智能电子系统设计与调试

昆明理工大学

信息工程与自动化学院

电工电子教学实验中心

邵建龙教授2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7

电子设计竞赛

(一)系统总体设计

系统总体设计是智能电子系统设计的前提前提,,合理的总体设计是系统成败的关键合理的总体设计是系统成败的关键。。总体设计关键在于对系统功能和性能的认识和合理分析识和合理分析,,系统系统CPU CPU CPU及关键芯片的选及关键芯片的选型,系统基本结构的确立和软系统基本结构的确立和软、、硬件功能的划分的划分。。

一、智能电子系统的设计

开始

明确任务

选CPU及外围主要芯片

划分软、硬件功能

硬件设计软件设计

联机仿真调试

排除硬件故障、修改软件

下载固化程序,独立运行系统

完成

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1.

明确系统的功能与性能2.

系统单片机选型3.

3. 划分系统软划分系统软划分系统软、、硬件功能

4.

4. 确定系统结构组成确定系统结构组成

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1. 1. 程序存储器程序存储器

2. 2. 数据存储器数据存储器

3. I/O 3. I/O接口接口

4. 4. 译码电路译码电路

5. 5. 总线驱动器总线驱动器

6. 6. 抗干扰电路抗干扰电路(二)硬件设计

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(三)软件设计软件设计::流程图

系统定义软件结构设计建立数学模型绘制程序流程图

编写程序编译汇编连接在线仿真调试

程序有错否?修改程序

固化

Y

N

开始

结束

软件设计通常分作系统定义软件设计通常分作系统定义、、软件结构设计和程序设计等三个步骤

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1. 1. 系统定义系统定义

①定义说明各输入定义说明各输入//输出口的功能输出口的功能,,确定信息交换的方式息交换的方式、、与系统接口方式与系统接口方式、、所占口地址所占口地址、、读取和输出方式等读取和输出方式等。。

②在程序存储器和数据存储器区域中在程序存储器和数据存储器区域中,,合理分配存储空间理分配存储空间,,其中包括系统主程序其中包括系统主程序、、常数表格表格、、数据暂存区域数据暂存区域、、堆栈区域和入口地址等。

③对面板控制开关对面板控制开关、、按键等输入量以及显示、控制等输出量也必须给予定义控制等输出量也必须给予定义,,以此作为编程依据编程依据。。

④针对可能出现的由干扰引起的错误进行容错设计容错设计,,给出错误处理方案给出错误处理方案,,以达到提高软件可靠性的目的件可靠性的目的。。

⑤明确所设计的用户程序应达到的精度明确所设计的用户程序应达到的精度、、速度指标速度指标。。

2011-5-7电子设计竞赛2. 2. 软件结构设计软件结构设计

3. 3. 程序设计程序设计

用户实时监控程序模块1模块2模块n 模块1.1模块2.1模块n .1模块n .2模块n .2.1…………调度调

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系统调试包括硬件调试系统调试包括硬件调试、、软件调试和软软件调试和软、、硬件联调硬件联调。。根据调试环境不同根据调试环境不同,,系统调试又分为模拟调试与现场调试分为模拟调试与现场调试。。各种调试所起的作用是不同的作用是不同的,,它们所处的时间段也不一样,不过它们的目的都是为了查出用户系统中存在的错误或缺陷中存在的错误或缺陷。。

二、智能电子系统的调试

系统调试开始

硬件调试软件调试

系统联调

现场调试

调试结束模拟调试

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电子设计竞赛1.

1. 单片机应用系统调试工具单片机应用系统调试工具

(1) (1) 单片机开发系统单片机开发系统(2) (2) 万用表万用表(3) (3) 逻辑笔逻辑笔(4) (4) 逻辑脉冲发生器与模拟逻辑脉冲发生器与模拟信号发生器(5) (5) 示波器示波器(6) (6) 逻辑分析仪逻辑分析仪

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2. 2. 单片机应用系统的一般调试方法单片机应用系统的一般调试方法(1) (1) 硬件调试硬件调试①静态调试②动态调试(2) (2) 软件调试软件调试①先独立后联机②先分块后组合③先单步后连续

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(3) (3) 系统联调系统联调

①软、硬件能否按预定要求配合工作。

②系统运行中是否有潜在的设计时难以预料的错误难以预料的错误。。

③系统的动态性能指标系统的动态性能指标((包括精度包括精度、、速度参数速度参数))是否满足设计要求是否满足设计要求。。

(4) (4) 现场调试现场调试

2011-5-7电子设计竞赛3、一般电子电路的调试

方法方法:: 1.边安装边调试边安装边调试((一个功能一个功能的来一个功能一个功能的来););

2.全部安装完毕后全部安装完毕后,,再总调试再总调试。。

一般调试步骤一般调试步骤::

1.通电前检查通电前检查;;

2.通电检查通电检查;;

3.单元电路测试单元电路测试;;

4.整机联调整机联调。。

一般电路故障的排除方法一般电路故障的排除方法::

1.信号寻迹法信号寻迹法;;

2.对分法对分法;;

3.分割测试法分割测试法;;

4.电容旁路法电容旁路法;;

5.对比法对比法;;

6.替代法替代法;;

7.静态测试法静态测试法;;8.动态测试法动态测试法。。

一、Keil uVision

二、Proteus

三、联调

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一、Keil uVision

用uVision3uVision3以上版本以上版本以上版本好调程序好调程序好调程序,,错了好知道错在哪里错了好知道错在哪里。。

1、luojw.c luojinw.DSN

c 语言里的问题语言里的问题,,编译通不过是处理起来最简单的编译通不过是处理起来最简单的,,Keil 中凡有错误的地方它会以红色指示出来的中凡有错误的地方它会以红色指示出来的,,一看便知看见这个红色指示了吗看见这个红色指示了吗??红色标记只是对{ { 产生的产生的产生的。。uVision3可以指示出错误可以指示出错误,,uVision2uVision2不会指示出错误不会指示出错误不会指示出错误。。

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2、温度计温度计..asm 温度计温度计.DSN .DSN

在Keil Keil中加入一些中加入一些中加入一些nop nop nop语句语句语句,,设置断点调试设置断点调试。。观察有无执行到断点无执行到断点。。

发现程序执行到发现程序执行到ACALL ACALL CONVERT;CONVERT;启动温度转换启动温度转换就不再向下执行了就不再向下执行了!!

