电子技术课程设计指导书
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2012-2013学年第一学期电子11301班
《电子技术课程设计》(实训)指导书
一、本课程设计得地位与作用
数字电子技术课程设计就是电子技术基础教学中得一个实践环节,它使学生自己通过设计与搭建一个实用电子产品雏形,巩固与加深在数字电子技术课程中得理论基础与实验中得基本技能,训练电子产品制作时得动手能力.通过该课程设计,设计出符合任务要求得电路,掌握通用电子电路得一般设计方法与步骤,训练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较与元器件选择等方面得综合能力,同时为毕业设计与毕业以后从事电子技术方面得科研与开发打下一定得基础.
二、课程设计得目得与要求
1、能够较全面地巩固与应用“数字电子技术”课程中所学得基本理论与基本方法,并初步掌握小型数字系统设计得基本方法.
2、能合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI等)器件实现规定得数字系统。
3、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能得数字系统得能力。
4、学会使用multisim软件进行电路设计。
5、培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试与排除故障得能力。
6、培养书写综合设计实验报告得能力.
三、课程设计得基本要求
根据设计任务,从选择设计方案开始,进行电路设计;选择合适得器件,画出设计电路图;通过安装、调试,直至实现任务要求得全部功能.对电路要求布局合理,走线清晰,工作可靠,经验收合格后,写出完整得课程设计报告。
四、课程设计得具体步骤
电子电路得一般设计方法与步骤就是:分析设计任务与性能指标,选择总体方案,设计单元电路,选择器件,计算参数,画总体电路图。进行仿真试验与性能测试.实际设计过程中往往反复进行以上各步骤,才能达到设计要求,需要灵活掌握。
1、总体方案选择
设计电路得第一步就就是选择总体方案,就就是根据提出得设计任务要求及性能指标,用具有一定功能得若干单元电路组成一个整体,来实现设计任务提出
得各项要求与技术指标。设计过程中,往往有多种方案可以选择,应针对任务要求,查阅资料,权衡各方案得优缺点,从中选优。
2、单元电路得设计
2、1 设计单元电路得一般方法与步骤
A、根据设计要求与选定得总体方案原理图,确定对各单元电路得设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路得性能指标。
B、拟定出各单元电路得要求后,对它们进行设计。
C、单元电路设计应采用符合得电平标准。
2、2 元器件得选择
针对数字电路得课程设计,在搭建单元电路时,对于特定功能单元选择主要集成块得余地较小。比如时钟电路选555,转换电路选0809,译码及显示驱动电路也都相对固定.但由于电路参数要求不同,还需要通过选择参数来确定集成块型号。一个电路设计,单用数字电路课程内容就是不够得,往往同时掺有线性电路元件与集成块,因此还需对相应内容熟悉,比如运算放大器得种类与基本用法,集成比较器与集成稳压电路得特性与用法.总之,构建单元电路时,选择器件得电平标准与电流特性很重要。普通得门电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路、脉冲产生电路、数模与模数转换电路、采样与存储电路等,参数选择恰当可以发挥其性能并节约设计成本。单元电路设计过程中,阻容元件得选择也很关键。它们得种类繁多,性能各异。优选得电阻与电容辅助于数字电路得设计可以使其功能多样化、完整化。
3、单元电路调整与连调
数字电路设计以逻辑关系为主体,因此各单元电路得输入输出逻辑关系与它们之间得正确传递决定了设计内容得成败。具体步骤要求每一个单元电路都须经过调整,有条件情况下可应用逻辑分析仪进行测试,确保单元正确。各单元之间得匹配连接就是设计得最后步骤,主要包含两方面,分别就是电平匹配与驱动电流匹配。它也就是整个设计成功得关键一步。
4、衡量设计得标准
工作稳定可靠;能达到预定得性能指标,并留有适当得余量;电路简单,成本低,功耗低;器件数目少,集成体积小,便于生产与维护。
5、课程设计报告要求
课程设计报告应包括以下内容:
对设计课题进行简要阐述.
