數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書-全文預(yù)覽
【正文】 鐘數(shù)），按倒計(jì)時(shí)方式對(duì)洗滌過程作計(jì)時(shí)顯示，直至?xí)r間到而停機(jī)。 在放大電路輸入端加入Vpp=1v ，f=1kHz 的正弦信號(hào)，用示波器觀察放大電路和整形電路的輸出波形，應(yīng)為與被測(cè)信號(hào)同頻率的脈沖波，顯示器上的讀數(shù)應(yīng)為1000Hz 。電路如圖9：圖9 數(shù)字頻率計(jì)報(bào)警電路調(diào)試要點(diǎn)打開電源之前，先按照系統(tǒng)原理圖檢查制作好的電路板的通斷情況，并取下電路板上的集成塊，然后接通電源，用萬(wàn)用表檢查板上的各點(diǎn)電源電壓值，之后再關(guān)掉電源，插上集成塊。選用8D鎖存器74LS273可以完成上述功能．當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP的正跳變來到時(shí)，鎖存器的輸出等于輸入，即Q=D。脈沖信號(hào)Ⅳ和V可由兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LSl23產(chǎn)生，它們的脈沖寬度由電路的時(shí)間常數(shù)決定。555多諧振蕩電路產(chǎn)生時(shí)基脈沖采用555產(chǎn)生1000HZ振蕩脈沖的參考電路如圖7所示。1）放大整形電路放大整形電路可以采用晶體管 3DGl00和74LS00，其中3DGl00組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號(hào)如正弦波、三角波等進(jìn)行放大。因此，可以將信號(hào)放大整形后由計(jì)數(shù)器累計(jì)單位時(shí)間內(nèi)的信號(hào)個(gè)數(shù)，然后經(jīng)譯碼、顯示輸出測(cè)量結(jié)果，這是所謂的測(cè)頻法。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎梢詫?duì)多種物理量進(jìn)行測(cè)試，比如機(jī)械振動(dòng)的頻率、轉(zhuǎn)速、聲音的頻率以及產(chǎn)品的計(jì)件等等。5) 如果以上邏輯關(guān)系正確，即可與計(jì)時(shí)器輸出L、S、P相接，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)試。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)1)畫出整機(jī)電路圖，并列出所需器件清單。計(jì)數(shù)器輸出的七段數(shù)碼顯示用BCD碼七段譯碼器驅(qū)動(dòng)即可，具體設(shè)計(jì)可參考課題一電子數(shù)字鐘的譯碼、顯示部分。按同樣的方法可以設(shè)計(jì)出20s和5s計(jì)時(shí)電路，與30s計(jì)時(shí)電路相比，后兩者只是控制信號(hào)和反饋信號(hào)的引出端不同而已。四種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖5： 主綠燈支紅燈亮主黃燈支紅燈亮主紅燈支綠燈亮主紅燈支黃燈亮已過5sS0S1S2S3未過30s已過30s已過20s未過20ss未過5s未過5s已過5s圖5交通燈控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可用2個(gè)JK觸發(fā)器表達(dá)上述四種狀態(tài)的分配和轉(zhuǎn)換。 選做：自行觀察廣州市狀況比較復(fù)雜的交通路口的車輛通行情況并設(shè)計(jì)其控制電路。，主干道每次放行30s、支干道20s。設(shè)計(jì)目的、組裝與調(diào)試方法。7）分頻器和計(jì)數(shù)器調(diào)試正常后，觀察電子鐘是否正常準(zhǔn)確地工作。3）調(diào)試振蕩器電路，用示波器觀察振蕩頻率輸出。6） 校時(shí)電路剛接通電源或走時(shí)不準(zhǔn)時(shí)，都需要進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。4） 譯碼器譯碼器由六片74LS247（或74LS48）組成，74LS247驅(qū)動(dòng)器是與8421BCD編碼計(jì)數(shù)器配合用的7段譯碼驅(qū)動(dòng)器。例如，振蕩器輸出4MHZ信號(hào)，可通過D觸發(fā)器（如74LS74）進(jìn)行4分頻變成1MHZ，也可以將10分頻計(jì)數(shù)器74LS160（或74LS90）行4分頻變成1MHZ，然后送到10分頻計(jì)數(shù)器74LS160（或74LS90），經(jīng)過6次10分頻而獲得1HZ的方波信號(hào)。利用兩個(gè)非門G1和G2自我反饋，使它們工作在線形狀態(tài)，然后利用石英晶體Z1來控制振蕩頻率。 數(shù)字鐘的基本原理及電路設(shè)計(jì)一個(gè)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)、報(bào)時(shí)、顯示等基本功能的數(shù)字鐘主要由振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路等七部分組成。3）整點(diǎn)自動(dòng)報(bào)時(shí)，在整點(diǎn)時(shí)，便自動(dòng)發(fā)出鳴叫聲，時(shí)長(zhǎng)1s。 設(shè)計(jì)目的1）掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的不同，有時(shí)需進(jìn)行印制電路板設(shè)計(jì)制作，并在印制電路板上進(jìn)行裝配調(diào)試。安裝調(diào)試： 安裝與調(diào)試過程應(yīng)按照先局部后整機(jī)的原則，根據(jù)信號(hào)的流向逐塊調(diào)試，使各功能塊都要達(dá)到各自技術(shù)指標(biāo)的要求，然后把它們連接起來進(jìn)行統(tǒng)調(diào)和系統(tǒng)測(cè)試。集成電路的選擇：由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚至整機(jī)電路的功能，所以 選用集成電路來設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及運(yùn)用，在設(shè)計(jì)電路時(shí)頗受歡迎。分立元件的選擇：分立元件包括二極管、晶體三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、光電二（三）極管、晶閘管等。3）器件選擇阻容元件的選擇：電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要相互配合，注意各部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系?？驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。通過課程設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)目標(biāo)：第一，讓學(xué)生初步掌握電子線路的試驗(yàn)、設(shè)計(jì)方法。在電子信息類本科教學(xué)中，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它包括選擇課題、電子電路設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試和編寫總結(jié)報(bào)告等實(shí)踐內(nèi)容。二、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的方法和步驟設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整系統(tǒng)電路圖。在這個(gè)過程中要勇于探索，勇于創(chuàng)新，力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì)方案合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)，并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐
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