的工作狀況,分析、判別故障原因。組裝電路要認(rèn)真細(xì)心,要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。安裝電路要注意布局合理.調(diào)試電路要注意正確使用測(cè)量?jī)x器,系統(tǒng)各部分要“共地”,調(diào)試過(guò)程中不斷跟蹤和記錄觀察的現(xiàn)象、測(cè)量的數(shù)據(jù)和波形。通過(guò)組裝調(diào)試電路,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高設(shè)計(jì)水平,圓滿地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
第二篇:數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
電子1412
姓名:孫瑋
蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
專業(yè)班級(jí):電子1412 學(xué)號(hào):14200106214
姓名:孫瑋
指導(dǎo)教師:潘欣裕
2016年
07月
03日
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一、基礎(chǔ)部分(共55分,利用下列芯片,構(gòu)建出具有驗(yàn)證其邏輯或時(shí)序功能的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)仿真電路,并附詳細(xì)參數(shù)計(jì)算及說(shuō)明)1.1、基于74138、74148編碼、解碼系統(tǒng)。(10分)
圖1
圖2 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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圖1為編碼器電路,圖2為解碼器電路。他們的邏輯轉(zhuǎn)換表如下所示。
圖3
圖4 74HC148在S=0電路正常的工作狀態(tài)下,允許I0~ I7當(dāng)中同時(shí)有幾個(gè)輸入端為低電
’’平,即有編碼輸入信號(hào)。I7的優(yōu)先級(jí)最高,I0的優(yōu)先級(jí)最低。當(dāng)有多個(gè)輸入時(shí),編碼器只
’’’會(huì)對(duì)優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)行編碼,優(yōu)先級(jí)較低的不會(huì)進(jìn)行編碼。當(dāng)出現(xiàn)Y2、Y1、Y0都為0時(shí),’’’可以用Ys和Yex的不同狀態(tài)來(lái)區(qū)分。只有當(dāng)S為0時(shí)。編碼器才會(huì)工作,不為0 時(shí),編碼
’’器不工作,輸出均為1。有輸入時(shí)Ys為1,Yex為0,當(dāng)使用兩片接成16-4編碼器時(shí),第一’’片的Ys連到第二片的S。
’’ 74HC138只有當(dāng)S1=1,且S2=S3=0時(shí)才會(huì)工作。數(shù)據(jù)由S1段輸入,由A2A1A0來(lái)確定輸出口,所以S1成為數(shù)據(jù)輸入端,A2A1A0為地址輸入端,以反碼輸出。
將73HC148的輸出作為74HC138的地址輸入可以實(shí)現(xiàn)完整的編碼解碼電路。’
’
’1.2、基于74161或74160的計(jì)數(shù)電路。(10分)蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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圖5 圖5所示為基于74HC161的計(jì)數(shù)電路。該電路是由兩片74HC161級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)的256進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其輸入端邏輯電平如下圖所示。
圖6
’74HC161為十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其從0000到1111計(jì)數(shù)。RD為0時(shí),74HC161不論其他引
’’腳的接法直接異步置零,當(dāng)CLK為上升沿時(shí),且RD為1,LD=0是芯片工作在預(yù)置數(shù)狀態(tài),’’同步置數(shù);CLK上升沿,RD=LD=1,芯片處于計(jì)數(shù)狀態(tài),每來(lái)一次上升沿,芯片會(huì)有一次加一。圖中芯片處于計(jì)數(shù)狀態(tài),~LOAD和~CLR接1,ENP與ENT接1,芯片開(kāi)始正常計(jì)數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)加到1111時(shí),在RCO處產(chǎn)生進(jìn)位。此外,通過(guò)多個(gè)級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)多進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。
1.3、基于74151數(shù)據(jù)選擇器的功能電路。(10分)
圖7所示為基于74151數(shù)據(jù)選擇器的功能電路。圖8所示為74151數(shù)據(jù)選擇器的邏輯轉(zhuǎn)換表。74151是八選一的數(shù)據(jù)選擇器,使用ABC輸入地址代碼,可以選擇八個(gè)數(shù)據(jù)中的一個(gè),并在Y輸出,~W輸出Y的取反值。例如如圖中所示,當(dāng)輸入為D0=D1=D2=D4=D5=1,D3=D6=D7=0,A=0,B=C=1,數(shù)據(jù)選擇器選擇了D3,所以表現(xiàn)在二極管上是不導(dǎo)通。
