第一篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì) 聲控?zé)粼O(shè)計(jì)
聲光控延時(shí)照明燈的設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)目的
本次設(shè)計(jì)是以實(shí)踐性為課題，起到鞏固所學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)綜合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。
用聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開(kāi)關(guān)，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場(chǎng)所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
二、方案設(shè)計(jì)
電路由直流供電電路、控制電路、延時(shí)電路三部分組成?？刂齐娐凡捎没緮?shù)字邏輯單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。
直流供電電路 由D1-D4組成橋式整流電路。交流220V電壓經(jīng)橋式整流橋后變成脈動(dòng)的直流電，供后續(xù)電路工作。
控制電路由四與非門CD4011、駐極體話筒BM、光敏電阻R5、三極管9014、單向可控硅SCR等元器件組成。由CD4011的選定的輸出端控制晶閘管的關(guān)閉，從而控制整個(gè)燈的關(guān)滅。光敏電阻在白天時(shí)，電阻值小，CD40011輸出永遠(yuǎn)為低電平，晶閘管為低電壓，不導(dǎo)通，燈不亮。光敏電阻在夜晚時(shí)阻值大，光敏電阻與聲音信號(hào)的有無(wú)一起控制CD4011的輸出。夜晚當(dāng)有聲音時(shí)，聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，與光敏電阻控制的CD40011輸出為高電平，晶閘管導(dǎo)通，燈亮。無(wú)聲音信號(hào)時(shí)，不亮。
延時(shí)電路 有電容C和電阻R的沖放電里控制。
三、電路設(shè)計(jì)及理論分析
1、原理框圖
圖1 聲控?zé)粼砜驁D
圖2 聲控電路原理圖
2．單元電路設(shè)計(jì)及分析
電路由直流供電電路、控制電路、延時(shí)電路三部分組成。2.1 直流供電電路
直流供電電路由D1-D4組成橋式整流電路。交流220V電壓經(jīng)橋式整流橋后變成脈動(dòng)的直流電，供后續(xù)電路工作。
2.2 控制電路
控制電路由四與非門CD4011、駐極體話筒BM、光敏電阻R5、三極管9014、單向可控硅SCR等元器件組成。
白天，由于光敏電阻R5阻值低，其兩端電壓低，CD4011的一腳為低電平，3腳即變成高電平，導(dǎo)致11腳為低電平，即單向可控硅控制極G為低電平，單向可控硅截止，燈泡不亮。
夜晚，由于光敏電阻沒(méi)有受到陽(yáng)光照射，其阻值很高，兩端電壓較高，即1腳變成高電平，此時(shí)3腳的狀態(tài)受2腳控制，若2腳為高電平，則3腳為低電平，若2腳為低電平，則3腳位高電平。
當(dāng)駐極體接收到聲音信號(hào)后，經(jīng)C1的濾波作用，被三極管Q1放大，當(dāng)被放大的信號(hào)達(dá)到峰值時(shí)，此時(shí)2腳即便為高電平，3腳變?yōu)榈碗娖剑?1腳高電平，單向可控硅控制極變成高電平，單向可控硅導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。
當(dāng)駐極體沒(méi)有接收到聲音信號(hào)時(shí)，2腳為低電平，燈泡不亮，工作原理類同白天情況。
2.3 延時(shí)電路
由C3、R7組成，通過(guò)C3的充放電來(lái)維持燈泡的點(diǎn)亮狀態(tài)，延時(shí)的時(shí)間由C3的容量及R7的阻值來(lái)決定。
3、整個(gè)電路的工作原理分析
圖5 電路的工作原理詳細(xì)框圖
聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的電路原理圖見(jiàn)圖2所示。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路CD4011，其內(nèi)部含有4個(gè)獨(dú)立的與非門VD1~CD4，使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠性高。顧名思義，聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)就是用聲音來(lái)控制開(kāi)關(guān)的“開(kāi)啟“，若干分鐘后延時(shí)開(kāi)關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉”。因此，整個(gè)電路的功能就是將聲音信號(hào)處理后，變?yōu)殡娮娱_(kāi)關(guān)的開(kāi)動(dòng)作。明確了電路的信號(hào)流程方向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元，由此可畫出圖5電路的工作原理詳細(xì)框圖來(lái)分析圖2。
聲音信號(hào)(腳步聲、掌聲等)由駐極體話筒BM接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)C1耦合到9014的基極進(jìn)行電壓放大，放大的信號(hào)送到與非門(VD1)的2腳，R3、R6是9014的偏置電阻，C2是電源濾波電容。為了使聲光控開(kāi)關(guān)在白天開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即燈不亮，由光敏電阻R5等元件組成光控電路，R4和R5組成串聯(lián)分壓電路，白天光敏電阻兩端的電壓低，不管有沒(méi)有聲音信號(hào)傳來(lái)，CD4011的3號(hào)端口始終為低電平，整個(gè)CD4011輸出端11號(hào)端口為低電平，晶體閘始終處于斷開(kāi)狀態(tài)，燈不亮。夜晚環(huán)境無(wú)光時(shí)，光敏電阻的阻值很大，R5兩端的電壓高，即CD401，改變R7或C3的值，可改變延時(shí)時(shí)間，滿足不同目的。VD3和VD4構(gòu)成兩級(jí)整形電路，將方波信號(hào)進(jìn)行整形。當(dāng)C3充電到一定電平時(shí)，信號(hào)經(jīng)與非門VD3、VD4后輸出為高電平，使單向可控硅導(dǎo)通，電子開(kāi)關(guān)閉合；C3充滿電后只向R7放電，當(dāng)放電到一定電平時(shí)，經(jīng)與非門VD3、VD4輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，完成一次完整的電子開(kāi)關(guān)由開(kāi)到關(guān)的過(guò)程。
二極管D1～D4將交流220v進(jìn)行橋式整流，變成脈動(dòng)直流電，又經(jīng)R3降壓，C2濾波后即為電路的直流電源，為BM、9014、IC CD4011等供電。