细查细查,,是因为程序执行到是因为程序执行到ACALL ACALL RD_Byte

;读BUSY,BUSY,等待转换结束等待转换结束

MOV A,RD_WORD

nop

CJNE A,#0FFH,LOOPC

因为因为A A 的数值为的数值为00,永远到不了永远到不了FF FF

就不再向下执行了就不再向下执行了!!

在Keil Memory Window Memory Window中的中的中的Address Address Address设置为设置为设置为I:0X20I:0X20I:0X20,,以便于观察内存以便于观察内存20H 20H 20H~~28H 28H变化情况变化情况变化情况。。

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3、zhangguang.c

本例本例zhangguang zhangguang zhangguang提供了程序软件仿真过程中变量提供了程序软件仿真过程中变量keyvalue keyvalue、、counter counter的检测的检测的检测、、调试调试。。

在Peripherals/I/O ports Peripherals/I/O ports中点选出中点选出中点选出Port2Port2Port2、、Port3Port3,,点出点出View/Code Coverage Window View/Code Coverage Window View/Code Coverage Window窗口窗口窗口。。

仿真调试时可单步运行仿真调试时可单步运行,,单击单击Port3Port3Port3中的中的中的P32P32P32使之为使之为0,右击代码调试窗口中的变量右击代码调试窗口中的变量keyvalue keyvalue keyvalue使之出现在使之出现在Watch Watch##1或2中、counter counter也一样也一样也一样,,便可方便地观察便可方便地观察。。最终排除了错误最终排除了错误。。

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static static uchar uchar keyswitch keyswitch=1,keyvalue,counter=0;=1,keyvalue,counter=0;=1,keyvalue,counter=0;作作keyvalue keyvalue以及以及以及counter counter counter定义后定义后定义后,,不应在

void key()中再作中再作keyvalue keyvalue keyvalue定义定义定义。。{ static { static uchar uchar keycounter;//,keyvalue keycounter;//,keyvalue;;

否则

switch(keyvalue switch(keyvalue))

{

case 0x00:case 0x00:其中其中其中keyvalue keyvalue keyvalue的值似乎永远是的值似乎永远是的值似乎永远是00,不会有其它的会有其它的case case case可执行可执行可执行。。

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void void keyprocess()keyprocess()keyprocess()不应在其中再作不应在其中再作不应在其中再作counter counter counter定义定义定义。。{////uchar uchar counter;

否则

void void main(void main(void main(void))

{

P2=0x7f;

P0=P0=tab[counter tab[counter tab[counter];];

for(;;)

{

key();

if(counter if(counter>1)>1)这里的这里的if if if语句不会起作用语句不会起作用{counter=0;}

电子系统设计 实验报告

本科生实验报告 实验课程电子系统设计 学院名称 专业名称测控技术与仪器 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇年月——二〇年月

实验一、运放应用电路设计 一、实验目的 (1)了解并运用NE555定时器或者其他电路,学会脉冲发生器的设计,认识了解各元器件的作用和用法。 (2)掌握运算放大器基本应用电路设计 二、实验要求 (1)使用555或其他电路设计一个脉冲发生器,并能满足以下要求:产生三角波V2,其峰峰值为4V,周期为0.5ms,允许T有±5%的误差。 V2/V +2 图1-1 三角波脉冲信号 (2)使用一片四运放芯片LM324设计所示电路,实现如下功能:设计加法器电路,实现V3=10V1+V2,V1是正弦波信号,峰峰值0.01v,频率10kHz。 V3 图1-2 加法电路原理

三、实验内容 1、555定时器的说明: NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率的脉波讯号。 a. NE555的特点有: 1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。 2.它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。 3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。 b. NE555引脚位配置说明下: NE555接脚图: 图1-3 555定时器引脚图 Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。

智能化电子系统设计报告

目录 1 前言(绪论) (2) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较4 2.1.1方案一:长期寿命测试 (4) 2.1.2方案二:加速(短期)寿命测试 (4) 2.2方案论证4 3 单元模块设计 (5) 3.1各单元模块功能介绍及电路设计5 3.1.1热阻( Rθ ) 的测量 (5) 3.1.2结温测量 (6) 3.1.3光通量的测量 (7) 3.1.4串口电路的设计 (8) 3.1.5温度控制和报警电路设计 (9) 3.1.6 过零触发电路设计 (9) 3.2电路参数的计算及元器件10 3.2.1 LED灯常用电路参数 (10) 3.2.2电学特性 (10) 3.3特殊器件的介绍13 3.3.1 ADM3251E (13) 3.3.2 ADUC848 (14) 3.3.3 555芯片 (15) 3.4各单元模块的联接17 4 软件设计 (18) 4.1 PROTEL99 SE简介18 4.2软件设计结构及功能18 5 系统调试 (19) 6 系统功能及指标参数 (20) 6.1说明系统能实现的功能20 6.2系统指标参数测试及测试方法说明20 6.2.1失效时间和失效数的确定 (20) 6.2.2 数据处理方法 (22) 6.3系统功能及指标参数分析22 7 结论 (23) 8 总结与体会 (24) 9 参考文献 (25) 附录1:相关设计图 (26) 附录2:元器件清单表 (27) 附录3:相关设计软件 (28)

