【正文】 “數(shù)字電子技術”課程設計指導書《數(shù)字電子技術》課程設計2009年6月目錄數(shù)字電子技術課程設計概述…………………………………… 2課 程 設 計 課 題課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設計 ………………………6課題二 智力競賽搶答器邏輯電路設計…………………13課題三 交通燈控制邏輯電路設計 ……………………19 課題四 汽車尾燈控制電路 ………………………………28課題五 數(shù)字溫度計 …………………………………… 30 課題六 多路防盜報警電路設計 ……………………… 33課題七 電梯控制電路設計 ………………………………35課題八 倒計時計時器 ……………………………………35設計舉例：出租車計費器 ……………………………………36數(shù)字電子技術課程設計概述一、 本課程設計的地位和作用數(shù)字電子技術課程設計是電子技術基礎教學中的一個實踐環(huán)節(jié),它使學生自己通過設計和搭建一個實用電子產品雛形,鞏固和加深在數(shù)字電子技術課程中的理論基礎和實驗中的基本技能,訓練電子產品制作時的動手能力。通過該課程設計，設計出符合任務要求的電路,掌握通用電子電路的一般設計方法和步驟，訓練并提高學生在文獻檢索、資料利用、方案比較和元器件選擇等方面的綜合能力,同時為畢業(yè)設計和畢業(yè)以后從事電子技術方面的科研和開發(fā)打下一定的基礎。 二、課程設計的目的和要求1. 能夠較全面地鞏固和應用“數(shù)字電子技術”課程中所學的基本理論和基本方法，并初步掌握小型數(shù)字系統(tǒng)設計的基本方法。2. 能合理、靈活地應用各種標準集成電路（SSI、MSI、LSI等）器件實現(xiàn)規(guī)定的數(shù)字系統(tǒng)。3. 培養(yǎng)獨立思考、獨立準備資料、獨立設計規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。，包括電路布局、安裝、調試和排除故障的能力。三、課程設計的基本要求根據設計任務，從選擇設計方案開始，進行電路設計；選擇合適的器件，畫出設計電路圖；通過安裝、調試，直至實現(xiàn)任務要求的全部功能。對電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，經驗收合格后，寫出完整的課程設計報告。四、課程設計的具體步驟 電子電路的一般設計方法和步驟是：分析設計任務和性能指標，選擇總體方案，設計單元電路，選擇器件，計算參數(shù)，畫總體電路圖。進行仿真試驗和性能測試。實際設計過程中往往反復進行以上各步驟，才能達到設計要求，需要靈活掌握。 1. 總體方案選擇 設計電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據提出的設計任務要求及性能指標，用具有一定功能的若干單元電路組成一個整體，來實現(xiàn)設計任務提出的各項要求和技術指標。設計過程中，往往有多種方案可以選擇，應針對任務要求，查閱資料，權衡各方案的優(yōu)缺點，從中選優(yōu)。 2. 單元電路的設計 設計單元電路的一般方法和步驟 A.根據設計要求和選定的總體方案原理圖，確定對各單元電路的設計要求，必要時應詳細擬定主要單元電路的性能指標。 B.擬定出各單元電路的要求后，對它們進行設計。 C. 單元電路設計應采用符合的電平標準。 元器件的選擇 針對數(shù)字電路的課程設計，在搭建單元電路時，對于特定功能單元選擇主要集成塊的余地較小。比如時鐘電路選555，轉換電路選0809，譯碼及顯示驅動電路也都相對固定。但由于電路參數(shù)要求不同，還需要通過選擇參數(shù)來確定集成塊型號。一個電路設計，單用數(shù)字電路課程內容是不夠的，往往同時摻有線性電路元件和集成塊，因此還需對相應內容熟悉，比如運算放大器的種類和基本用法，集成比較器和集成穩(wěn)壓電路的特性和用法。總之，構建單元電路時，選擇器件的電平標準和電流特性很重要。普通的門電路、時序邏輯電路、組合邏輯電路、脈沖產生電路、數(shù)模和模數(shù)轉換電路、采樣和存儲電路等，參數(shù)選擇恰當可以發(fā)揮其性能并節(jié)約設計成本。 單元電路設計過程中，阻容元件的選擇也很關鍵。它們的種類繁多，性能各異。優(yōu)選的電阻和電容輔助于數(shù)字電路的設計可以使其功能多樣化、完整化。 