四、心得體會(huì)
通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)到了如何應(yīng)用理論知識(shí)驗(yàn)證并解決實(shí)際生活中遇到的相關(guān)問(wèn)題以及各種元器件的工作原理和實(shí)際應(yīng)用，使之受益匪淺。
第二篇：北京交大單片機(jī)課程設(shè)計(jì)聲控?zé)?/a>
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
一． 設(shè)計(jì)說(shuō)明
聲控?zé)?/p>
目前的照明燈調(diào)節(jié)一般都是單一亮度的，通過(guò)S51和聲音傳感器調(diào)節(jié)LED亮的個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)亮度的調(diào)節(jié)。
二． 總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
三． 硬件電路設(shè)計(jì)
整體電路如圖所示
(聲音傳感器用按鈕開(kāi)關(guān)代替)
聲音傳感器
燒寫電路： 由于AT89S51支持ISP，所以可以直接使用USBISP下載線下載，十分方便。
四． 軟件設(shè)計(jì)
單片機(jī)程序設(shè)計(jì)使用C語(yǔ)言，在Keil uVision3環(huán)境下調(diào)試完成；
調(diào)試中使用的ISIS 7 Professional USBISP使用progisp1.68下載。
主程序流程：該程序邏輯比較復(fù)雜，使用了5個(gè)變量作為標(biāo)志，分別用作外部中斷計(jì)數(shù)，定時(shí)器0、1計(jì)數(shù)，所處模式標(biāo)志。單片機(jī)復(fù)位后燈全滅，程序運(yùn)行在模式0，當(dāng)有聲音作為外部中斷進(jìn)入程序后，開(kāi)始計(jì)時(shí)2S，記錄2S內(nèi)聲音響起的次數(shù)，同時(shí)有0.4S的消抖延時(shí)。2S后進(jìn)入中斷服務(wù)程序中模式0的分支，之后再通過(guò)聲音次數(shù)重新選擇模式。這時(shí)按照不同的模式亮燈，同時(shí)再次有中斷后進(jìn)入相應(yīng)的模式分支中。
五． 問(wèn)題與解決
管腳的預(yù)定義：設(shè)計(jì)中使用的頭文件為ATmel提供的AT89X51的標(biāo)準(zhǔn)頭文件，剛開(kāi)始編程時(shí)沒(méi)有注意到該頭文件中是如何定義端口的，以為是P0^2，編譯后通過(guò)查找錯(cuò)誤，并到頭文件中找相關(guān)定義才知道應(yīng)該是P0_2.模式切換的問(wèn)題:剛開(kāi)始編程時(shí)把程序想的太簡(jiǎn)單，有很多問(wèn)題沒(méi)有考慮清楚，流程不完整，導(dǎo)致仿真時(shí)不出結(jié)果，經(jīng)過(guò)2天的思考，把各個(gè)模式都想清楚了，再用幾個(gè)標(biāo)志變量，整個(gè)流程得以完整實(shí)現(xiàn)。
芯片的選擇:由于燈用于照亮，選用的高亮LED，電流較大，不能用IO口直接驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)查找資料，最終選用8路達(dá)林頓管ULN2803作為驅(qū)動(dòng)電路，效果比較理想。
消抖:在編程前我用示波器觀察過(guò)聲音傳感器的輸出，有聲音時(shí)會(huì)有一個(gè)尖脈沖，波形比較穩(wěn)定，所以我以為這個(gè)程序不需要消抖，但是當(dāng)最終板子出來(lái)后實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)還是會(huì)有抖動(dòng)干擾。所以加了0.4S的消抖。
六． 設(shè)計(jì)成果
板子上電后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，以拍手為例，2S內(nèi)拍1下，亮2個(gè)燈（亮度等級(jí)1），拍2下亮4個(gè)燈（亮度等級(jí)2），拍3下亮6個(gè)燈（亮度等級(jí)3），拍4下亮8個(gè)燈（亮度等級(jí)4）。之后再拍1下是降1個(gè)亮度等級(jí)，拍2下是升1個(gè)亮度等級(jí)。
七． 設(shè)計(jì)感想
這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，雖然使用到的器件非常簡(jiǎn)單，程序涉及的知識(shí)也不多，但是整個(gè)程序在邏輯上要求比較高，在編程初期思考了很久。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，硬件電路的焊接比較順利，在調(diào)試中也只遇到了消抖的問(wèn)題。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中熟悉了C語(yǔ)言在單片機(jī)編程中的應(yīng)用，感覺(jué)高級(jí)語(yǔ)言有很大優(yōu)勢(shì)，如果邏輯比較復(fù)雜的程序用匯編來(lái)做的話無(wú)法想象。
附件：程序代碼 #include
i=0;
j=0;
t=0;
k=0;
LED1 = 0;
LED2 = 0;
LED3 = 0;
LED4 = 0;
PX0=1;
PT0=0;
PT1=0;
EX0=1;
ET0=1;
ET1=1;
IT0=0;
EA=1;
while(1);}
//變量初始化
//IO口初始化
//外部中斷優(yōu)先級(jí)高
//定時(shí)器中斷優(yōu)先級(jí)低
//外部中斷允許
//定時(shí)器中斷允許
//邊沿觸發(fā)
//總中斷允許 4
/****************************************/ /*函數(shù)名：外部中斷***********************/ /*功能：定時(shí)器初始化、外部中斷標(biāo)志數(shù)累加*/ /****************************************/ void sound_int(void)interrupt 0 {
EX0=0;
//關(guān)外部中斷
k=0;
//定時(shí)器1中斷計(jì)數(shù)清0
j=j+1;
//外部中斷計(jì)數(shù)
TMOD=0x22;
//定時(shí)器0工作方式2 ,定時(shí)器1作方式2
TH0=56;
//定時(shí)中斷1次200us
TL0=56;
TF0=0;
//定時(shí)器0清0
TR0=1;
//啟動(dòng)T0
TH1=56;
TL1=56;
TF1=0;
TR1=1;
} /**********************************************/ /*函數(shù)名：定時(shí)器中斷0**************************/ /*功能：從第一次外部中斷開(kāi)始計(jì)時(shí)，2S后選擇分支*/ /**********************************************/ void t0(void)interrupt 1 { t=t+1;