设计任务及其具体要求。
总体设计方案方框图及各部分电路设计(含各部分电路功能、输入信号、输出信号、电路设计原理图及其功能阐述、所选用得集成电路器件等)。
整机电路图(电路图应用标准逻辑符号绘制,电路图中应标明接线引出端名称、元件编号等)。
器件清单。
6、调试结果并记录
7、总结与体会
课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐、数据详实。
五、实验设备及材料
计算机、Multisim0、0电子仿真软件、数字电路实验箱、数字电路实验台、集成电路元件
六、具体课程设计课题
(1)数值比较器
两个1位数M与N得大小比较,三种情况:M>N、M 2.5 V 表1: 提供参考芯片:74ls04、74ls02、74ls08 (二)两个一位二进制数相加得全加器 1、进行逻辑抽象分析: 考虑得来自低位得进位将两个1位二进制数相加,称为全加。设、就是两个加数,为来之低位得进位,就是它们得与,就是向高位得进位。则根据二进制数相加得规律, 写出它们得真值表2。(参考图) 表2: 2、写出全加器得与得逻辑表达表。 3、根据全加器得逻辑表达表画出电路图。 4、根据电路图选取集成电路,并在软件上仿真电路。 5、利用字发生器、逻辑分析仪进行验证. 提供参考芯片:74LS86、74LS08、74L S32. (三)译码器 1、 74LS138 用TT L与非门组成得3线—8线译码器, ???????????????================7 0127 60126501254012430123 201221012100120m A A A Y m A A A Y m A A A Y m A A A Y m A A A Y m A A A Y m A A A Y m A A A Y 由上式可以瞧出,同时又就是、、这三个变量得全部最小项得译码输出,所以也把这种译码器叫做最小项译码器。 74LS 138有3个附加得控制端、与。当=1、+= 0时,译码器处于工作状态。否则,译码器被禁止,所有得输出端被封锁在高电平,这3个控制端也叫做“片选”输入端,利用片选得作用可以将多片连接起来以扩展译码器得功能。 利用multi sm画出仿真电路: 打开仿真开关,根据3—8线译码器74LS138工作原理,按表3要求,自拟实验步骤,设置与按下相关单刀双掷开关位置,将仿真结果填入表3中,验证3—8线译码器74LS138真值表就是否与理论相符.(参考图) 表3: ,可直接驱动七段显示器显示相应得十进制数字。另外还有几个附加控制端,为灯测试输入;为灭零输入;为灭灯输入/灭零输出。与之间得逻辑关系如下式所示 ???? ?? ?? ??? ?? ??+=++=+=++=+=++=++=0 12123112023012012012012012230120121302130123A A A A A A Y A A A A A A A Y A A A Y A A A A A A A A A Y A A A A A Y A A A A A A A A Y A A A A A A A A Y g o f e d c b a 利用mult is m仿真,画出实验电路: 分别按动各单刀双掷开关,使输入4位二进制码“”分别为0000~1001,这时对应输入得每个二进制码,经译码器7447译码后直接推动共阳LED 数码显示出十进制数0~9,同时也可从接在输入端得4盏红色指示灯知道输入得二进制码。(参考图) 将实验结果填入表4中。 表4: 1工作原理 接通VCC后,VCC经R1与R2对C充电.当uc上升到2VCC/3时,uo=0,T导通,C 通过R2与T放电,uc下降。当uc下降到VCC/3时,uo又由0变为1,T截止,VCC 又经R1与R2对C充电.如此重复上述过程,在输出端uo产生了连续得矩形脉冲. 第一个暂稳态得脉冲宽度tp1,即uc从VCC/3充电上升到2VCC/3所需得时间: tp1≈0、7(R1+R2)C 第二个暂稳态得脉冲宽度tp2,即uc从2VCC/3放电下降到VCC/3所需得时间: tp2≈0、7R2C 振荡周期:T=tp1+tp2≈0、7(R1+2R2)C 2、仿真电路参考图: 利用示波器观察输入与输出之间得关系,试修改电路参数,使输出信号得周期为2秒。 (五)电子密码锁 设置一个密码为1010得参考电路、每把锁都有规定得4位数字代码,如果输入代码符合改锁代码,且有开锁信号时,锁才能打开,若不符合,则开锁电路发出报警,试设计该电路,要求用最少得与非门。 (六) 四路抢答器 抢答器就是竞赛问答中一种常用得必备装置,从原理上讲,它就是一种典型得数字电路,其中包括了组合逻辑电路与时序电路。 1、设计要求: 该电路能鉴别出4个数据中得第1个到来者,而对随之后来得其她数据信号不再传输与作出响应。至于哪一位数据最先到来,则可从LED指示灯瞧出。具体要求如下: (1)设计一个可供4名选手参加比赛得4路数字显示抢答器。她们得编号分别为“1"、“2”、“3"、“4”各用一个抢答按钮,编号与参赛者得号码一一对应. (2)抢答器具有数据锁存功能,并将锁存得数据用LED数码管显示出抢答成功者得号码。 (3)抢答器对抢答选手动作得先后有很强得分辨能力,即使她们得动作仅相差几毫秒,也能分辨出抢答者得先后来。即不显示后动作得选手编号. (4)主持人具有手动控制开关,可以手动清零复位,为下一轮抢答做准备。 2、工作原理 抢答器得一般组成框图如下图所示。它主要由开关阵列电路、触发锁存电路、编码器、7段显示译码器、数码显示器等几部分组成。下面逐一给予介绍。 抢答器得组成框图 1、开关阵列电路 该电路由多路开关所组成,每一竞赛者与一组开关相对应。 触发锁存电路 当某一开关首先按下时,触发锁存电路被触发,在输出端产生相应得选手编号,同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱,最先产生得输出电平变化又反过来将触发电路锁定. 