1 前言(绪论) 1986 年,在蓝宝石基底上沉积高品质GaN 晶体获得成功,并且在1993 年开发出了高亮度蓝光发光二极管( LEDs) 。至今,人们仍在对高亮度蓝光 LED 进行不断地完善。在 1996 年,开发出了采用蓝光 LED 与黄色荧光粉相结合发出白光的 LED 产品并将其商业化[1]。21 世纪照明 METI 国家(Akari) 项目是一项基于高效率白光 LED 照明技术的工程,它利用的是近紫外线 LED 与荧光粉系统相结合的方法,该项目于1998 年启动,其第一阶段的项目已于 2004 年完成。 作为电子元器件,发光二极管(Light Emitting Diode-LED)已出现40多年,但长久以来,受到发光效率和亮度的限制,仅为指示灯所采用,直到上世纪末突破了技术瓶颈,生产出高亮度高效率的LED和兰光LED,使其应用围扩展到信号灯、城市夜景工程、全彩屏等,提供了作为照明光源的可能性。随着LED应用围的加大,提高LED可靠性具有更加重要的意义。LED具有高可靠性和长寿命的优点,在实际生产研发过程中,需要通过寿命试验对LED芯片的可靠性水平进行评价,并通过质量反馈来提高LED芯片的可靠性水平,以保证LED芯片质量,为此我司在实现全色系LED产业化的同时,开发了LED芯片寿命试验的条件、方法、手段和装置等,以提高寿命试验的科学性和结果的准确性。 近些年来,LED 照明因具有许多优点,例如长寿命、低能耗、体积小等而非常有吸引力。最早 LED 只是被用来替换小型白炽灯充当指示器。在其光效有所提高后,LED 被应用于显示器中。随着其光效和总光通量的进一步改善,LED 开始被应用于日常照明领域。对于普通照明设备而言, LED 有限的光通量是一个难以解决的问题。要想获得高光通量就需要有高密度基底和大的工作电流。这将导致LED 产生热量、温度升高, 损坏LED 模块。 随着LED生产技术水平的提高,产品的寿命和可靠性大为改观,LED的理论寿命为10万小时,如果仍采用常规的正常额定应力下的寿命试验,很难对产品的寿命和可靠性做出较为客观的评价,而我们试验的主要目的是,通过寿命试验掌握LED芯片光输出衰减状况,进而推断其寿命。 本设计介绍了LED芯片寿命试验过程,提出了寿命试验条件,完善的试验方案,消除可能影响寿命试验结果准确性的因素,保证了寿命试验结果的客观性和准确性。采用科学的试验线路和连接方式,使寿命试验台不但操作简便、安全,而且试验容量大。

电子系统综合设计与训练

电子系统综合设计与训练 指导书 编者:陈巍曾宪阳陆欣云 南京工程学院 工程基础实验与训练中心 前言:本课程是南京工程学院工程基础实验与训练中心系统集成专业、自动化学院相关专业课程体系与内容的教学改革的产物,是组成南京工程学院电工电子类专业技术基础课平台课程的课程之一,也是最重要的的一门实践性课程。其目的是通过以工程实践或社会生活为背景的综合电子系统的研究、设计与实现,使学生能将已学过的模拟电路、数字电路与EDA技术、微机原理、单片机、嵌入式系统等多门课程知识综合运用于电子系统的设计中,从而培养学生知识综合应用及电子系统设计的能力,这是在所有实践性课程中最具活力,最能培养学生的自主学习与实践能力、培养学生创新思维的课程之一。在教学中可以根据学生兴趣爱好及所在的各学科专业的实际要求,选择不同的实践课题。 授课方式:本课程是研讨型实践课程,采用教师授课、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。 课程学时:课内总学时120学时,其中:授课10学时,专题讲座10课时,讨论40课时,实践60学时(实践2课时作1学时);课内外学时比例:1:1 适合范围:电类专业本科生 先修课程:大学物理(含半导体器件物理)、电路分析基础、电子技术基础(模拟、数字)、单片机技术或嵌入式系统。 第一部分:模拟电子技术、数字电子技术混合设计项目项目一、正弦信号产生、转换计数显示电路的设计 【项目内容】 设计一个数模混合系统,包括信号的产生、转换、脉冲计数、译码、显示等。电路应实现的具体功能与技术指标如下: 1.基本要求 (1)设计一个正弦信号产生电路,要求输出信号频率可调。频率范围为500~1000Hz。

电子系统设计论文

电子电路设计论文 ——8位抢答器智能系统 一、前言 在电子科学技术高速发展的今天,高科技产品越来越多的应用在我们的日常生活中,每时每秒我们都能感受到产品的更新换代产品乃至技术革新的日新月异都让人对以相信。像日常我们工作所用到的电脑、手机等等,这些高科技产品给我们带来了极大的方便,但这要归功于科学技术的高速发展。 二、设计目的与要求 1 .设计目的 通过课程设计,对数字逻辑的基本内容有进一步的了解,特别是时序逻辑电路的设计。能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践,操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解,在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题,通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后,更明白数字逻辑电路设计的一般方法,以及在遇到困难怎么排除问题。 2. 设计要求 8设计要求包括: 1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如,30秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时。 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统通过一个指示灯报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。 三、电路原理、设计思路、设计方案 (一)工作原理及设计方案 抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路,竞赛者可以分为若干组,抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断,并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后,则在显示器上显示该组的号码,同时电路将其他各组按键封锁,使其不起作用。回答完问题后,由主持人将所有按键恢复,重新开始下一轮抢答。抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间可以由主持人设定(如,30秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显

电子系统设计报告

课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式,要求学生综合利用所学的有关知识,在教师的指导下,分析和熟悉已给题目,然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程,并做出课程设计报告。因此,在设计中,要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系,在设计思路上不框定和约束同学们的思维,同学们可以发挥自己的创造性,有所发挥,并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程,逐步掌握系统开发的以下相关技术: (1)熟悉系统设计概念; (2)利用所学数电、模拟电路知识,设计电路图; (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB; (4)熟悉系统项目设计报告填写知识; (5)培养团队合作意识。 通过本课程设计,有助于学生更好地了解整个课程的知识体系,锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力,使其理论与实践相结合,从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力,全面运用课程所学知识,发挥自己的创造性,全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力,从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1.系统方案认识 根据所设定的题目,能够给出系统设计方案与思路

题目:信号发生器产生电路,请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路,并制作原理图,然后阐述其原理。 基本原理: 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波,并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍(如图5所示) 图5 DAC0832管脚图 1) DI7~DI0:8位的数据输入端,DI7为最高位。