//進(jìn)中斷次數(shù)累加，使定時(shí)時(shí)間為200us*10000=2S if(t==10000)
//從第一次外部中斷開(kāi)始計(jì)時(shí)，2S后選擇分支
{
switch(i)
{
case 0:t0_0();break;
case 1:t0_1();break;
case 2:t0_2();break;
case 3:t0_3();break;
case 4:t0_4();break;
}
} } /**********************************************/ /*函數(shù)名：定時(shí)器中斷1**************************/ /*功能：400ms消抖******************************/ /**********************************************/ void t1(void)interrupt 3 { k=k+1;if(k==2000)
EX0=1;} /**********************************************/ /*功能：不同狀態(tài)下對(duì)外部中斷的不同響應(yīng)*********/ /**********************************************/ //----------------void t0_0(void)
{ TR0=0;TR1=0;EA=0;switch(j){
case 0:bright0();break;
case 1:bright1();break;
case 2:bright2();break;
case 3:bright3();break;
default:bright4();break;} } //----------------void t0_1(void){ TR0=0;TR1=0;EA=0;switch(j){
case 0:bright1();break;
case 1:bright0();break;
default:bright2();break;} } //----------------void t0_2(void){ TR0=0;TR1=0;EA=0;switch(j){
case 0:bright2();break;
case 1:bright1();break;
default:bright3();break;} } //----------------void t0_3(void){ TR0=0;TR1=0;EA=0;switch(j){
case 0:bright3();break;
case 1:bright2();break;
default:bright4();break;} } //----------------void t0_4(void){ TR0=0;TR1=0;EA=0;switch(j){
case 1:bright3();break;
default:bright4();break;} } /**********************************************/ /*功能：燈的四個(gè)顯示狀態(tài)***********************/ /**********************************************/ void bright0(void){ LED1=0;LED2=0;LED3=0;LED4=0;i=0;j=0;t=0;k=0;EA=1;} //----------------
void bright1(void){ LED1=0;LED2=0;LED3=0;LED4=0;i=1;j=0;t=0;k=0;LED1=1;EA=1;}
//----------------void bright2(void){ TR0=0;LED1=0;LED2=0;LED3=0;LED4=0;i=2;j=0;t=0;k=0;LED1=1;LED2=1;EA=1;
} //----------------void bright3(void){ LED1=0;LED2=0;LED3=0;LED4=0;i=3;j=0;t=0;k=0;LED1=1;LED2=1;LED3=1;EA=1;}
//----------------void bright4(void){
LED1=0;LED2=0;LED3=0;LED4=0;i=4;j=0;t=0;k=0;LED1=1;LED2=1;LED3=1;LED4=1;EA=1;}
//----------------
第三篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì)
數(shù)電課程設(shè)計(jì)
一、課程性質(zhì)
數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程實(shí)訓(xùn)是同學(xué)們進(jìn)入電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的入門課程之一，認(rèn)真仔細(xì)完成本次課程的設(shè)計(jì)內(nèi)容可為今后復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)和制作打下良好的基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)要求
1、根據(jù)附錄所示的相關(guān)內(nèi)容，自選其一，進(jìn)行制作；
2、使用熱轉(zhuǎn)印法進(jìn)行制作，在制作PCB時(shí)將學(xué)號(hào)印刷在bottom層；
3、設(shè)計(jì)作品不局限于附錄所示內(nèi)容，如果自己有設(shè)計(jì)項(xiàng)目，可以自行購(gòu)買器件并完成設(shè)計(jì)和制作；
4、需使用仿真軟件進(jìn)行功能仿真后，再進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)和制作；
5、課程結(jié)束后，須提交設(shè)計(jì)報(bào)告1份、電路仿真文件1份、PCB設(shè)計(jì)文件1份和最后設(shè)計(jì)成品板1份。
三、器件說(shuō)明
1、核心器件為NE555芯片，學(xué)院提供1塊，如有損壞，自行購(gòu)買；
2、學(xué)院可提供人均1份的熱轉(zhuǎn)印紙和單面覆銅板，超出部分，自行購(gòu)買；
3、其他小型器件如電阻、電容等，自行解決。
附錄：555電路運(yùn)用大全
利用555時(shí)基集成電路的基礎(chǔ)電路可以設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)出許多電子小實(shí)驗(yàn)與科技制作。下面介紹幾種，供大家參考。
1．觸摸延時(shí)“小燈”
圖5-43是它的電路，它將觸摸開(kāi)關(guān)發(fā)光二極管的實(shí)驗(yàn)中加入延時(shí)電路，調(diào)整可調(diào)電阻阻值和電容量達(dá)到延時(shí)效果。要想增加延時(shí)的時(shí)間，就調(diào)換大容量的電容，如400μF、1000μF等。如果作為夜間床頭定時(shí)燈、樓道定時(shí)燈等，可拆去發(fā)光二極管和電阻，換一個(gè)6伏的小燈即可。
圖5-43