2、编码显示电路 (1)编码器得作用就是将某一开关信息转化为相应得8421BCD码,以提供数字显示电路所需要得编码输入。 (2) 7段显示译码器 译码驱动电路将编码器输出得8421BCD 码转换为数码管需要得逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够得工作电流. (3) 数码显示器 数码管通常用发光二极管(LED )数码管与液晶(LC D)数码管.本设计提供得为LED 数码管。将三者结合起来,直接用带有译码得数码显示管进行显示。 提供参考集成器件: 74LS74D触发器、四路D 触发器74L S175D 、555定时器、部分电阻、电容等。(参考图) U11A 74LS74D 1D 2 1Q 5 ~1Q 6 ~1CLR 1 1CLK 3 ~1PR 4U12A 74LS74D 1D 2 1Q 5 ~1Q 6 ~1CLR 1 1CLK 3 ~1PR 4 3 2 1 VCC OUT U1 555_TIMER_RATED GND DIS RST THR CON TRI R15.1k|? R25.1k|? C1 10nF C210nF VCC 5V 7 9 8 VCC VCC 5V U4A 74LS20D U5A 74LS00D U6A 74LS00D U2 74LS175D 1D 4CLK 9 1Q 2~CLR 12D 53D 124D 13~1Q 3~2Q 63Q 10~3Q 112Q 74Q 15~4Q 14 X8 X6 X7 X9 19 1811 106XSC1 A B Ext T rig + + _ _ +_ XFC1 123 4 5 24 U8 DCD_HEX_DIG_RED 14 15 16 17 13 A 2012 B C D E 202122 23 VCC (七)移位寄存器 1、实验准备: 利用移位寄存器,只需要改变左、右移得控制信号便可实现双向移位要求。根据移位寄存器存取信息得方式不同分为:串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式,如图1。 移位寄存器应用很广,可构成移位寄存器型计数器;顺序脉冲发生器;串行累 加器;可用作数据转换,即把串行数据转换为并行数据,或并行数据转换为串行 数据等. 3、计算机仿真实验内容: (1)逻辑功能验证: 并行输入: 打开仿真开关,根据74LS194功能表 ,用E实现“异步清0”功能;再根据“并行输入"功能要求,将、使能端置于“1、1”状态,、、、数据输入端分别设为“1011”,观察端加单脉冲时,输出端指示灯变化情况,并填写表5。 (参考图) ? 动态保持: 根据74LS194功能表 “保持”功能,观察单脉冲作用时输出端变化情况,表6:? 左移功能: 将74L S194得端与端相连。在打开仿真开关得情况下,先给~送数“0011”,然后根据74LS194功能表 “左移”功能要求 ,观察当脉冲作用时输出端指示灯变化情况,并填写表7;再给~送数“1100”,然后根据74LS194功能表 “左移”功能要求 ,观察当脉冲作用时输出端指示灯变化情况,并填写表8。 ? 右移功能: 将74LS19 4得端与端相连.仿照左移功能步骤观察当CP脉冲作用时输出端指示灯变化情况,并填写表9与表10. 表9: 表10: (2)利用一片74l s94设计左移循环彩灯 (3)利用一片74ls94设计右移循环彩灯 (4)利用两片74ls 94设计具有延时两秒得彩灯电路(参考图略) (八)电子钟 1、设计原理图 脉 冲 未加脉冲 加单脉冲 脉 冲 未加脉冲 加单脉冲 脉冲 0 1 2 3 4 5 0 0 1 1 脉冲 0 1 2 3 4 5 1 1 0 0 数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器与分频器组成得秒脉冲发生器;校时电路;六十进制秒、分计数器,二十四进制(或十二进制)计时计数器;秒、分、时得译码显示部分等。 2、设计任务与要求 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒得数字电子钟,要求如下: ?由晶振电路产生1Hz标准秒信号。 ?秒、分为00~59六十进制计数器。 ?时为00~23二十四进制计数器。 ?周显示从1~日为七进制计数器. ?可手动校时:能分别进行秒、分、时、日得校时.只要将开关置于手动位置,可分别 对秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入得校正。 ?整点报时。整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音(500Hz),整点时再呜 叫一次高音(1000Hz). 3、提供参考芯片:74LS160、74ls48、555定时器、数码管等. 课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日 邵阳学院课程设计(论文)任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计(论文)目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节,是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成,着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力,并要求能设计出完整的电路或产品,从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,具体要求如下: 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有:①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图,系统电路图,以及运行说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。 