3. 單元電路調整與連調 數(shù)字電路設計以邏輯關系為主體，因此各單元電路的輸入輸出邏輯關系與它們之間的正確傳遞決定了設計內容的成敗。具體步驟要求每一個單元電路都須經過調整，有條件情況下可應用邏輯分析儀進行測試，確保單元正確。各單元之間的匹配連接是設計的最后步驟，主要包含兩方面，分別是電平匹配和驅動電流匹配。它也是整個設計成功的關鍵一步。 4. 衡量設計的標準工作穩(wěn)定可靠；能達到預定的性能指標，并留有適當?shù)挠嗔?；電路簡單，成本低，功耗低；器件?shù)目少，集成體積小，便于生產和維護。五、課程設計報告要求課程設計報告應包括以下內容：1. 對設計課題進行簡要闡述。2. 設計任務及其具體要求。3. 總體設計方案方框圖及各部分電路設計（含各部分電路功能、輸入信號、輸出信號、電路設計原理圖及其功能闡述、所選用的集成電路器件等）。4. 整機電路圖（電路圖應用標準邏輯符號繪制，電路圖中應標明接線引出端名稱、元件編號等）。5. 器件清單。6. 調試結果記錄。7. 總結與體會。課程設計報告應內容完整、字跡工整、圖表整齊、數(shù)據詳實。課 程 設 計 課 題課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設計一、 簡述數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時、日的計時裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，它具有走時準確，顯示直觀、無機械傳動裝置等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應用。小到人們日常生活中的電子手表，大到車站、碼頭、機場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。 數(shù)字電子鐘框圖，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時電路；六十進制秒、分計數(shù)器，二十四進制（或十二進制）計時計數(shù)器；秒、分、時的譯碼顯示部分等。二、設計任務和要求用中、小規(guī)模集成電路設計一臺能顯示日、時、分、秒的數(shù)字電子鐘，要求如下：1. 由晶振電路產生1Hz標準秒信號。2. 秒、分為00～59六十進制計數(shù)器。3. 時為00～23二十四進制計數(shù)器。4. 周顯示從1～日為七進制計數(shù)器。5. 可手動校時：能分別進行秒、分、時、日的校時。只要將開關置于手動位置，可分別對秒、分、時、日進行手動脈沖輸入調整或連續(xù)脈沖輸入的校正。6. 整點報時。整點報時電路要求在每個整點前嗚叫五次低音（500Hz），整點時再嗚叫一次高音（1000Hz）。三、可選用器材1. 通用實驗底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：CD4060、74LS774LS1674LS248及門電路4. 晶振：32768 Hz5. 電容：100μF/16V、22pF、3～22pF之間6. 電阻：200Ω、10KΩ、22MΩ7. 電位器：8. 數(shù)顯：共陰顯示器LC5011119. 開關：單次按鍵10. 三極管：805011. 喇叭：1 W /4，8Ω四、設計方案提示根據設計任務和要求，對照數(shù)字電子鐘的框圖，可以分以下幾部分進行模塊化設計。1. 秒脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經過整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如晶振為32768 Hz，通過15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出。 秒脈沖發(fā)生器2. 計數(shù)譯碼顯示秒、分、時、日分別為60、60、27進制計數(shù)器、秒、分均為60進制，即顯示00～59，它們的個位為十進制，十位為六進制。時為二十四進制計數(shù)器，顯示為00～23，個位仍為十進制，而十位為三進制，但當十進位計到2，而個位計到4時清零，就為二十四進制了。周為七進制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“日、