电子系统设计专题实验

电子系统设计专题实验报告 ——AVR 单片机基础实验 学 院: 电信学院 班 级: 计算机14 学 号: 2110505092 姓 名: 刘鑫

一、实验目的和要求 本实验课程的主要目的是通过一个新型嵌入式单片机为核心的应用系统设计,掌握微型计算机硬件系统结构基本原理,软件开发编程方法,外围接口电路的组成和应用编程技术,以及电子系统设计的相关技术。通过课程实践训练,能够独立实现一个完整的计算机应用系统设计。 要求基本实验部分学习单片机系统的基本硬件组成原理和软件程序设计方法;综合设计实验要求根据题目需求自行设计系统硬件组成电路,并设计实现完成相应功能的应用程序调试任务。 二、实验设备及开发环境 以AVR ATmega128单片机为核心的实验开发系统。实验开发板采用技术性能优良的AVR ATmega128单片机作为核心器件,还特别设计了USB接口模块、Ethernet网络接口模块,还有MCU对外扩插槽,可为电路扩展模块提供必要的准备。 AVR单片机实验开发系统实验测试环境: 1.软件开发平台: PC机WindowsXP操作系统; AVR Studio 4.16 集成开发软件; WinAVR 20080610 C语言编译器; 2.下载编程工具: JTAG ICE mkII在线仿真器; 3.测试目标板: ATmega128实验开发板; 4.测试程序:用C语言编写电路功能测试程序,在WinAVR(GCC)+ AVR Studio编译下通过。 三、实验设计题目及实现的功能 实验一:单片机实验系统开发环境学习 1. 熟悉实验电路的结构原理、元器件名称、作用及相应的接口连接; 2. 学会使用C编译器编辑、编译、调试简单C源程序; 3. 学会使用AVR Studio集成开发软件下载调试并得到正确结果; 4. 熟悉蜂鸣器电路的编程原理 实验程序源代码: #include // I/O端口寄存器配置文件,必须包含 #include // 延时函数调用文件 int main(void) // GCC中main文件必须为返回整形值的函数,没有 // 参数 { PORTE = 0X80; // PORTE输出高电平,使蜂鸣器不响 DDRE = 0X08; // 配置端口PE3为输出口 while(1) { PORTE &= ~(1 << PE3); //PE3置“0”,但是这种设置方法不改变PE口其余位 //的状态,平时程序中推荐这种使用方法 _delay_ms(100); // 延时100毫秒 _delay_ms(100); _delay_ms(100);

电子系统综合设计实验报告

电子系统综合设计实验报告 所选课题:±15V直流双路可调电源 学院:信息科学与工程学院 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2016年06月

摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的,但由于买不到规格为±18V的变压器,只有±15V大小的变压器,所以最后输出结果会较原本预期要小。本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。最后实物模型的输出电压在±13左右波动。 1、任务需求 ⑴有+15V和-15V两路输出,误差不超过上下1.5V。(但在本次设计中,没有所需变压器,所以只能到±12.5V) ⑵在保证正常稳压的前提下,尽量减小功效。 ⑶做出实物并且可调满足需求 2、提出方案 直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器和稳压环节组成如下图a所示。 ⑴单相桥式整流 作用之后的输出波形图如下:

⑵电容滤波 作用之后的输出波形图如下: ⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器,有输出正电压的LM317三端稳压器;有输出负电压的LM337三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中,稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。 LM317的引脚图如下图所示:(LM337的2和3引脚作用与317相反)

3、详细电路图: 因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应,抑制高频干扰。 参数计算: 滤波电容计算: 变压器的次级线圈电压为15V ,当输出电流为0.5A 时,我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时,我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围,其中在电路频率为50HZ 的情况下,T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ,保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V 的点解电容。另外,由于实际电阻或电路

电子围栏系统设计方案1

电子围栏系统设计方案 为了最大程度保障周界的安全和适应新形势下的要求,项目采用先进可靠的脉冲电子围栏安全防范设备,相信在人防和技防的紧密结合下,将充分发挥先进的现代科学技术防范手段的积极作用,很大程度上提高安全系数。系统具有集中统一管理能力,为管理提供便捷 每台脉冲主机都有RS485信号输出,通过传输线缆连接到监控机房或者门卫室的报警主机上,实时显示每个防区的电压值、防区状态(高压/低压/撤防),当围墙上某个防区报警,机房报警主机实时显示报警防区以及报警类型(短路/断路)。 系统应具有开放性、可扩充性、兼容性和灵活性 整个脉冲电子围栏系统除了接入自身的电网系统,还可以通过地址模块接入红外、声光、喇叭等信号,如果原有系统或者最初设计已有报警主机,脉冲主机也可以通过地址模块接第三方报警主机。 系统的设计和产品的选择确实符合标准化、规范化 按照电子围栏国家标准以及人体翻越围栏的高度,设计出4线电子围栏共0.8米,6线电子围栏共1米的防范高度。 系统必须具有较高的安全性、可靠性 脉冲主机输出的脉冲信号,每秒钟1个脉冲,而且持续时间为0.1秒,能量为2.5毫库仑(监狱高压电网为50毫库仑),所以对人体是安全可靠的。系统运行的智能化 脉冲电子围栏系统可以连接报警主机、电脑软件、模拟LED电子屏,可以进行多级管理,远程访问、还可以联动监控系统、高音喇叭等,当系统出现短路、断路、设备故障、断电、线路故障,机房报警主机都会报警。 合理的性价比 脉冲电子围栏在市场上运营有10多年,目前产品非常成熟,寿命能达到8-10年,比起市场上熟知的周界报警系统(如:红外),性价比非常高。