电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。 1.目的与任务 电子技术课程设计课程设计是模拟电子技术和数字电子技术课程重要的实践性教学环节,是对学生学习模拟电子技术和数字电子技术的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一个或两个课题的设计、安装和调试来完成的。学生必须独立完成一个选题或自定选题的设计任务。 通过电子技术课程设计要求学生: 根据给定的技术指标,从稳定可靠、使用方便、高性能价格比出发来选择方案,运用所学过的各种电子器件和电子线路知识,设计出相应的功能电路。 通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 了解常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能,掌握电子电路的测试方法及了解印刷线路板的设计,制作方法。 进一步熟悉电子仪器的使用方法。 学会撰写课程设计总结报告。 培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 2.进度安排及方式: 第一单元:集中讲课,主要内容如下: (1)课程设计的目的与要求 (2)课程设计的教学过程 (3)课程设计的评分标准 (4)课设题目介绍 (5)学生自由组合,选择题目。 第二单元:确定题目,教师就题目的基本要求答疑。学生讨论、查资料。 第三、四、五单元:查资料、设计、EDA仿真、写报告。 学生根据课题要求,独立完成课题的设计方案,并可以运用MULTISIM软件在微机上完成对所设计电路的仿真。 最后考试:笔试或分组口试。 3.考核内容与成绩评定 1、考核内容: (1)设计能力 (2)组装或焊接调试情况 (3)解决问题的能力 (4)总结报告情况 (5)出勤情况、工作作风和科学态度。 2、成绩评定: 设计的正确性、合理性和EDA仿真情况40分,总结报告40分,考试或口试20分。 3、电子课程设计完成时间: 布置任务后,同学们可以根据设计要求和参考题目(或自定题目)通过查阅相关资料提出方案和进行学习,本学期结束对设计有一个初稿和基本认识,暑假继续完善和补充,在下一学期开学第一周周末交设计报告和电子文档。开学第二周进行有关设计介绍和答辩,每人5分钟左右时间,介绍有关设计思路、电路分析、仿真、收获与体会等,要求做出介绍的ppt 幻灯片。 4.电子技术课程设计方法及设计中应当注意的问题 1) 课程设计类型 课程设计可分成三种类型或模式:一种是纯理论性的课程设计模式,在设计完成后画出设计图纸,写成设计报告,但不作实验验证;第二种是理论设计与虚拟实验相结合的课程设计模式,在设计完成后,通过计算机软件进行仿真实验,以便检查设计中存在的问题,并对存在的问题进行修改,直到达到设计要求为止;第三种是理论设计与实验验证相结合的课程设计模式,设计完成后,要搭建实验电路进行实验验证,并根据实验中出现的问题对电路进行修改,直到达到设计要求为止。第三种课程设计模式最接近于实际情况,设计和调试难度最大,它不仅要求学生有扎实的理论知识,还要求学生们有较强的动手操作能力,才能解决和克服调试过程中出现的各种问题。 三种课程设计模式各有优点:第一种课程设计模式偏重于理论设计,学生们能够有足够的时间对课程设计中遇到的理论问题进行深入的研究;第三种课程设计模式强调理论与实践并重,由于实验过程会消耗大量的时间,在课程设计时间较短时不要选择难度太大的设计题目,否则在规定的时间内将难以完成;第二种课程设计模式是第一种和第三种设计模式的折中,能较好地解决理论设计与实验验证的问题。 有些专业在课程设计之前,还没有进行电子工艺实习,学生们还不会识别和测量电子元器件,不会识别印刷板电路图,也没有掌握焊接技术、电路的测量和调试方法等实践技能,这些学生在做课程设计之前,要先自学有关的实践知识,这样才能保证课程设计顺利进行。 2)电子电路课程设计的方法和步骤 不同类型的电子电路有不同的设计方法,这些方法虽然千差万别,但基本上可归纳为明确设计任务与要求、总体方案论证、单元电路设计、参数计算、元器件选择、画出设计图纸、实验验证与调试、写成设计报告等,如下图所示。 电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028 一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。 《电子技术课程设计》教学大纲 课程名称:电子技术综合课程设计 学分:2 学时:2周制定人: 一、电子技术课程设计开设目的 本课程是在前导验证性认知实验基础上,进行更高层次的命题设计实验,是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。综合设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性试验。旨在培养学生综合模拟、数字、高频电路知识,解决电子信息方面常见实际问题的能力,并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及简单编程的方法。促使学生积累实际电子制作经验,准备走向更复杂更实用的应用领域,是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程。目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。 