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圖7
圖8 1.4、基于JK觸發(fā)器的時(shí)序電路。(10分)
圖9 圖9所示為由四個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的十六進(jìn)制計(jì)數(shù)電路。其輸出波形如下圖所示。
圖10 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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由圖可見(jiàn),各觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程分別為T(mén)0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。將上式代入T觸發(fā)器
*’*’’*’(由JK觸發(fā)器構(gòu)成)的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。電路輸出方程為C= Q0Q1Q2Q3。其電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下圖所示。
圖11
1.5、555的信號(hào)產(chǎn)生電路、施密特觸發(fā)電路各一個(gè)。(15分)
圖12 如圖12所示為基于施密特觸發(fā)器的整波電路。它的功能是將正弦波轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)。仿真的示波器截圖如下圖所示。蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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圖13 如圖14所示為基于555定時(shí)器的多諧振蕩電路。其充電周期T1=Ln2*(R1+R2)C2,放電周期T2=Ln2*R1*C2,T=T1+T2。因此,圖中電路所產(chǎn)生信號(hào)頻率為f=1/T=476Hz。測(cè)量波形如下圖所示。
圖14 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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二、提高部分(40分)
2.1、制作一個(gè)時(shí)鐘電路,具有時(shí)、分、秒顯示、重置、預(yù)置等功能,要求寫(xiě)出必要的設(shè)計(jì)過(guò)程,并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的邏輯圖,實(shí)現(xiàn)仿真。(15分)計(jì)數(shù)部分截圖如圖15所示;置數(shù)如圖16所示;復(fù)位如圖17所示。
1、秒鐘設(shè)計(jì):
秒鐘是六十進(jìn)制,用兩片74HC160實(shí)現(xiàn),第一片作為秒,十進(jìn)制,第二片作為十秒,設(shè)置成六進(jìn)制,并將第一片的進(jìn)位信號(hào)連接到第二片的ENT與ENP;秒位滿十進(jìn)制進(jìn)位溢出給十秒位計(jì)數(shù)信號(hào),所以秒位計(jì)十次,十秒位計(jì)一次,從而實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制。74HC160輸出端接數(shù)碼管讀出計(jì)數(shù)。
2、分鐘設(shè)計(jì):
原理和秒鐘一樣,也是采用六十進(jìn)制。
3、時(shí)鐘設(shè)計(jì):
時(shí)鐘與之前兩個(gè)不一樣,設(shè)置為二十四進(jìn)制,整體進(jìn)行置數(shù),當(dāng)時(shí)鐘達(dá)到24時(shí)直接置零,從頭開(kāi)始計(jì)數(shù)。
4、秒鐘與分鐘之間的連接:
當(dāng)秒鐘計(jì)到59時(shí),會(huì)對(duì)分鐘產(chǎn)生進(jìn)位。所以用與門(mén)將秒位的二進(jìn)制九和十秒位上的二進(jìn)制五通過(guò)與門(mén)連接到分鐘的ENT/ENP使得分鐘正常計(jì)數(shù)開(kāi)始,從而實(shí)現(xiàn)秒鐘計(jì)數(shù)六十次,分鐘計(jì)數(shù)一次。
5、分鐘與時(shí)鐘的連接:
原理與秒鐘和分鐘的連接類似,將秒鐘和分鐘上的二進(jìn)制位的59通過(guò)一個(gè)與門(mén)連接到時(shí)鐘的ENP/ENT,使得時(shí)鐘得以正常計(jì)數(shù),從而實(shí)現(xiàn)分鐘計(jì)數(shù)60,時(shí)鐘計(jì)數(shù)一次。
6、整體時(shí)鐘的置零:
將各個(gè)位的CLR位引出來(lái)和六進(jìn)制的復(fù)位連線經(jīng)與門(mén)之后連接到單刀雙擲開(kāi)關(guān)上,CLR是低電平有效,所以當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接地時(shí),整個(gè)時(shí)鐘電路時(shí)置零。
7、整體時(shí)鐘電路置數(shù):
將每一片的74HC160的輸入端連接到一個(gè)開(kāi)關(guān),通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的連接控制輸入1或者0。將所有芯片的Load端引至一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān),低電平有效,從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)置數(shù)。