2．觸摸延時(shí)音樂(lè)門鈴
圖5-44是它的電路圖，與圖5-45比較，將觸摸延時(shí)“小燈”電路中拆去發(fā)光二極管，改為連接音樂(lè)片電路即可。它可以當(dāng)作門鈴使用，也可安置在人手觸摸處作為瞬間報(bào)警器。
圖5-44
3．手控行車紅綠燈指示器模型
圖5-45是它的電路圖，先做一個(gè)紅綠燈燈架，將紅綠發(fā)光二極管固定在燈架上，按圖連接后，只要向下按動(dòng)按鍵，則紅燈變?yōu)榫G燈，手一離開(kāi)便又成為紅燈。
圖5-45
4．可自動(dòng)控制的行車紅綠燈指示器模型 圖5-46是它的電路圖，只將上圖的手控改為磁控，再加上延時(shí)電路，就可以將上述模型改為路燈自動(dòng)控制。先制作一個(gè)街道模型和指示燈架，將干簧管設(shè)在指示燈前方的道路模型的下方。在一輛模型汽車的底部粘一塊磁鐵。當(dāng)汽車行過(guò)干簧管上方時(shí)，電路導(dǎo)通，紅燈變?yōu)榫G燈，汽車?yán)^續(xù)向前行駛，由于延時(shí)電路作用，使綠燈亮一段時(shí)間，保證汽車駛過(guò)路口。需要注意的是根據(jù)汽車模型的速度，調(diào)整干簧管的位置和電路延時(shí)的時(shí)間。
圖5-46
5．燈塔模型
先用硬紙做一個(gè)燈塔模型。圖5-47是它的電路圖，它只取閃光電路的一部分——一個(gè)綠發(fā)光二極管作為塔燈。最后調(diào)整好閃爍時(shí)間。
圖5-47
6．夜間打燈光靶
圖5-48是它的電路圖，它與閃光電路相比，集成電路的腳①是單獨(dú)與負(fù)極連接，而電容與R5卻是經(jīng)過(guò)干簧管與負(fù)極連接。先按圖14做一個(gè)一碰便可以翻倒的靶牌。在靶子的底部固定一塊磁鐵，將電路中的干簧管固定在與磁鐵相對(duì)應(yīng)的支架底板上。綠色發(fā)光二極管放置在靶心位置上，紅色發(fā)光二極管誘因在支架的底部。游藝時(shí)，將靶牌放在暗處，干簧管在磁場(chǎng)作用下導(dǎo)通，兩個(gè)發(fā)光二極管相互閃光，綠色發(fā)光二極管指示靶心。當(dāng)靶子被擊倒后，雖然干簧管失去了磁場(chǎng)的作用電路斷開(kāi)，但這時(shí)電路并未全部不通，紅色發(fā)光二極管不會(huì)常亮，表示擊中靶子。如果把靶牌放到運(yùn)動(dòng)的車模上，打靶更加緊張有趣。
圖5-48
7．發(fā)報(bào)練習(xí)器
圖5-49是它的電路圖，它是在音響電路中接入按鍵代替電鍵使用，做成一個(gè)發(fā)報(bào)練習(xí)器的，音調(diào)高低可自己選定。也可以自己做一個(gè)電鍵。
圖5-49
國(guó)際莫爾斯碼字符如下：
如果將自己一方的電鍵的兩根導(dǎo)線接在另一個(gè)同學(xué)電路中，同時(shí)把對(duì)方同學(xué)的電鍵兩根導(dǎo)線接在自己電路中，那么這倆人之間就可以互相發(fā)報(bào)傳送信息了。
8．一種平時(shí)不耗電的磁控報(bào)警器
圖5-50是它的電路圖，它是在音響電路中接入干簧管，再將干簧管放入兩塊相吸引的磁鐵之間，這時(shí)，干簧管并不閉合，電路不導(dǎo)通。當(dāng)移動(dòng)一塊磁鐵后干簧管立即閉合，電路導(dǎo)通報(bào)警。制作時(shí)先把干簧管安放在門窗的木框上，同時(shí)把一塊磁鐵固定在干簧管的上方，把另一塊磁鐵安放在門窗對(duì)著干簧管處的下方，注意一定要使這兩塊磁鐵相吸，這時(shí)干簧管不導(dǎo)通，喇叭不發(fā)出音響。一旦門窗打開(kāi)，干簧管被上方磁鐵吸引閉合，電路導(dǎo)通，發(fā)出音響報(bào)警。
9．?dāng)嗑€報(bào)警器
在電路圖5-51中的A、B兩點(diǎn)是用一根細(xì)的導(dǎo)線連接（圖中的弧線），當(dāng)人或動(dòng)物碰斷導(dǎo)線時(shí)便會(huì)發(fā)聲報(bào)警，發(fā)光二極管發(fā)光。
10．雨水報(bào)警器
圖5-52是它的電路圖，它是在音響電路中從兩個(gè)電阻之間引出一個(gè)探頭改為雨水報(bào)警器的。用覆銅板照?qǐng)D5-53做一個(gè)探頭，接到音響電路中，當(dāng)雨水滴在探頭上，使電路導(dǎo)通，便會(huì)發(fā)出音響。這個(gè)報(bào)警器還可以作為各種遇水報(bào)警裝置。
11．高低水位報(bào)警器
水能導(dǎo)電，也就有電阻存在。圖5-54就是利用電阻值的不同，發(fā)出不同音調(diào)制作成高低水位報(bào)警器，它與雨水報(bào)警器中的探頭不同。用導(dǎo)線按照?qǐng)D5-55做成水位探頭，接到電路中去。當(dāng)水位低時(shí)，A與B導(dǎo)通，因有可調(diào)電阻，阻值較大發(fā)出低音；當(dāng)水位升高A與C也導(dǎo)通，這時(shí)A與C電阻阻值因?yàn)闆](méi)有可調(diào)電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于A與B的電阻值，因此電流通過(guò)A與C，報(bào)警器便發(fā)出高音。
按這個(gè)思路還可以做成高低音門鈴、多路報(bào)警器等。
12．手控模仿鳥(niǎo)鳴實(shí)驗(yàn)
圖5-56是它的電路圖，它與音響器不同的是沒(méi)有電容，并將電容處斷開(kāi)。先將音響器調(diào)響后，拆去電容，用兩個(gè)手指捏住導(dǎo)線的兩個(gè)端頭，這時(shí)喇叭發(fā)出高的音調(diào)。隨著手指捏住松緊程度不同，喇叭發(fā)出時(shí)高時(shí)低、時(shí)響時(shí)斷、如同鳥(niǎo)叫一般的聲音。調(diào)整可調(diào)電阻阻值，會(huì)發(fā)出不同音調(diào)，模仿鳥(niǎo)鳴和其他音響。
圖5-56
13．節(jié)拍器
圖5-57是它的電路圖，它是將閃光電路中接上喇叭，做成既有燈光又有音響的節(jié)拍器，只是聲音較低。調(diào)整電阻阻值和電解電容可以得到不同的節(jié)拍。
如果去掉發(fā)光二極管，將節(jié)拍器調(diào)整到好似下雨的嘀嘀聲，還可以作為催眠器，響一夜用電量很少。
圖5-57
14．見(jiàn)光發(fā)亮的光控“燈”
這個(gè)光控“燈”是見(jiàn)光發(fā)亮。圖5-58是它的電路圖，與前面介紹的光控“燈”控制相反，因此，只要把原電路中光敏電阻和可調(diào)電阻調(diào)一下位置就可以了。在實(shí)驗(yàn)中不要忘記可調(diào)電阻的調(diào)整。
如果在電路中拆去發(fā)光二極管和電阻，接6伏繼電器，再由繼電器控制燈就可達(dá)到實(shí)用裝置的目的。
圖5-58
15．見(jiàn)光響音樂(lè)
早上陽(yáng)光照進(jìn)屋內(nèi)，它就播放出音樂(lè)。圖5-59是它的電路圖，它是在見(jiàn)光就亮的光控“燈”中，去掉發(fā)光二極管，改接音樂(lè)片和揚(yáng)聲器而成。制作時(shí)可以根據(jù)自己所希望的亮度，慢慢調(diào)整可調(diào)電阻值。該裝置還可以以市場(chǎng)銷售的小型激光指示器為光源槍，將光敏電阻安放在靶心處，找一個(gè)不透光的圓筒套在光敏電阻上，遮擋外部光線對(duì)它的干擾，調(diào)整可調(diào)電阻值，做成光電打靶器。
圖5-59
16．黑暗光控報(bào)警器