二、电子电路设计的基本要求 2.1、基本要求 1、以电子技术基础的基本理论为指导,将设计实验分为基础型和系统型两个层次,基础型指基本单元电路设计与调试,系统型指若干个模拟、数字、高频基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试; 2、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法; 3、学习计算机软件辅助电路设计方法,能熟练应用 multisim进行电路设计和印刷电路板的设计制作; 4、学习电子系统电路的安装调试技术; 5、拓展电子电路的应用领域,能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 2.2实验方法 1、学生自学与指定设计题目有关的参考资料; 2、在规定时间内学习使用有关电路设计软件进行电路设计的方法 3、学生针对实验课题的要求,查找资料提出设计方案,写出设计步骤,并进行初步设计; 4、学生必须完成基本设计任务后才能进行选作实验; 5、教师在课内外给予及时指导和答疑 6、设计过程中出现的普遍问题,应适当讲授。 2.3、总结报告内容 1、设计题目 2、设计任务和要求 3、原理电路设计:(1)方案比较;(2)单元电路设计;(3)元件选择;(4)整体电路(标出原元件型号和参数、画出必要波形图);(5)说明电路工作原理。 4、整理实验数据和测试波形,对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析,数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。 5、实验困难问题及解决措施。 6、实验参考文献。 三、电子电路设计的一般方法 3.1、方案论证(方案比较)与总体设计(举例说明) 电子技术课程设计的基本方法和步骤 电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成 电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式 《电子技术课程设计》教学大纲 一、性质及目的 电子技术课程设计是自动化、电子信息工程等专业的主要实践性教学环节。通过利用数字电路和模拟电路各种具有不同功能单元电路的设计、安装和调试方法,在单元电路设计的基础上,让学生根据题目要求的技术指标,独立进行电路设计估算、实验测试与调整,制作出一个实际电子产品和写出总结报告。把定性分析、定量估算和实验调整三者有机地结合起来。要做到理论指导下的实践。并通过这一综合性训练培养学生严肃认真的工作作风和科学态度,为以后从事电子电路设计和研制电子产品打下初步基础。 本大纲根据电子科学技术的发展和我校的具体情况制定。 二、培养目标 1.总体目标:本课程的目标是让学生在掌握模拟和数字电子技术的基础上,通过典型实践题目的设计与实现,使其加深对模拟和数字电子技术知识的理解,初步掌握现代电子系统的设计方法,培养分析、解决实际问题的能力,提高工程设计的技能。 2.知识目标: (1)熟悉各种模拟电路和数字电路的内容; (2)按要求完成整个电路的分析和设计; (3)对整个系统仿真并会调试。 3.能力目标: (1) 能熟练掌握操作万用表、信号发生器、示波器、稳压电源等常用电子仪器仪表; (2)能熟练查阅常用电子元器件和芯片的规格、型号等资料; (3)能熟练用Multisim对系统进行仿真; (4)完成整个电路的硬件连接,并学会排错、解决故障; (5)掌握整个系统的连调。 4.素质目标 (1)具有良好的职业道德、规范操作意识; (2)具备良好的团队合作精神和组织协调能力; (3)具备严谨的科学作风和不断创新的能力; (4)具有良好的语言文字表达能力。 三、内容及要求 项目一:方波-三角波-正弦波函数发生器 1.任务:用555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器 2.要求:(1)方波发生器电路输出频率范围:10-1KH可调;占空比0-100%连续可调;输出方波 Vp_p<=12v;输出三角波Vp-p>0.2v;输出正弦波Vp-p<1v; (2)设计以上电路工作电源。 项目二:篮球竞赛30秒定时电路 1.任务:设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路 2.要求:(1)具有显示30秒的计时功能; (2)设置外部操作开关,控制计时器的直接置数、清零、启动和暂停; (3)计时器为连续30秒递减计时时,其计时间间隔为1秒; (4)当计时器递减计时到零时,数码管显示器不能灭灯,LED变亮报警。 项目三:数控直流稳压电源 1.任务:设计一符合要求的数控直流稳压电源 2.要求:(1)直流电源要求输出精度高,步进电压在0.1V 左右,并且调整方便; (2)使用通用器件; (3)要求输出电压在0~9.9V 项目四:数字式温度测量电路 1.任务:设计一能对物体进行温度测量的电路 2.要求:(1)被测温度和控制温度均可数字显示; (2)测量温度为0~1200C,精度为±0.50C; (3)控制温度连续可调,精度±1OC; (4)温度超过额定值时,产生声、光报警信号。 项目五:声控小夜灯 1.任务:设计一声光控灯控制系统 2.要求:(1)同时实现光控和声控; 武汉理工大学华夏学院 信息工程课程设计报告书 课程名称电工电子技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期2015.6.22~2015.7.3 课程设计基本要求 课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节,通过课程设计,培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能,解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础,不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理,提高课程设计教学质量,特拟定如下基本要求。 