以上就是設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路的簡(jiǎn)要思路。
圖15 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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圖16
圖17
2.2、用兩片四位全加器74283和必要的邏輯門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)制轉(zhuǎn)換電路,實(shí)現(xiàn)將輸入的兩位十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),十進(jìn)制數(shù)的輸入采用8421BCD碼來(lái)表示,要求寫(xiě)出必要的設(shè)計(jì)過(guò)程,并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的邏輯圖,實(shí)現(xiàn)仿真。(15分)
圖18 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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如圖18所示為仿真的截圖。其左端輸入BCD碼10001001,右端LED顯示的是01011001,均分別為十進(jìn)制數(shù)89。設(shè)計(jì)思路:
假設(shè)有一個(gè)兩位十進(jìn)制數(shù)X,其對(duì)應(yīng)的八位BCD碼為ABCDEFGH,即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*(1000)B+ABCD*(10)B+EFGH,所以二進(jìn)制為ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知,H可以直接輸出,其為二進(jìn)制的最低位。然后我們可以用第一片74283將ABCD與0EFG求和,將得到的結(jié)果設(shè)為KLMN,進(jìn)位為O。于是二進(jìn)制數(shù)可以表示為KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可見(jiàn),M與N分別為二進(jìn)制的倒數(shù)第三與第二位。而其前四位可由74283將ABCD與OKL相加得到,最終輸出七位二進(jìn)制數(shù)。
2.3、自主設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能,且包含4個(gè)以上不同類型芯片的系統(tǒng),要求寫(xiě)出必要的設(shè)計(jì)過(guò)程,并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的邏輯圖,實(shí)現(xiàn)仿真。(10分)
本部分我自主設(shè)計(jì)了一個(gè)四位二進(jìn)制乘法器,其仿真截圖如下所示。圖中兩個(gè)輸入端分別輸入了1011與1101,其乘法運(yùn)算結(jié)果為10001111,與仿真結(jié)果相符。
圖19 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
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設(shè)計(jì)思路:
假設(shè)一個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)為ABCD,另外一個(gè)為EFGH,則其相乘的運(yùn)算過(guò)程為:ABCD*EFGH=(A*E)(B*E)(C*E)(D*E)000+(A*F)(B*F)(C*F)(D*F)00+(A*G)(B*G)(C*G)(D*G)0+(A*H)(B*H)(C*H)(D*H)。因此我們可以將EFGH每一位提出來(lái)與ABCD每一位相乘,然后將其加起來(lái)求和。這里提出EFGH中每一位的過(guò)程可以通過(guò)移位寄存器實(shí)現(xiàn)。此外,因?yàn)?4HC283只能實(shí)現(xiàn)4位二進(jìn)制的全加過(guò)程,因此每次相加完都需要將和的最低位取出進(jìn)行保存。此處保存使用移位寄存器(因?yàn)榍懊嫖覀兪褂昧艘莆患拇嫫?,且其也移?dòng)四位,所以可以使用前面使用的移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存)。另外,因?yàn)?4HC283不是時(shí)序邏輯電路,所以需要將它輸出的用于下一步求和的數(shù)據(jù)(此處的數(shù)據(jù)為求和結(jié)果的高三位與進(jìn)位)存于寄存器中。等待下個(gè)上升沿到來(lái)后,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?4HC283的B輸入口(B4輸入進(jìn)位,B3~B1輸入前一次求和結(jié)果的高三位)。由此,經(jīng)過(guò)四個(gè)周期之后,乘法運(yùn)算就全部計(jì)算完畢。但由于在運(yùn)行完四個(gè)周期后還會(huì)繼續(xù)運(yùn)行,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法保存,所以需要加一個(gè)計(jì)數(shù)器(這里采用74HC160)。當(dāng)計(jì)數(shù)計(jì)到0100的時(shí)候,通過(guò)邏輯電路將時(shí)鐘信號(hào)與計(jì)數(shù)器停止。下次運(yùn)行時(shí)只需摁下復(fù)位開(kāi)關(guān)將寄存器與計(jì)數(shù)器復(fù)位即可進(jìn)行下次運(yùn)算。
第三篇:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