应用的广泛性 目前脉冲电子围栏系统已广泛应用于小区、工厂、变电站、部队、铁路交通、学校、监狱、看守所、水利、养殖业等行业。 设计依据 (1)国家标准《脉冲式电子围栏机器安装和安全运行》(GB/T7946-2009);以及《本市安防工程用高压电子脉冲式探测器基本技术要求》(沪公技防[2008]0013号) (2)安全技术防范系统的设计、施工程序应符合《安全防范工程程序与要求》GA/T75的规定,系统设计原则应符合《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004第3、4章的规定。 (3)《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001 (4)《入侵探测器通用技术条件》GB10408.1-2001;《安全防范报警设备安全要求和试验方法》(GB16796-1997);《入侵探测器第一部分通用条件》GB·10408·1-2000;《入侵探测器第四部分:主动红外入侵探测器》GB·10408·4-2000; (5)《银行营业场所紧急报警系统基本技术要求》沪公技防21-96 (6)《金融机构营业场所、金库安全防护暂行规定》银发(1998)588 号 (7)《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000 (8)《金融营业场所安全防范工程设计规范》GB/T16676-1996 (9)《重点单位重要部位安全防范技术要求》第三部分金融营业场所 GB3239-2005 (10)《银行营业场所风险等级和防护级别的规定》GA38-92 (11)《安全技术防范工程技术规范》GB 50348-2004 (12)《安全防范系统验收规则》GA 308-2001 (13)《出入口控制系统工程设计规范》(GB50396-2007) (14)《建筑电气安装工程质量检验评定标准》(GBJ303-88)

电子系统综合设计方案设计

电子系统综合设计 方案设计

1引言 温控仪是调控一体化智能温度控制仪表,它采用了全数字化集成设计,具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能,将数显温度仪表和ZK晶闸管电压调整器合二为一,集温度测量、调节、驱动于一体,仪表直接输出晶闸管触发信号,可驱动各类晶闸管负载。YWK-CT温度控制器采用智能PID控制,当通过热电偶(热电阻)采集的被测温度偏离所希望的给定值时,YWK-CT温度控制器可根据测量信号与给定值的偏差进行比例(P)、积分(I)、微分(D)运算,从而控制继电器通断比率,促使测量值恢复到给定值,达到自动控制的效果;控制器还具有上、下限温度告警和继电器输出功能,性价比高,可广泛用于电力、化工、注塑、包装、食品等企业。此次设计温控仪主要想用温度传感器采集当前温度,在数码管上显示。通过这次课程设计锻炼我们的单片机应用能力以及对电子设备的实际操作能力,也可以说是为最后的毕业设计做铺垫。希望通过这次设计,能让自己对电子设计有更清晰的概念,而不是纸上谈兵。能够让所学与实际相结合。 2 系统设计 2.1总体方案设计

温控仪电路原理图

2.1.3总体电路图 2.1.4温控仪设计文字说明 温度传感器输出为电阻值,经信号调理电路得到电压值,再经AD转换电路实现数模转换。由单片机控制显示管输出。除此,可设置预置温度,通过单片机外部中断,用按键控制预置温度。当实际温度高于预置温度,红灯亮,蜂鸣器响;低于时,则绿灯亮。 A/D采集电路: 启动、等待、采集数据。单片机电路:最小系统。键盘及显示电路:键盘数据输入和温度显示。输出控制电路:I/O驱动、继电器、指示灯、负载。 2.2总体设计要求 主要技术指标 (1)温度范围为:-20 ℃~ +100℃, 最小区分度为1℃,标定温度≤ 1℃; (2)温度采样时间:500ms ~1min (可调);

030741001《电子系统设计》课程教学大纲2010计划

《电子系统设计》课程教学大纲 课程代码:030741001 课程英文名称:Electronic system design 课程总学时:48 讲课:32 实验:16 上机:0 适用专业:电子信息科学与技术专业 大纲编写(修订)时间:2011.5 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 电子系统设计是电子信息科学与技术专业本科生的必修专业课之一,通过课程了解并掌握电子系统的基本构成、电子设计单元电路,特别是掌握基于单片机、CPLD、FPGA的设计方法,提高学生的综合素质,培养创新精神。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.掌握电子系统方案设计的基本原理和方法,应用方案比较,方案论证,工作原理考核,测试方案论证,测试仪器选择,数据分析,系统总结等方法进行系统整体方案设计; 2.具有设计单元电路的能力; 3. 具有运用相关电子设计工具软件的应用能力,能使用相应软件进行实例设计; 4.具有基于硬件平台进行电子系统综合调试的能力,能够实现某些基本功能; 5.了解电子系统的最新技术和发展方向。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握电子系统设计的基本思想、原理、方法。 2.基本理论和方法:掌握包括电源设计、键盘输入、显示输出等基本电路,掌握应用单片机、CPLD、FPGA进行系统设计的基本原理和方法。 3.基本技能: 能够应用单片机、CPLD、FPGA为核心芯片进行简单系统的设计。 (三)实施说明 1.教学方法:课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性;讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力,重点应放在提高工程应用的训练上。 2.教学手段:本课程属于应用技术类的专业课,教学内容中设计大量的电路设计和程序设计。在教学中应结合实际,如真实的电子器件、开发板等实物进行讲解以增加学生的感性认识,对程序设计调试等内容采用多媒体教学,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有模拟电子技术A、数字电子技术A、单片机、数字系统与VHDL。本课程将为毕业设计的学习打下良好基础。 (五)对习题课、实践环节的要求 1.对重点、难点章节应安课堂演示,结合开发板等进行现场调试等,例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识,用以解决实际问题为目的。 2.课后作业要少而精,内容以查资料、进行实际电路设计为主,并针对学生的典型设计进行课堂讲解和讨论,分析不同设计的差别和优缺点,对设计方法要鼓励多样化。学生必须独立、按时完成课外习题和作业,作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

电子科技大学 实验设计方法 实验报告

电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名:黎超群 学号: 20 指导教师:王守绪、何为 日期: 2014年5月13日

一、实验室名称: 211大楼 二、实验项目名称: 统计分析应用软件在优化试验设计中的应用 三、实验原理: 统计分析应用软件可以应用在优化试验设计中以简化运算,提高工作效率 四、实验目的: 1. 掌握“正交助手”应用软件在正交试验统计分析法中的应用 2. 熟悉Minitab、DPS统计分析应用软件在多元回归分析中的应用 3. 熟悉“均匀设计”应用软件在均匀试验设计以及分析方法中的应用 4. 加深对理论教学知识的理解 5. 更深刻理解试验设计方法在实际工作中的应用 五、实验内容: 1、用“正交设计助手”进行正交实验的极差分析和方差分析 2、用“正交设计助手”处理带交互作用的正交试验问题 3、minitab进行正交实验的方差分析 4、minitab处理多元回归分析问题 5、“均匀设计”软件解决均匀设计问题的一般流程 6、用DPS数据处理系统处理正交实验及回归分析 六、实验器材(设备、元器件): 计算机、正交设计助手软件、Minitab软件、均匀设计软件、DPS数据处理系统