1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节,每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。 2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求,该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养;该项目有一定的实用性,且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中,课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。 3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案,实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中,项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性,考核成绩占30%左右。 4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平,项目测试性能指标的正确性和完整性,项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中,考核成绩占25%左右。 5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献,培养自己的阅读兴趣和习惯,借以启发自己的思维,提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中,考核成绩占10%左右。 6. 答辩是课程设计中十分重要的环节,由课程设计指导教师向答辩学生提出2~3个问题,通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度,以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。 7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节,按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程,认真评阅学生的每一份课程设计报告,给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩(百分制),最后将百分制评分成绩转换为五级分制(优秀、良好、中等、及格、不及格)总评成绩。 8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料,应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。 2012-2013 学年第一学期电子11301 班 《电子技术课程设计》(实训)指导书 一、本课程设计的地位和作用 数字电子技术课程设计是电子技术基础教学中的一个实践环节, 它使学生自己通过设计和搭建一个实用电子产品雏形, 巩固和加深在数字电子技术课程中的 理论基础和实验中的基本技能, 训练电子产品制作时的动手能力。通过该课程设计,设计出符合任务要求的电路, 掌握通用电子电路的一般设计方法和步骤,训 练并提高学生在文献检索、资料利用、方案比较和元器件选择等方面的综合能力, 同时为毕业设计和毕业以后从事电子技术方面的科研和开发打下一定的基础。 二、课程设计的目的和要求 1. 能够较全面地巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基 本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。 2. 能合理、灵活地应用各种标准集成电路(SSI、MSI、LSI 等)器件实现 规定的数字系统。 3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 4. 学会使用multisim 软件进行电路设计。 5. 培养独立进行实验,包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。 6. 培养书写综合设计实验报告的能力。 三、课程设计的基本要求 根据设计任务,从选择设计方案开始,进行电路设计;选择合适的器件,画 出设计电路图;通过安装、调试,直至实现任务要求的全部功能。对电路要求布 局合理,走线清晰,工作可靠,经验收合格后,写出完整的课程设计报告。 四、课程设计的具体步骤 电子电路的一般设计方法和步骤是:分析设计任务和性能指标,选择总体方案,设计单元电路,选择器件,计算参数,画总体电路图。进行仿真试验和性能 测试。实际设计过程中往往反复进行以上各步骤,才能达到设计要求,需要灵活掌握。 1. 总体方案选择 设计电路的第一步就是选择总体方案,就是根据提出的设计任务要求及性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现设计任务提出的各 贵州理工学院 电子技术课程设计指导书(电气工程及其自动化专业) 主撰人:明德刚 主审人: 电气工程学院 2015年8月 前言 电子技术课程设计是在“电路原理”和“模拟电子技术”等课程后专门开设的集中实践课程。着重介绍电子线路的分析和设计方法,相关模拟、数字集成电路的原理和应用。 本课程的任务是:培养学生掌握电子线路的基础知识结构,基本理论体系及基本实验技能。使学生掌握基本概念,基本电路的工作原理及分析方法,掌握各种单元电路的特性及使用方法、性能扩展方法,通过各种实验实践教学的配合,培养学生动手能力及分析解决实际问题的能力,为今后续课程的学习打好基础。 