從理論到實(shí)踐
——機(jī)電學(xué)院創(chuàng)新設(shè)計(jì)圓滿完成 6月17日到23日機(jī)電學(xué)院12級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)全體學(xué)生進(jìn)行了為期七天的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì),本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)收音機(jī)進(jìn)行焊接、組裝、調(diào)試,旨在對(duì)前一年學(xué)習(xí)的理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。課程設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊:首先是在老師的帶領(lǐng)下對(duì)電烙鐵、萬(wàn)用表等一些常用工具的使用和如何進(jìn)行電阻導(dǎo)線的焊接進(jìn)行學(xué)習(xí),同學(xué)們認(rèn)真聽(tīng)取老師的講解并且反復(fù)練習(xí),為收音機(jī)的成功焊接打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);第二模塊就是對(duì)收音機(jī)進(jìn)行組裝、調(diào)試,老師把注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)講解后,其余工作全部由同學(xué)自己摸索進(jìn)行,這不僅鍛煉了學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力也提高了同學(xué)們的創(chuàng)新積極性。
本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的相當(dāng)成功,在老師的帶領(lǐng)下同學(xué)們克服了天氣炎熱、實(shí)驗(yàn)設(shè)施匱乏等困難,有90%以上的同學(xué)完成了收音機(jī)的制作。同學(xué)們也在此次課程設(shè)計(jì)中學(xué)到了更多的實(shí)踐知識(shí),提升了自己的創(chuàng)新能力,為以后的學(xué)習(xí)生活積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),為機(jī)電學(xué)院深入實(shí)踐工作打下良好基礎(chǔ)。
機(jī)電學(xué)院 郭偉鑫
2014年6月23日
第四篇:電子時(shí)鐘 電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)報(bào)告
課 程 名 稱 電子技術(shù)基礎(chǔ) 院 部 名 稱
機(jī)電工程學(xué)院
專
業(yè)
自動(dòng)化
班 級(jí) 10自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 趙國(guó)樹(shù)
金陵科技學(xué)院教務(wù)處制
目錄
一、課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的............................................二、課程設(shè)計(jì)題目及要求..............................................三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求....................................1.設(shè)計(jì)要求.......................................................2.總體參考方案.................................................3.單元電路設(shè)計(jì)....................................................(1).秒脈沖發(fā)生器.............................................(2).秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器...........................................(3).秒、分、時(shí)譯碼顯示模塊....................................(4).校時(shí)電路................................................4.附圖說(shuō)明各部分功能的實(shí)現(xiàn)....................................(1).開(kāi)始狀態(tài)................................................(2).時(shí)、分、秒分別校時(shí)........................................(3).3滿60秒向分鐘進(jìn)位狀態(tài)...................................(4).滿60分向小時(shí)進(jìn)位狀態(tài)....................................(5).23:59:59向00:00:00進(jìn)位狀態(tài)................................5.整體電路圖....................................................6.