圖5-60是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮電路中接上音樂(lè)片電路，制作時(shí)根據(jù)所需的暗度下調(diào)整可調(diào)電阻值到發(fā)出音樂(lè)響聲。
該裝置還可以與小型激光指示器或其他光線配合，做成報(bào)警器，如在圈養(yǎng)的動(dòng)物外圍，將小型激光指示器遠(yuǎn)距離照射光敏電阻，當(dāng)有動(dòng)物外逃時(shí)，擋住激光束，便會(huì)報(bào)警?；蛘邔⒛_③與計(jì)算器中的連加相接，用來(lái)對(duì)傳送帶上的物品個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算，或者用于通道顯示有人、動(dòng)物通過(guò)等。
圖5-60
17．書(shū)寫光亮測(cè)試器
圖5-61是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮的電路中再加上一個(gè)發(fā)光二極管，就可以改裝為光線亮度測(cè)試器。反復(fù)調(diào)整可調(diào)電阻值，使它在符合書(shū)寫光照條件下，綠色發(fā)光二極管發(fā)光，而光照一暗時(shí)紅色發(fā)光二極管發(fā)光，以提醒人們注意。
圖5-61
18．干濕測(cè)量器 圖5-62是它的電路圖，用鋼絲照?qǐng)D做兩個(gè)探頭連在電路中，使用時(shí)，將它的兩個(gè)探頭插入花盆或其他物體中，反復(fù)調(diào)整可調(diào)電阻值，使它在濕潤(rùn)時(shí)綠色發(fā)光二極管亮，干燥時(shí)紅色發(fā)光二極管亮，以示區(qū)別。
圖5-62
19．延時(shí)開(kāi)的小“燈”
圖5-63是它的電路圖，它是將延時(shí)關(guān)電路中的電阻和電容交換位置，便可成為延時(shí)開(kāi)的電路。按下按鍵，發(fā)光二極管由亮轉(zhuǎn)滅，當(dāng)手指離開(kāi)按鍵后，會(huì)發(fā)現(xiàn)過(guò)一會(huì)兒發(fā)光二極管才亮。
圖5-63
20．水沸報(bào)警器
先將熱敏電阻放入一個(gè)直徑為8毫米左右、長(zhǎng)100毫米的銅管或不銹鋼管內(nèi)，引出導(dǎo)線，用樹(shù)脂封好，不能進(jìn)水。圖5-64是它的電路圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)插入開(kāi)水中，要慢慢調(diào)整可調(diào)電阻的阻值，使它到100℃時(shí)音響報(bào)警，低于這個(gè)溫度時(shí)沒(méi)有音響報(bào)警。
圖5-64
像以上介紹的利用基礎(chǔ)電路擴(kuò)展的電子制作還可以舉出許多例子，只要大家多動(dòng)腦筋，發(fā)揮創(chuàng)造性，就可以充分利用這套器件中磁控、光控和溫控的作用，再制作出各種適應(yīng)它們的外圍作品。
第四篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì)
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題選
（注：標(biāo)注“易”的題目得分75以下，標(biāo)注“中”的題目得分85以下，標(biāo)注“中→難”的題目完成基本要求為“中”，完成提高要求為“難”。使用中小規(guī)模器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。）
1、電子萬(wàn)年歷（中）
以“日”作為基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，設(shè)計(jì)可計(jì)年、月、日的電子萬(wàn)年歷。（1）計(jì)時(shí)結(jié)果用8只LED七段數(shù)碼顯示器穩(wěn)定顯示
（2）計(jì)年的規(guī)則是從0000至9999，計(jì)月的規(guī)則是從1至12，計(jì)日的規(guī)則是從1至30，用數(shù)碼顯示器的小數(shù)點(diǎn)區(qū)別顯示的時(shí)基單位（3）具有手動(dòng)校年、月、日功能。
2、彩燈控制器（中→難）基本要求：
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)十盞彩燈的控制電路，要求彩燈具有單向流水效果
（2）彩燈的流向可以變化?？梢哉蛄魉?，也可以逆向流水。彩燈流動(dòng)的方向?yàn)槭謩?dòng)控制 提高要求：
（3）彩燈流動(dòng)的方向也可以自動(dòng)控制，自動(dòng)控制往返變換時(shí)間為5s（4）彩燈可以間歇流動(dòng)，10s間歇一次，間歇時(shí)間1s。
3、電子密碼鎖（易）
(1)用電子器件設(shè)計(jì)制作一個(gè)密碼鎖，使之在輸入正確的代碼時(shí)開(kāi)鎖。(2)在鎖的控制電路中設(shè)一個(gè)可以修改的4位代碼，當(dāng)輸入的代碼和控制電路的代碼一致是鎖打開(kāi)。
(3)用紅燈亮、綠燈滅表示關(guān)鎖，綠燈亮、紅燈滅表示開(kāi)鎖
(4)如5s內(nèi)未將鎖打開(kāi)，則電路自動(dòng)復(fù)位進(jìn)入自鎖狀態(tài)，并發(fā)報(bào)警信號(hào)。
4、數(shù)字式跑表（中→難）
設(shè)計(jì)一個(gè)以0.01s為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)信號(hào)的實(shí)用數(shù)字式跑表。
基本要求;（1）跑表計(jì)時(shí)顯示范圍0~99min59.99s（2）具有清零、啟動(dòng)計(jì)時(shí)、暫停計(jì)時(shí)及繼續(xù)計(jì)時(shí)功能，操作按鍵（或開(kāi)關(guān)）不超過(guò)2個(gè)
（3）時(shí)鐘源誤差不超過(guò)0.01s 提高要求
（4）顯示最大值可達(dá)23h59min59.99s，有整點(diǎn)、半點(diǎn)提醒功能（5）有定時(shí)功能（6）有倒計(jì)時(shí)功能
5、四路搶答器（難）
設(shè)計(jì)一個(gè)四組參賽的智力競(jìng)賽搶答器 基本要求：
（1）當(dāng)某臺(tái)參賽者按下?lián)尨痖_(kāi)關(guān)時(shí)，由數(shù)碼管顯示該臺(tái)編號(hào)并伴有聲響。此時(shí)，搶答器不再接收其他輸入信號(hào)。
（2）電路具有定時(shí)功能。要求回答問(wèn)題的時(shí)間≤30秒（顯示為29~00），時(shí)間顯示采用倒計(jì)時(shí)方式。當(dāng)達(dá)到限定時(shí)間時(shí)，發(fā)出聲響提示。
（3）具有計(jì)分功能。每組參賽者起始分為100分，搶答后由主持人計(jì)分，答對(duì)1次加10分，否則減去10分
（4）在復(fù)位狀態(tài)下臺(tái)號(hào)數(shù)碼管不作任何顯示（滅燈）。提高要求：
（5）答題時(shí)間還剩5s時(shí)，每秒發(fā)出提示聲音。
6、汽車尾燈控制電路（中）