电子技术是一门实践性很强的课程,在掌握好理论知识的同时,也应加强实践教学环节的学习。培养学生的实践动手能力。电气自动化类专业的一大特色是采用弱电电路来控制强电电路,因此在实践教学环节中首先应当培养学生的安全意识;其次,模块化是目前电子、电气技术发展的趋势,应当培养学生以全局的观念来设计电路,以模块的思想来规划子电路;再次,当代电路对工艺和抗电磁干扰的要求越来越高,应当培养学生具有良好的线路布局和焊接技能。用理论知识来指导实践,用实践来提高理论水平是自动化专业开设相关实践课程的主要目的。 电学基础类课程的实践教学分为实验和课程设计两大环节。通过实验环节,要求学生巩固电子技术的基本知识,培养实践动手能力和解决实际问题的能力;通过课程设计环节,要求学生初步具备电路的设计能力和分析能力,在焊接和调试电路的过程中了解电路的工艺和布局。课程设计时间为两周,在课程所在学期进行。分别进行模拟电路和数字电路的简单设计 本课程设计指导书以电子技术实验指导书为基础,首先通过每一个简单的实验来提高学习兴趣,了解电子线路的基本测试和使用方法,一方面提高理论水平,另一方面培养实践动手能力。进而通过查阅资料和不断的练习来提高分析和设计电路的基本能力。 需要特别说明的是,现代电子技术飞速发展,电路功能越来越强大,结构越来越复杂。单靠实验教学中的实验箱是解决不了问题的,如果设计、调试每一个电路 第1章三角波、方波振荡器制作与调试 1.1 设计任务 设计制作电路同时产生一个三角波和一个方波,它能够自动启动并且没有锁死的问题。要求做成一个频率从0.1HZ到100KHZ的三角波和方波振荡器。1.2 总体设计方案 根据《模拟电子技术基础》中的信号运算电路可知:积分运算电路是对输入信号电路进行积分运算的电路。因此我们可以在运放的反馈支路加上合适的电容构成积分电路,当积分电路的输入信号是方波时(假定方波的半周期小于电路积分时间常数τ=RC),电路的输出端的波形是三角波。 根据《数字电子技术基础》中的密特触发器的回差特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为陡峭的矩形脉冲信号。其状态转换过程中的正反馈作用。因此我们可以利用第一输出端所得到的三角波信号作为施密特发生器的输入信号从而得到方波。 这样,就可以用积分电路产生的三角波作为方波发生器的输入信号,再把得到的方波作为三角波发生器的输入信号。所以此电路没有锁死的问题,而最初的信号来自运放两端的电压激发,这样就能实现自动启动。 1.3系统分析与设计 1.3.1 自激振荡 由于正反馈的放大倍数趋于无穷大,可以将微弱的信号放大。而电路中存在噪音,噪音信号引起电路电量波动,虽然很微弱,但它们具有多频谱的特性,即在噪音中含有各次正弦波分量。这些谐波分量出现在放大电路的输入端,经过运算放大电路741的放大到达输出端。由于反馈网络的存在又把输出信号回送到电路的输入端。由于RT引入的反馈是正反馈,那么微弱的噪音就会被不断的放大,使得在电路的输出端出现了具有一定幅值的电信号。 1.3.2 积分运算电路 积分运算电路满足输出电压是输入电压的积分关系,通过计算可得到输出电 湖北文理学院物理与电子工程学院《模拟电子技术基础》 课 程 设 计 指 导 书 前S 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题,巩固和加深在模拟电子技术基础(或低频电子技术)课程中所学的理论知识和实践技能,基本掌握常用电子电路一般设计方法,提高电子电路的设计和实践能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真、安装与调试方法及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案设计、单元电路设计、选择元器件及计算参数等步骤,是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程,通过安装与调试,进一步完善电路,使之达到课程所要求的性能指标,使理论设计转变为实际产品。课程设计的最后要求写出设计报告,把理论设计的内容、仿真、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结,把实践内容上升到理论的高度。 第一章课程设计的一般设计方法 (一)、总体方案的选择 1、选择总体方案的一般过程。 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体案根据所提出的任务、要求和性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现各项功能,满足设计题目的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个,应针对任务、要求和条件,查阅有关资料,以广开思路,提出若干不同的方案,然后分析每个方案的可能性和优缺点,加以比较,从中取优。在选择过程中,常用框图表示务种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细,只要说明基本原理即可。 2、选择方案应注意的几个问题 (1)应当针对关系到电路全局的问题,多提出不同的方案,深入分析比较。从而找出最优方案。 (2)既要考虑方案的可行性,又要考虑性能、可靠性、成本、功耗等实际问题。 (二)、单元电路的设计 在确定了总体方案、画出框图之后,便可进行单元电路设计。一般方法和步骤: 1、根据设计要求和己选择的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。