七、实验步骤: Ⅰ. 用“正交设计助手”进行正交实验的极差分析和方差分析 1.点击文件→新建工程→右击未命名工程→修改工程→键入用户名→点击实验 34)→再点→新建实验→填写实验名称和描述→点击旁边选项卡选择正交表(L 9 击“因素与水平”选项卡填写实验因素和水平(图1)→软件自动完成实验安排(图2)→填写实验结果(图3)→点击分析→“直观分析”得到极差分析结果(图4)→点击“因素指标”得到各因素二元图(图5)→点击“方差分析”→选择误差列为空白列得到方差分析结果(图6)→实验Ⅰ结束 图1 图2 图3 图4 图5 图6Ⅱ. 用“正交设计助手”处理带交互作用的正交试验问题 27)→填写因素、交互作点击新建实验→填写实验名称和描述→选择正交表(L 8 用和水平(图1)→软件自动安排实验(图2)→输入实验结果(图3)→点击“直观分析”得到极差分析结果(图4)→点击“交互作用”→选择发生交互作用的A、B得到交互作用表(图5)→点击“方差分析”得到方差分析结果(图6)

电子系统综合设计

数据采集系统的设计 中文摘要:数据采集系统,是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。 本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度),20路开关量,采集的数据每隔1毫秒,通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。 关键词:数据采集、A/D转换、模拟量。数字量、串行通信 一、设计目的 1、综合运用所学相关课程的基础理论和基本知识,完成数据采集系统的设计。 2、学会PROTEUS电子设计软件使用。 3、掌握电子电路的测试方法,熟练应用电子工程领域相关仪器、仪表和设备对电路的技术指标进行测试。 二、设计内容 1、在PROTEUS电子设计平台,综合应用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术,完成数据采集系统电路设计与仿真。 2、在电子综合实训平台,选择电路模块,实现硬件验证。 3、在电子测试平台上,对主要技术参数进行测试。 三、主要仪器设备 1、电子综合实训系统。 2、PROTEUS电子设计软件。 3、万用表。 四、数据采集系统设计 1、数据采集系统方案 图 1 硬件设计总体框图

方案说明:数据采集系统即通过改变输入模拟信号来改变A\D转换后的值,进而改变现实模块的显示值。 2、电路设计 在PROTUES中选用的就要元件有AT89C51、ADC0809、7SEG-MPX4-CC-BLUE、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、POT-HG、RES、RESPACK-8。 图2 数据采集系统设计原理图 电位信号是模拟信号通过模数转换器ADC089转换成数字信号,输送到AT89C51单片机 中,通过单片机的分析处理后经过数码显示出来,我们可以得到确切的信号数据。 五、程序设计 流程图如下: 图3 数据采集系统设计流程图

电子系统设计论文

《电子系统设计》论文 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 前言

本次电子系统设计实验是利用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、可编程逻辑器件技术等完成一个或多个小型电子系统的设计和调试任务。主要是对单片机进行编程操作,编程的主要目的是使集成电路上集成的数码管显示对应的数字以及对按键的识别操作,最终通过编程的方式通过按键的选择控制数码管上显示数字的变化。小板编程可以熟悉并且进一步掌握汇编语言的编程过程及流程图的设计。 本实验的主控芯片的选择是8279和12887芯片。由于需要编程者可以对该芯片进行即时编程,实际实验的时候用到的是单片机仿真器,该仿真器内部存在有单片机及其最小系统电路,因此该仿真器可以完全替代单片机并接入集成电路板中,通过仿真器可以实现电脑与集成电路板的连接,以便于编程者随时修改程序并且可以随时观察到实现的实验现象。 一、通用键盘与显示器接口芯片8279 1、8279芯片的特点 8279芯片是一种通用可编程键盘/显示器接口电路芯片,它能完成监视键盘输入和显示控制两种功能。8279对键盘部分提供一种扫描工作方式,能对64个按键键盘阵列不断扫描,自动消抖,自动识别出闭合的键并得到键号,能对双键或N键同时按下进行处理。 显示部分为LED或其他显示器提供了按扫描方式工作的显示接口,可显示多达16位的字符或数字。另外,8279还具有以下功能及其特点: (1)、进行键盘扫描及文字显示; (2)、键盘扫描模式(Scanned Keyboard Mode); (3)、传感器扫描模式(Scanned Sensor Mode); (4)、激发输入模式(Strobe Input Entry Mode); (5)、8乘8键盘FIFO(先进先出); (6)、具有接点消除抖动,2键锁定及N键依此读出模式; (7)、双排8位数或双排16位数的显示器; (8)、右边进入或左边进入。16位显示示波器。 2、实验设计: (1)、设计程序使8279的数码管显示数字“”: 8279的数据口地址为7000H,将寄存器R0先存入数01H,讲R0的数据送入7000H,然后显示,并用时延保持,再使R0加1,再送入7000H,然后时延,同样方法重复8次即可存入8个数并显示在数码管上。 (2)、8279的16位按键显示: 使8279的一个数码管显示,按一次8279上的按键,比如“1”键,则在数码管上显示数字“1”,对应按键显示对应的数字或字母。过程为初始化以后,要读键盘,如果有按键,判断按的是哪个键,然后对应显示按键内容。按键要注意消抖。 显示器键码:0—22H 1—0AFH 2—31H 3—25H 4—0ACH 5—64H 6—60H 7—2FH 8—20H 9—2CH A—28H B—0E0H C—72H D—81H E—30H F—0E8H