（1）用6只小燈泡模擬6只汽車尾燈，左側(cè)3只，右側(cè)3只。用4個(gè)開(kāi)關(guān)分別模擬腳踏制動(dòng)器，停車信號(hào)，左轉(zhuǎn)彎控制和右轉(zhuǎn)彎控制。
（2）當(dāng)汽車正常直行時(shí)，6個(gè)尾燈全滅，當(dāng)臨時(shí)剎車（腳踏制動(dòng)器）時(shí)，6個(gè)尾燈閃爍。
（3）當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)的尾燈按照000-001-010-100-000的順序循環(huán)點(diǎn)亮，每燈點(diǎn)亮0.5s，而右側(cè)的3個(gè)燈全滅。當(dāng)右轉(zhuǎn)時(shí)相同。
7、脈沖按鍵電話按鍵顯示器（中→難）基本要求：
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)具有八位顯示的電話按鍵顯示器；（2）能準(zhǔn)確反映按鍵數(shù)字； 提高要求：
（3）顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示，最低位為當(dāng)前輸入位；（4）重按鍵時(shí)，能首先清除顯示；
（5）摘下話機(jī)后才能撥號(hào)有效，掛機(jī)后熄滅顯示。
8、電子脈搏計(jì)設(shè)計(jì)（難）
(1)實(shí)現(xiàn)在15S內(nèi)測(cè)量1min的脈搏數(shù)；(2)用數(shù)碼管將測(cè)得的脈搏數(shù)用數(shù)字的形式顯示；(3)測(cè)量誤差小于±4次/min。
9、射擊自動(dòng)報(bào)靶器（中）
（1）用11個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)模擬環(huán)數(shù)取樣信號(hào)，分別表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）環(huán)，其中0表示沒(méi)射中，每次射擊完畢后立刻顯示環(huán)數(shù)
（2）每個(gè)人可以射擊5次，5次后射擊次數(shù)自動(dòng)清零，表示此人不能再射擊（3）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)累計(jì)環(huán)數(shù)并顯示（4）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)中靶次數(shù)并顯示。
10、電子拔河游戲機(jī)（易）
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。
（2）電路使用15個(gè)發(fā)光二極管，開(kāi)機(jī)后只有在拔河繩子中間的發(fā)光二極管亮。（3）比賽雙方各持一個(gè)按鈕，快速不斷地按動(dòng)按鈕，產(chǎn)生脈沖，誰(shuí)按得快，發(fā)光的二極管就向誰(shuí)的方向移動(dòng)，每按一次，發(fā)光二極管移動(dòng)一位。
（4）亮的發(fā)光二極管移到任一方的終點(diǎn)時(shí)，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都應(yīng)無(wú)作用，狀態(tài)保持，只有當(dāng)栽判按動(dòng)復(fù)位后，在拔河繩子中間的發(fā)光二極管重新亮。
（5）用七段數(shù)碼管顯示雙方的獲勝盤數(shù)。
11、籃球比賽電子記分牌（中）
設(shè)計(jì)一個(gè)符合籃球比賽規(guī)則的記分系統(tǒng)。（1）有得1分、2分和3分的情況，電路要具有加、減分及顯示的功能。（2）有倒計(jì)時(shí)時(shí)鐘顯示，在“暫停時(shí)間到”和“比賽時(shí)間到”時(shí)，發(fā)出聲光提示。
（3）有比賽規(guī)則規(guī)定的其他計(jì)時(shí)、記分要求。
12、乒乓球比賽游戲機(jī)（中→難）
設(shè)計(jì)一個(gè)甲、乙雙方參賽，裁判參與的乒乓球比賽游戲模擬機(jī)?；疽螅?/p>
（1）用8個(gè)發(fā)光二極管排成一條直線，以中點(diǎn)為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中點(diǎn)亮的發(fā)光二極管代表“乒乓球”的當(dāng)前位置，點(diǎn)亮的發(fā)光二極管依次由左向右或由右向左移動(dòng)。
（2）當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到某方的最后一位時(shí)，參賽者應(yīng)立即按下自己一方的按鈕，即表示擊球，若擊中，則“球”向相反方向運(yùn)動(dòng)，若未擊中，則對(duì)方得1分。（3）設(shè)置自動(dòng)計(jì)分電路，雙方各用二位數(shù)碼管來(lái)顯示計(jì)分，每局11分。到達(dá)11分時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。提高要求：
（4）一方得分時(shí)，電路自動(dòng)響鈴3s，這期間發(fā)球無(wú)效，等鈴聲停止后方能繼續(xù)比賽。
（5）設(shè)置局?jǐn)?shù)顯示，5局結(jié)束后有聲響提示比賽結(jié)束。
13、出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器（中）
（1）設(shè)計(jì)制作一個(gè)自動(dòng)計(jì)費(fèi)器，具有行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)，等候時(shí)間計(jì)費(fèi)及起價(jià)等三部分。三項(xiàng)計(jì)費(fèi)總和為客戶用車的總費(fèi)用，通過(guò)數(shù)碼自動(dòng)顯示。用4位數(shù)碼管顯示總的金額，最大值為99.99元。
（2）行車?yán)锍虇蝺r(jià)（0.××元/公里）、等候時(shí)間（0.××元/10分鐘）、起價(jià)（×.00元）均能通過(guò)BCD碼撥盤輸入。
（3）在車輛啟動(dòng)和停止時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，以提請(qǐng)顧客注意。
參考資料
[1]彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社 [2]孫梅生，李美鶯，徐振英.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社
[3]梁宗善.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社 [4]張玉璞，李慶常.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社 [5]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試（第二版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)與圖紙要求
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容要求：