實(shí)驗(yàn)室調(diào)試....................................................(1).元件清單.................................................(2).調(diào)試過(guò)程...............................................(3).調(diào)試結(jié)果(照片).........................................(4).調(diào)試心得體會(huì)..............................................參考文獻(xiàn).......................................................致謝........................................................一、課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的
1、掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方法;
2、進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí),提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力;
3、提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力;
4、培養(yǎng)書(shū)寫(xiě)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。
二、課程設(shè)計(jì)題目及要求
數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)
1、準(zhǔn)確計(jì)時(shí),以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間。
2、小時(shí)計(jì)時(shí)采用24進(jìn)制的計(jì)時(shí)方式,分、秒采用60進(jìn)制的計(jì)時(shí)方式。
3、具有快速校準(zhǔn)時(shí)、分的功能。
三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)及工作量的要求
1、設(shè)計(jì)要求
(1)、準(zhǔn)確計(jì)時(shí),以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間。
(2)、小時(shí)計(jì)時(shí)采用24進(jìn)制的計(jì)時(shí)方式,分、秒采用60進(jìn)制的計(jì)時(shí)方式。(3)、具有快速校準(zhǔn)時(shí)、分的功能。
2、總體參考方案 框圖
T?0.7(R1?2R2)C?0.7(6k?2?4.7k)?100uF?1.078s
3.單元電路設(shè)計(jì)(1).秒脈沖發(fā)生器
采用555施密特觸發(fā)器
相關(guān)計(jì)算如下
仿真圖
(2).秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器
秒脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)6級(jí)計(jì)數(shù)器,分別得到“秒”個(gè)位、十位、“分”個(gè)位、十位以及“時(shí)”個(gè)位、十位的計(jì)時(shí)。“秒”“分”計(jì)數(shù)器為六十進(jìn)制,小時(shí)為二十四進(jìn)制。
由秒脈沖獲得的1Hz的頻率首先送到計(jì)數(shù)器,這里采用的是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS192,達(dá)到10次脈沖向前進(jìn)位并且同步清零,一次來(lái)實(shí)現(xiàn)“秒”各位的十進(jìn)制,然后產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào),向“秒”的十位送達(dá)一個(gè)脈沖,“秒”的十位數(shù)字將要顯示六時(shí),將Q1,Q2經(jīng)過(guò)與門(mén)與MR相連,一次達(dá)到“秒”的六十清零的目的,同樣,分鐘的個(gè)位的計(jì)數(shù)要通過(guò)秒十位的Q1,Q2經(jīng)過(guò)與門(mén),與“分”個(gè)位的家計(jì)數(shù)器相連,時(shí),“12翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器是按照“01——02——03——??——22——23——00——01——02——??”規(guī)律計(jì)數(shù)的,這與日常生活中的計(jì)時(shí)規(guī)律相同。在此實(shí)驗(yàn)中,它是由兩片cc40192和一片cc4011構(gòu)造成的同步二十四計(jì)數(shù)器,利用異步清零端實(shí)現(xiàn)起從23——00的翻轉(zhuǎn),其中“24”為過(guò)渡狀態(tài)不顯示。其中,“時(shí)”十位是3進(jìn)制,“時(shí)”個(gè)位是十進(jìn)制。
74LS192功能及引腳圖
、可預(yù)置的十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器
仿真圖
(3).秒、分、時(shí)譯碼顯示模塊
本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來(lái)顯示譯碼器輸出的數(shù)字,顯示器有兩種:共陽(yáng)極顯示器或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對(duì)應(yīng)的顯示器是共陰極顯示器。