智能电子系统设计与调试

昆明理工大学 信息工程与自动化学院 电工电子教学实验中心 邵建龙教授2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7 电子设计竞赛 (一)系统总体设计 系统总体设计是智能电子系统设计的前提前提,,合理的总体设计是系统成败的关键合理的总体设计是系统成败的关键。。总体设计关键在于对系统功能和性能的认识和合理分析识和合理分析,,系统系统CPU CPU CPU及关键芯片的选及关键芯片的选型,系统基本结构的确立和软系统基本结构的确立和软、、硬件功能的划分的划分。。 一、智能电子系统的设计

开始 明确任务 选CPU及外围主要芯片 划分软、硬件功能 硬件设计软件设计 联机仿真调试 排除硬件故障、修改软件 下载固化程序,独立运行系统 完成 2011-5-7电子设计竞赛

2011-5-7 电子设计竞赛 1. 明确系统的功能与性能2. 系统单片机选型3. 3. 划分系统软划分系统软划分系统软、、硬件功能 4. 4. 确定系统结构组成确定系统结构组成

2011-5-7 电子设计竞赛 1. 1. 程序存储器程序存储器 2. 2. 数据存储器数据存储器 3. I/O 3. I/O接口接口 4. 4. 译码电路译码电路 5. 5. 总线驱动器总线驱动器 6. 6. 抗干扰电路抗干扰电路(二)硬件设计

2011-5-7电子设计竞赛 (三)软件设计软件设计::流程图 系统定义软件结构设计建立数学模型绘制程序流程图 编写程序编译汇编连接在线仿真调试 程序有错否?修改程序 固化 Y N 开始 结束 软件设计通常分作系统定义软件设计通常分作系统定义、、软件结构设计和程序设计等三个步骤

第1节 电子系统设计的发展趋势

(1)电子系统设计的发展主要受以下两个技术的推动:?微电子技术——使得硅片单位面积上集成的晶体管数目越来越多。 计算机技术——软硬件技术的发展推动EDA技术的发展。?(2) 集成电路设计都是从器件的物理版图设计入手 EDA技术发展的推动 ?(3) 出现集成电路单元库,集成电路设计进入逻辑级,极大地推动IC产业的发展。?电子系统是IC之间通过PCB板等技术进行互联来构成的。PCB板上IC芯片之间连线的延时、PCB板的可靠性、PCB板的尺寸等因素,会对系统的整体性能造成很大的限制。 由IC互联构成的嵌入式系统设计 (4) IC互联构成的系统 (设计和工艺EDA技术) SOC——片上系统 SOC是指将一个完整产品的功能集成在一个芯片上或芯片组上。 SOC从系统的整体角度出发,以IP (Intellectual property)核为基础,以硬件描述语言作为系统功能和结构的描述手段,借助于以计算机为平台的EDA工具进行开发。由于SOC设计能够综合、全盘考虑整个系统的情况,因而可以实现更高的系统性能。SOC的出现是电子系统设计领域内的一场革命,其影响将是深远和广泛的。 由SOC构成嵌入式系统设计:

IC:集成电路。?ASIC:专用集成电路。 通用集成电路:FPGA、CPLD等。 SOC:属于专用集成电路。 (1)SOC: 它是指将一个完整产品的各功能集成在一个芯片中,可以包括有CPU、存储器、硬件加速单元(AV处理器、DSP、浮点协处理器等)、通用I/O(GPIO)、UART接口和模数混合电路(放大器、比较器、A/D、D/A、射频电路、锁相环等),甚至延伸到传感器、微机电和微光电单元。(如果把CPU看成是大脑,则SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。) SOC系统的构建一个重要特性: 使用可重用的IP来构建系统。可以缩短产品的开发周期,降低开发的复杂度。可重复利用的IP包括元件库、宏及特殊的专用IP等,如通信接口IP、输入输出接口IP;各家开发商开发的微处理器IP,如ARM公司的RISC架构的ARM核。SOC嵌入式系统就是微处理器的IP再加上一些外围IP整合而成的。SOC以嵌入式系统为核心,集软、硬件于一体,并追求最高的集成度,是电子系统设计追求的必然趋势和最终目标,是现代电子系统设计的最佳方案。SOC是一种系统集成芯片,其系统功能可以完全由硬件完成,也可以由硬件和软件协同完成。目前的SOC主要指后者。 SOC存在的问题: SoC初衷很好,但现实中却缺乏好的解决方案。由于是基于ASIC实现SoC系统,设计周期长、费用高昂、成功率不高而且产品不能修改显得系统的灵活性差,往往使得学术科研机构、中小企业难以承受。但是SoC以系统为中心、基于IP核的多层次、高度复用,可实现软硬件的无缝结合,综合性高。?(2)片上可编程系统(SoPC—Systemona Programmable Chip) ?SoPC是一种灵活、高效的SoC解决方案。它将处理器、存储器、I/O口、LVDS等系统需要的功能模块集成到一个PLD器件上,构成一

《电力电子系统设计与实验》总结报告要点

《电力电子系统设计与实验》实践报告 专业:电力电子与电力传动 学号:S10080804029 报告人:龚钢 小组成员:龚钢杨夏祎 日期:2011年7月12日

目录 1、产品设计目标: (1) 1.1 产品性能指标汇总 (1) 1.2 产品设计依据 (1) 2、产品主电路工作原理概述 (2) 2.1 开关电源主电路 (2) 2.2 前级PFC工作原理 (2) 2.3 PFC控制芯片L6561介绍 (4) 2.4 后级反激电路工作原理 (5) 2.5 Flyback控制芯片LTA705S介绍 (5) 3、电路参数设计 (6) 3.1 前级PFC电路参数设计 (6) 3.1.1 Boost变换器工作原理及电感电容的计算 (6) 3.1.2 Boost电感设计 (8) 3.2 后级Flyback电路的设计 (9) 4、仿真及实验结果分析 (11) 5、问题或现象分析 (13) 6、心得体会 (14) 附录 (16)