⑴．寫出你考慮該問(wèn)題的基本設(shè)計(jì)思路，畫出一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路功能的大致框圖。
⑵．畫出框圖中的各部分電路，對(duì)各部分電路的工作原理應(yīng)作出說(shuō)明。
⑶．畫出整個(gè)設(shè)計(jì)電路的原理電路圖，并簡(jiǎn)要地說(shuō)明電路的工作原理。
⑷．圖用計(jì)算機(jī)繪制，設(shè)計(jì)報(bào)告文字通順，清晰，原理要表達(dá)清楚。
⑸.用仿真軟件對(duì)電路圖進(jìn)行仿真（仿真軟件可用EWB、Multisim10.0或PROTEL Se），說(shuō)明仿真過(guò)程中如何對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，對(duì)仿真結(jié)果加以描述（仿真中沒(méi)有的元件用近似元件代替）。
⑹．具體格式見(jiàn)本節(jié)第二部分。
⑺．評(píng)分依據(jù)：①設(shè)計(jì)思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原
理說(shuō)明是否基本正確，⑤報(bào)告是否清晰，格式是否規(guī)范⑥有無(wú)仿真及對(duì)仿真過(guò)程、仿真結(jié)果的必要描述，⑦答辯過(guò)程中回答問(wèn)題是否基本正確。⑻.答疑時(shí)間：周四下午3：00～4：30。地點(diǎn): 主樓二樓電工實(shí)驗(yàn)室 ⑼．（第四周周五）下午5點(diǎn)前交報(bào)告。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
課程設(shè)計(jì)滿分為100分，由三項(xiàng)構(gòu)成：1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)老師給分占450%；2.答辯情況老師給分占45%；3.同學(xué)互評(píng)占10%。如有抄襲者該次設(shè)計(jì)為0分。
答辯安排：每個(gè)同學(xué)現(xiàn)場(chǎng)給老師演示仿真程序，而后老師提問(wèn)。
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于3500字，用A4紙打印裝訂成冊(cè)。具體格式如下：
附件：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)用A4紙打印裝訂成冊(cè)。
第五篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì)
數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)
班級(jí)：電氣002 學(xué)號(hào)：10110081 姓名：齊西潮
原理圖方式設(shè)計(jì)二進(jìn)制全加器
一：設(shè)計(jì)目的
1.通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)二進(jìn)制全加器和十進(jìn)制全加器，掌握組合邏輯電路設(shè)計(jì)的方法。2.初步了解Quartus Ⅱ采用原理圖方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的流程。
3.初步掌握FPGA開(kāi)發(fā)的流程以及基本的設(shè)計(jì)方法、基本的仿真分析方法。二：設(shè)計(jì)原理
在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，邏輯操作及數(shù)字大小的比較等操作，實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)算功能的電路是加法器。加法器是一種組合邏輯電路，主要功能是實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的算數(shù)加法運(yùn)算。
在設(shè)計(jì)全加器之前先要考慮半加器，半加器完成兩個(gè)一位二進(jìn)制相加，而考慮由低位來(lái)的進(jìn)位,半加器的表達(dá)式為：Sn=AnBn+AnBn= An⊕Bn
Cn= AnBn ；
全加器是帶有進(jìn)位的二進(jìn)制加法器，全加器的邏輯表達(dá)式：Sn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1
Cn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1 三：設(shè)計(jì)內(nèi)容
應(yīng)用軟件QuartusⅡ設(shè)計(jì)原理圖并對(duì)所設(shè)計(jì)圖進(jìn)行仿真。四：設(shè)計(jì)步驟
（一）二進(jìn)制全加器的設(shè)計(jì)步驟 1．打開(kāi)Quartus Ⅱ,選菜單File→New,在彈出的New對(duì)話框中選擇Device Design Files頁(yè)的原理圖文件編輸入項(xiàng)Block Diagram/Schematic File。2.在原理圖編輯窗口設(shè)計(jì)一個(gè)全加器
編好圖后保存文件名取為b_adder.bdf.3．將設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)成可調(diào)用的元件
為了構(gòu)成全加器的頂成設(shè)計(jì)，必須將以上設(shè)計(jì)的半加器b_adder.bdf設(shè)置成可調(diào)用的元件，方法是選擇菜單 File→Create/Update Symbol Files for Current File項(xiàng)，即可將當(dāng)前文件b_adder.bdf變成一個(gè)元件符號(hào)存盤，以待在高層設(shè)計(jì)中調(diào)用。
4.設(shè)計(jì)全加器頂層文件。
為了建立全加器的頂層文件，必須打開(kāi)一個(gè)原理圖編輯窗口，方法同前，即再次選擇菜單File→New，→Block Diagram/Schematic File。在彈出的圖中Project下調(diào)出b_adder文件，同時(shí)按照?qǐng)D連接好全加器。以q_adder命名將此全加器設(shè)計(jì)存在同一路徑F:addera文件夾中。下面是以鏈接好的全加器電路
保存文件。5.創(chuàng)建工程
選擇File下拉菜單中的New Project Wizard，新建一個(gè)工程。點(diǎn)擊圖中的next進(jìn)入工作目錄。
6.對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行編譯。在Processing菜單下，點(diǎn)擊Start Compilation命令，開(kāi)始編譯。編譯結(jié)束后點(diǎn)擊 確定 按鈕。
7.仿真