(4).校時(shí)電路
當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí),需要校正時(shí)間。校時(shí)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”“分”
“秒”的校準(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計(jì)時(shí)和校對(duì)位置。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“時(shí)”“分”的校對(duì)。對(duì)校時(shí)的要求是,在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù);在分校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。需要注意的時(shí),校時(shí)電路是由與門(mén)構(gòu)成的組合邏輯電路如下圖示:
方法:“秒”校時(shí)采用等待校時(shí)法。正常工作時(shí),將開(kāi)關(guān)S1撥向VDD位置,不影響與門(mén)G1傳送秒計(jì)數(shù)信號(hào)。進(jìn)行校對(duì)時(shí),將S1撥向接地位置,封閉與門(mén)G1,暫停秒計(jì)時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一到,立即將S1撥回VDD位置,開(kāi)放與門(mén)G1?!胺帧焙汀皶r(shí)”校時(shí)采用加速校時(shí)法。正常工作時(shí),S2和S3接地,封閉與門(mén)G3或G5,不影響或門(mén)G2或G4傳送秒、分進(jìn)位計(jì)數(shù)脈沖。進(jìn)行校對(duì)時(shí),將S2、S3撥向VDD位置,秒脈沖通過(guò)G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器,讓“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器以秒節(jié)奏快速計(jì)數(shù)。待標(biāo)準(zhǔn)時(shí)、分一到,立即將S2、S3撥回接地位置,封鎖秒脈沖信號(hào),開(kāi)放或門(mén)G2、G4對(duì)秒、分進(jìn)位計(jì)數(shù)脈沖的傳送
仿真圖
4、附圖說(shuō)明各部分功能的實(shí)現(xiàn)
(1).開(kāi)始狀態(tài)
(2).時(shí)、分、秒分別校時(shí)
.(3)..滿60秒向分鐘進(jìn)位狀態(tài)
(4)、滿60分向小時(shí)進(jìn)位狀態(tài)
(5)、23:59:59向00:00:00進(jìn)位狀態(tài)
5.整體電路圖
6、實(shí)驗(yàn)室調(diào)試(1)元件清單
(2)調(diào)試過(guò)程
于6月7日下午開(kāi)始進(jìn)行實(shí)物調(diào)試,歷時(shí)四個(gè)小時(shí)。首先調(diào)試的是秒脈沖發(fā)生器,以NE555為主要芯片其引腳示意圖如下圖示
選擇合適的電阻電容,根據(jù)仿真的數(shù)據(jù)以及連接方式,對(duì)其進(jìn)行調(diào)試,由于脈沖產(chǎn)生的波形不穩(wěn)定,可以采取將脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)非門(mén)調(diào)試。計(jì)數(shù)器采用的是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS192,其引腳示意圖以及功能表如下示
74ls192引腳圖
74ls192功能表
將192的輸出端Q1、Q2、Q3、Q4分別與譯碼器74LS48的A、B、C、D相連接,其引腳示意圖如下圖示
譯碼器與共陰極的七段數(shù)碼管分別相連接。主要部分已經(jīng)完成,所需要注意的是,每一個(gè)芯片都要接通電源和地。至于控制電路以及邏輯進(jìn)位和清零,所需要的芯片主要是與門(mén)和或門(mén)以及非門(mén),三者的引腳示意圖分別如下示
(與門(mén)74LS08)(或門(mén)74LS32)(非門(mén)74LS00)
(3)調(diào)試結(jié)果(照片)由于跳動(dòng)的太大,在進(jìn)行校正時(shí),可能不會(huì)盡如人意,照片如下圖示
(4)調(diào)試心得體會(huì)
通過(guò)這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì),我們才把學(xué)到的東西與實(shí)踐相結(jié)合。從中對(duì)我們學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解,而且更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和通過(guò)查看相關(guān)資料來(lái)解決問(wèn)題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì),但通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我們了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟,和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。設(shè)計(jì)本身并不是有很重要的意義,而是同學(xué)們對(duì)待問(wèn)題時(shí)的態(tài)度和處理事情的能力。各個(gè)芯片能夠完成什么樣的功能,使用芯片時(shí)應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個(gè)電路可以用那些芯片實(shí)現(xiàn),各個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能的區(qū)別。