1、产品设计目标: 1.1 产品性能指标汇总 产品参数设计指标: 输入电压:90~264V AC、3.15A、47~63Hz; 输出电压:19.2V DC、4.2A; 输出功率:70W~90W; 功率因数:0.95以上; 1.2 产品设计依据 从产品参数设计指标分析,其输入为交流电,输出为直流电,故首先需要设计整流电路,本产品设计的是二极管不控整流。整流输出为脉动较大的直流电(即交流电的半个周期)。此外本产品对电能利用率有要求,功率因数要求高于0.95,因此需要加入功率因数校正(PFC)环节。从所学知识了解到,Boost变换器可用作功率因数校正(PFC)。这也是一种常用的PFC拓扑电路。Boost变换器有三种工作模式,分别为电感电流连续模式、电感电流临界连续模式和电感电流断续工作模式。其中,电感电流临界连续模式下,可以通过有效控制,使输入交流电流和交流电压同相位从而有效提高功率因数。综合各种因素考虑本产品设计选择Boost工作在电感电流临界连续模式。 264。为满足这一宽范围本产品设计要求输入电压范围较宽。最大输入电压峰值2 输入要求,同时考虑经济合理性,本产品设计Boost电路工作正常的输出电压为400V 直流电。为了对Boost电路有效控制,实现PFC,本产品设计选用性价比较高的芯片L6561。 通过Boost电路实现功率因数校正后,输出电压较高。而产品要求输出电压为19.2V。为此,电路还需要一个DC/DC降压拓扑电路。可以实现降压的拓扑电路有很多。非隔离式变换电路:Buck变换器、Buck-Boost变换器、Cuck变换器;隔离式变换器:单端正激式隔离变换器,单端反激式隔离变换器。由于反激变换器能实现输入输出电气隔离,电压升降范围宽,运行可靠性能高等优点,因此本产品选择反激变换器实现DC/DC降压。 常用的高集成反激控制芯片有SG6742、FAN6754、LTA705S 等。结合实验实际条件,本产品设计选用LTA705S芯片作为反激电路开关管的驱动芯片。 综上所述,产品设计总体电路拓扑结构确定为:二极管整流电路,Boost变换器实现PFC电路、单端反激式隔离变换器实现DC/DC降压变换电路。

电子系统设计考试试卷四及答案电子系统设计

成都理工大学2007 2008学年第二学期 《电子系统设计》考试试卷(B卷) 1、请列出电容器的至少三个用途:、、、、、等。 2、根据滤波器的选频作用,滤波器可分为四类:、、、。 3、FLASH存储器掉电后,其内部数据将。 4、基准源和稳压源的区别参数是:、。 5、静态存储器比动态存储器的存取速度。 6、锁相环由、和三部分组成,环路锁定时输出 信号的频率与输入信号的频率,而两者的相位差为。 7、消除键盘抖动的硬件方法是:;软件方法是:。 8、在以AT89C51单片机为核心的系统设计中,通常在其I/O口上加上拉电阻,该上拉电阻 阻值一般选为_ _。 9、在使用51单片机的IO口的时候时候,经常用低电平的原因是:、。 10、在应用电路中,通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管,该二极管的功能是_ 。 二、选择题(10分,每题2分) 1、在下列逻辑电路中,不是组合逻辑电路的有()。 A、译码器 B、编码器 C、全加器 D、寄存器 2、如要将一个最大幅度为5.1V的模拟信号转换为数字信号,要求输入每变化20mV,输出 信号的最低位(LSB)发生变化,应选用位ADC。 A 6 ; B 8 ; C 10 ; D 12 3、在以下四种稳压电路中,能为A/D 转换器提供高精度参考电压的是()。 A、78XX 三端集成稳压器 B、集成电压基准源 C、79XX 三端集成稳压器 D、CW117/137 三端可调稳压器 4、存储容量为8K×8位的ROM存储器,其地址线为条。 A 6 ; B 8 ; C 12 ; D 13 5、一个八位DAC的最小电压增量为0.01V,当输入代码为 00010010 时,输出电压为______ V。 A 0.09 ; B 0.18 ; C 0.27 ; D 0.36 三、简答题(20分,每题5分) 1、选择电阻器、电容器时需要考虑的主要技术指标各有哪些? 2、选取DAC需要考虑的主要技术指标有哪些? 3、简述图1中二极管D1~D4的作用。

综合电子系统设计

实验一有源滤波器的设计、放大器实验 一、实验目的 1、理解掌握用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器; 2、熟悉仿真软件multisim的使用; 3、掌握波特图仪的使用; 4、利用multisim进行二阶低通与高通滤波器的设计与仿真分析。 二、实验设备 计算机,仿真软件muitism 三、实验原理 1、前置放大 前置放大所接收的信号一般为有用信号和噪声的叠加,其中有用信号只有几毫伏,噪声信号可能很大,因此前置放大一定要设计一个要高共模抑制比、低漂移、高输入阻抗的小信号放大器。 2、有源滤波器 用压控电压源电路结构或无限增益多路反馈电路实现低通、高通滤波器 图1 压控电压源低通滤波器电路图 其传输函数: 1212 20 1121221212 1 () () 1 111 () H R R C C H s H S S R C R C R C R R C C = - ++-+ ; 3 1f R H R =+

图2 压控电压源高通滤波器电路图 2 20 1121221212 () (1)111 H S H s H S S R C R C R C R R C C = ?? - ++++ ?? ?? ; 3 1f R H R =+ 图3 无限增益多路反馈高通滤波器电路图 其传输函数: 2 1 2 21 223231232 () 1111 C S C H s C S R C C C C R R C C - = ++++ ()S 其中通带增益1 2 C H C =-

.U i o . 图4 无限增益多路反馈低通滤波器 其传输函数: 设计方法参考已发资料。 四、 实验内容 1、前置放大器: 要求:实现放大倍数500倍;放大器的输入信号小于10mv ,输入阻抗大于10K 欧,共模抑制比大于60dB 。麦克风(咪头)输出阻抗2.2K 欧。 2、有源带通滤波器:性能指标:截止频率30,300,1H L V f KHz f Hz A ===,阻带衰减速率为-40dB/10倍频。 (可以用一级二阶低通与一级二阶高通级联构成二阶带通滤波器)。 五、实验方法及步骤 1、前置放大器设计: 设计图如下:

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