适用场景:数字钟制作调试、实验报告撰写参考
本文要点:直流稳压电源设计、数字钟计数器配置、校时电路实现
行文逻辑:确定设计题目→论证方案选择→分析系统原理→描述电路功能
一、课程设计题目:
直流稳压电源和多功能数字钟
二、设计目的
1、熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
2、了解面包板结构及其接线方法。
3、了解数字钟的组成及工作原理。
4、熟悉数字钟的设计与制作。
5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。
6、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识的分析和解决实际问题的能力。
7、提高电路布局、布线及检查和排除故障能力。
8、培养书写综合实验报告的能力。
三、方案选择与论证
方案一的设计主要是由555振荡电路, 时间计数电路,校时电路和译码驱动电路组成。时间计数电路由CD4518和CD4511组成,分为一个24进制电路和两个60进制电路。校时电路则由开关组成。
方案二的设计主要由晶体振荡电路,时间计数电路,校时电路,译码驱动电路。其中,时间计数电路用六个74LS90组成。校时电路主要由 HD74KS00P组成RS触发器,而且加入消抖电路,达到了自动校时的效果。
综合比较,选择方案一。
四、系统功能及原理
1、直流稳压电源
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
四个环节的"工作原理如下:
A、电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
B、整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
C、滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
D、稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接组件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1.5A。其典型电路如下图,其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器,输出电压Uo的表达式为:Uo=1.25(1+R2/R1)式中R1一般取120-240欧姆。
2、多功能数字钟
数字钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器,可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。
适用场景:电子实训项目设计、课程设计任务执行
本文要点:检测电路设计、放大电路仿真、计数显示电路实现
行文逻辑:确定设计目的→分析设计要求→绘制设计框图→设计单元电路→调试结果分析
班级: 姓名: 学号:
指导教师:
目录
一、 设计目的
二、 设计要求
三、 设计框图及整机概述
四、 各单元电路的设计及仿真 1、 检测电路 2、 放大电路 3、 滤波电路 4、 整形电路 5、 定时电路
6、 计数、译码、显示电路
五、 电路装配、调试与结果分析
六、 设计、装配及调试中的体会
七、 附录(包括整机逻辑电路图和元
器件清单)
八、 参考文献
一、 设计目的
巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的`过程有一个初步的了解,使学生掌握常用模拟、数字集成电路(运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等)的应用。
二、设计要求
掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。
三、设计框图及整机概述
图1 红外线心率计的原理框图
红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的,因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器,这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路,译码、驱动、显示电路等几部分组成。
四、各单元电路的设计及仿真
1、检测电路
血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来,然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。
图4 血液波动检测电路
2.放大电路
3、滤波电路
由三脚输入信号,六脚输出信号
4、整形电路
适用场景:电子产品开发前测试验证、课程实训成果汇报
本文要点:使用AT89C51单片机控制、完成LED点阵显示电路焊接、实现汉字滚动显示功能
行文逻辑:明确实训任务→设计电路方案→编写程序代码→完成硬件调试→撰写实训报告
系别:xxx
专业:xxx
班级:xx级
学号:xx号
学生姓名:xx
指导教师:xx
完成日期:20xx-xx-xx
一、实训任务与要求(大标题均为四号,黑体)
1.实训任务(小标题和正文均为小四号,宋体,行距1.5倍)硬件要求:AT89C51,74LS245,ULN20xx,
显示要求:显示班级姓名,灵活采用显示方式,动态效果,移动闪烁等设计三个按键以上的功能,功能自定义
2.实训要求
1)、用所指定的元器件完成实训课题的电路设计、焊接及调试;
2)、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用原则;熟悉相关仪器的.使用;
3)、掌握电子电路的设计与调试方法;
4)、撰写课程实训报告。
3.实训目的
通本课程实训将模拟电路理论知识与基本实践技能相结合。学生通过对实用模拟电子电路的设计、安装、调试、撰写报告等各环节的训练,培养模拟电子技术理论知识在实践中的应用能力、独立地解决实际问题的能力和创新能力。
二、方案设计与论证
1.电路设计
P1.0~P1.3通过74154译码器和反向器ULN20xx接LED点阵的列线,P0和P2口通过同相器74ls245接LED点阵的行线。由于P0口为漏极开路,ULN20xx和74LS245为集电极开路,所以应分别接上一上拉电阻。由4个8×8LED点阵组成一个16×16LED点阵显示器。
设计完成的仿真电路图如总电路图所示,其中4个8×8LED点阵电路图连接成的16×16LED点阵显示器的接线图如单元电路设计所示。
2.程序设计
(1)初始化
将字模数据索引值寄存器R1赋初值#00h,将列控制信号寄存器R0赋初值#00H,将列数寄存器R2赋初值#10H,将扫描次数寄存器R3赋初值#05H,将汉字个数寄存器R4赋初值#1EH
(2)字模数据输出
查表取出字模数据,由P0口输出,经74LS245同相器驱动点阵显示器的前8行。再查表取出数据,又P2口输出,经74LS245驱动点阵显示器的后8行。列控制信号由P1口输出,经74154译码,再经ULN20xx反向器驱动点阵显示器的某列。
(3)汉字显示延时:一个汉字循环扫描5次
(4)汉字滚动循环显示:当汉字滚动显示完一遍以后,再循环显示。
三、单元电路设计(小标题和正文均为小四号,宋体,行距1.5倍)
复位电路:
1817161514131211
同相驱动器74LS245
反向驱动器ULN20xx
321
YYYLED点阵显示器:
按键电路:
四、总原理图及元器件清单
1.总原理图
2.元件清单元器件清单
适用场景:电路设计初期方案制定、电子实验操作指导
本文要点:正弦波产生电路设计、文氏桥振荡电路实现、Multisim仿真调试
一、实验设计目的和作用
1、进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的`能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
4、通过学员的独立思考和解决实际问题的过程,培养学员的创新能力
二、设计的具体实现
实验要求用TL084设计正弦波产生电路。正弦波产生方式有多种,本次试验采用较为简单的文氏桥振荡电路。通过图书馆和上网查阅有关资料,确定如下电路。
Multisim原理图:
sch图
调节w1使电路起振,w2调节幅度
仿真结果:频率162Hz,幅度范围0.8—10V
三、实际制作调试和结果分析
频率:133.33Hz
幅度范围:1~9V
四、总结
第一次进行电路设计,遇到了很多麻烦。Multisim、Protel等软件不熟悉,第一次焊电路焊工也不行。通过实验,基本学会了这些软件的操作,制作过程中,自己的焊工有了很大进步。虽然做了好几次才把电路调出来,但还是很满意。
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