在File下拉菜單中選擇New，選取對(duì)話框中的Other File下的Veetor Waveform File，點(diǎn)擊OK，打開(kāi)一個(gè)空的波形編輯器窗口。加入輸入輸出端口，在波形編輯器窗口的左邊端口名列表區(qū)雙擊，在彈出的菜單中選擇Node Finder,出現(xiàn)Node finder 窗口后，在Filer列表中選擇Pins:all,點(diǎn)擊List,在Node Finder 窗口中出現(xiàn)的所有的信號(hào)名稱中點(diǎn)》按鈕，再點(diǎn)擊OK。制定輸入端口的 邏輯電平變化，最后保存該仿真波形文件，文件名與工程名相同。再點(diǎn)擊Edit→End Time ,在彈出的窗口中的 time 值改為100.0 單位是us,點(diǎn)擊OK，完成設(shè)置。點(diǎn)擊右上角的藍(lán)色箭頭開(kāi)始仿真。波形如下
原理圖方式設(shè)計(jì)頻率計(jì)
一．設(shè)計(jì)原理
數(shù)字頻率計(jì)的主要功能是測(cè)量周期信號(hào)的頻率。頻率是單位時(shí)間（1S）內(nèi)信號(hào)發(fā)生周期變化的次數(shù)。如果我們能在給定的 1S 時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)波形計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來(lái)，就能讀取被測(cè)信號(hào)的頻率。數(shù)字頻率計(jì)首先必須獲得相對(duì)穩(wěn)定與準(zhǔn)確的時(shí)間，同時(shí)將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識(shí)別的脈沖信號(hào)，然后通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)算這一段時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，將其換算后顯示出來(lái)。這就是數(shù)字頻率計(jì)的基本原理。含有時(shí)鐘使能的2位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)原理如圖2-1所示，頻率計(jì)的核心元件之一是含有時(shí)鐘使能及進(jìn)位擴(kuò)展輸出的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。所以在這里擬使用一個(gè)雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)74390和其它一些輔助元件來(lái)完成。圖中74390連接成兩個(gè)獨(dú)立的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，待測(cè)頻率信號(hào)clk通過(guò)一個(gè)與門進(jìn)入74390的第1個(gè)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端1CLKA，與門的另一端由計(jì)數(shù)使能信號(hào)enb控制：當(dāng)enb=‘1’時(shí)允許計(jì)數(shù)；enb=‘0’是禁止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器1到4位輸出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成總線表達(dá)方式即q[3..]，由圖左下角的OUTPUT輸出端向外輸出計(jì)數(shù)值，同時(shí)由一個(gè)4輸入與門和兩個(gè)反相器構(gòu)成進(jìn)位信號(hào)進(jìn)入第2個(gè)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端2CLKA。第2個(gè)計(jì)數(shù)器的4位計(jì)數(shù)輸出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，總線輸出信號(hào)是q[7..4]。這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的總的進(jìn)位信號(hào)，即可用于擴(kuò)展輸出的進(jìn)位信號(hào)由一個(gè)6輸入與門和兩個(gè)反相器產(chǎn)生，由cout輸出。clr是計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)。
二：設(shè)計(jì)一個(gè)2位十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器 1.繪制原理圖。2.進(jìn)行全程編譯，方法如二進(jìn)制加法器的方法。3.仿真
步驟和二進(jìn)制加法器流程相同外還要注意，在輸出總線設(shè)置上先選中q[3]、q[2]、q[1]、q[0],右鍵彈出選擇Grouping→Group,name改為q3..0,按此方法設(shè)置好q[7]、q[6]、q[5]、q[4],在Grouping→Group,name中改名為q7..4。輸入clk時(shí)鐘信號(hào)，clr，enb,信號(hào)，然后點(diǎn)擊仿真按鈕開(kāi)始仿真，其結(jié)果如下
十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)完成。三：時(shí)序控制電路設(shè)計(jì)
仿真波形圖：
四 : 頻率計(jì)頂層電路設(shè)計(jì)
仿真波形：
五.實(shí)驗(yàn)心得
頻率計(jì)是在已經(jīng)能比較熟練使用Quartus II軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，仿真的。操作熟練程度確實(shí)較以前有了較大提高。掌握了在出錯(cuò)時(shí)如何通過(guò)error提示進(jìn)行錯(cuò)誤的修改以及使用一些快捷鍵快速的打開(kāi)、建立新文件。本次設(shè)計(jì)中，收獲頗多，它培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，對(duì)于同組之間的合作，也是十分重要的，只有共同努力，才能收獲到最美的果實(shí)。在設(shè)計(jì)中遇到過(guò)問(wèn)題，也解決過(guò)問(wèn)題，有過(guò)成功，也有過(guò)失敗。我們應(yīng)該記住成功，但我們更加不能忘記失敗，只有一次次地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我們才能不斷進(jìn)步。
總結(jié)
過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了如何使用Quartus II軟件，了解了其主要功能并且知道如何進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的仿真，使以往抽象的知識(shí)形象化，增強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和鞏固，會(huì)對(duì)我以后的學(xué)習(xí)起到極大的幫助作用。
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