应注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电 电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14 电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14 电子技术课程设计任务书 目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5) 1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学 会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流: 电子技术课程设计报告 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 《模拟电子技术》课程设计指导书 《模拟电子技术》课程设计的主要任务是通过解决一个实际问题,巩固和加深在《模拟电子技术基础》课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 课程设计的主要内容包括理论设计、安装与调试及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案、设计单元电路、选择元器件及计算参数等步骤,是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程,通过安装与调试,进一步完善电路,使之达到课题所要求的性能指标,使理论设计转变为实际产品。课程设计的最后要求写出设计总结报告,把理论设计的内容、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结,把实践内容上升到理论的高度。 衡量课程设计完成好坏的标准是:理论设计正确无误;产品工作稳定可靠,能达到所要求的性能指标;电路设计性能价格比高,便于生产、测试和维修;设计总结报告翔实,数据完整可靠等。 一、设计任务 设计一个供电电源为交流220V、50Hz的占空比可调的矩形波、三角波、锯齿波发生器。主要电路指标要求波形频率为1KHz~10KHz,波形幅值小于12V,其它指标要求尽可能多的信号多样性。本设计是设计一个完整的信号发生器,单元电路必须包括整流电路、滤波电路、稳压电路、信号发生电路。 设计过程中的硬件电路安装调试借助启动计算机厂有限公司的“模拟电路试验箱”进行,有关可利用单元电路组件、元器件见附录一。 设计完成后要提交课程设计报告。 二、设计的一般步骤 1.选定总体方案,画出方框图; 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标,用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体,来实现各项功能,满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个,应当针对任务、要求和条件,查 电子技术课程设计报告 设计题目:水箱自动供水电路的设计 专业班级:电信11101班 设计者:1 刘小专 2 陈阳叶 指导教师:张晋平彭元杰 设计时间: 2012 06 27 一、课程设计目的、意义 目的: 1.课程设计是教学中必不可少的重要环节,通过课程设计巩固、深化和扩展我们的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 2.注重培养我们学生正确的设计思想,掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 3.培养我们获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 4.提高我们学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 意义:电子技术综合课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,既涉及到许多理论知识(设计原理与方法),又强调动手和硬件实验应用能力的锻炼,培养工程实践和电子创新设计的能力,养成理论联系实际和一丝不苟的工作作风,为今后从事电子工程师的工作打下基础。 二、设计任务与要求 利用555定时器,设计一个水箱自动控制电路。 功能: 1. 当水位低于最低点时,电路能自动加水。 2. 当高于最高点时,电路能自动停水。 3. 选择适当的元器件,设计该电路。 4. 利用proteus绘制其电路原理图并仿真。 5、列出元件清单,领取所需型号的元件 6、在万能试验板合理布局、布线 7、按照电路焊接要求,焊接元器件 8、调试电路——发现问题——解决问题——调试电路… 三、总体方案设计 该设计介绍了一种基于数字集成电路的自动水位控制器的设计方法。主芯片选择555时基集成电路,该设计的电源由市电供给。该设计具有自动检测水位,自动开关电机,无人看守自动工作等功能。 摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路 目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17) 1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭 电子技术课程设计 一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: ●基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理电 路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施 密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。电子技术基础数字温度计课程设计
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