另外,我還漸漸熟悉了pruteus這個(gè)仿真軟件的各個(gè)功能,讓我體會(huì)到了期中的樂(lè)趣,還在電腦制作文檔的過(guò)程中,使我對(duì)辦公軟件有了更進(jìn)一步的了解和掌握。
參考文獻(xiàn)
1.現(xiàn)代數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 北京交通大學(xué)出版社.2.模擬電子技術(shù)(修訂版)清華大學(xué)出版社 北京交通大學(xué)出版社
3.模擬電子技術(shù)教程 電子工業(yè)出版社
4.朱定華主編.電子電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn).北京:清華大學(xué)出版社,2004.致謝
首先要感謝趙國(guó)樹(shù)老師的悉心教導(dǎo),幾天來(lái),趙老師的不辭勞苦給我留下了深刻的印象,趙老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度以及他豐富的學(xué)識(shí),讓我們學(xué)到了很多在《數(shù)字電子電路》等方面的知識(shí),同時(shí)讓我們認(rèn)識(shí)它的趣味性、實(shí)用性,讓我深深的喜歡上了這門(mén)學(xué)科。當(dāng)我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)上遇到困難時(shí),老師一邊又一遍的給我們講解,在此,向趙國(guó)樹(shù)老師致以最誠(chéng)摯的謝意。
第五篇:數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告樣本
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告樣本
一、課程設(shè)計(jì)名稱
金屬探測(cè)器的設(shè)計(jì)
二、課程設(shè)計(jì)目的
1.進(jìn)一步了解什么是自激振蕩、產(chǎn)生正弦波自激振蕩的條件、正弦波振蕩電路的組成和判斷電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩的方法和步驟;
2.了解正弦波電路所產(chǎn)生的自激振蕩和負(fù)反饋放大電路中產(chǎn)生的自激振蕩的區(qū)別;
3.掌握正弦波振蕩電路中為什么必須要有選頻網(wǎng)絡(luò); 4.重點(diǎn)掌握電感反饋式振蕩電路的工作原理; 5.掌握進(jìn)行模擬電子電路功能原理設(shè)計(jì)的技術(shù); 6.掌握實(shí)用工程電子電路的完整設(shè)計(jì)過(guò)程;
7.認(rèn)識(shí)相關(guān)電子元件,器件,掌握電子元件,器件的電氣性能;
8.初步掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具軟件protel99原理圖繪制和PCB板繪制;
9.了解所用器件特性及性能的運(yùn)用,掌握經(jīng)典焊接技術(shù),基本元器件制作技術(shù)及電子線路板的綜合調(diào)試技術(shù)。
三、課程設(shè)計(jì)要求:
1.根據(jù)相關(guān)的教材內(nèi)容及教師推薦的有關(guān)參考資料,設(shè)計(jì)出金屬探測(cè)器的原理圖,要求能測(cè)出某區(qū)域是否有金屬,如有給出相應(yīng)的聲光提示; 2.用protel99繪制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路原理圖; 3.用protel99繪制印刷電路板(PCB); 4.用PCB組裝焊接實(shí)體電路;
5.調(diào)試電路并分析存在的問(wèn)題,提出解決的方法。
四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容:
在此電路中,LC正弦波振蕩電路工作在臨界狀態(tài),產(chǎn)生一定頻率正弦波,當(dāng)無(wú)金屬靠近電感時(shí),LC正弦波振蕩電路正常工作,T3管截止,無(wú)聲光提示; 當(dāng)有金屬靠近電感時(shí),破壞LC正弦波振蕩電路振蕩條件,無(wú)正弦波輸出,T3管導(dǎo)通,發(fā)出聲光提示。
分析以下問(wèn)題:
1.產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是什么?
2.電路中T2管的作用是什么?
3.為什么無(wú)金屬靠近電感時(shí),T3管截止,無(wú)聲光提示; 4.為什么有金屬靠近電感時(shí),T3管截止,無(wú)聲光提示。
VCCR4R1 R3C1R6T2T1R5R7D1T3C2C3D2
C4R8R9R10LEDLBUZZERR2C5GND
五、課程設(shè)計(jì)步驟:
1.查閱和學(xué)習(xí)相關(guān)科技文獻(xiàn),熟悉電感反饋式振蕩電路工作原理及其應(yīng)用場(chǎng)合;
2.運(yùn)用模擬電子技術(shù)課程中學(xué)習(xí)的波形的發(fā)生的知識(shí),并且依據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)出可靠性高,性價(jià)比高的金屬探測(cè)器; 3.查元器件手冊(cè),設(shè)計(jì)金屬探測(cè)器電路原理圖; 4.用protel99原理圖繪制原理圖和PCB板圖; 5.焊接電路板,進(jìn)行電路調(diào)試。
6.課程設(shè)計(jì)總結(jié),完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。
六、課程設(shè)計(jì)總結(jié):