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電子技術(shù)課程設(shè)計題目匯總-全文預(yù)覽

2024-12-08 09:51 上一頁面

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【正文】 入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路等。 BL是用 于報警與聲音提示的喇叭,發(fā)光管 D1用于報警和提示, L是電磁鎖的電磁線圈。為防止非管理員任意的進(jìn)行密碼修改,必須輸入正確密碼后,按修改密碼鍵,才能重新設(shè)置密碼。從硬件上看,它由六部分組成,分別是: LED顯示器,顯示亮度均勻,顯示管各段不隨顯示數(shù)據(jù)的變化而變化,且價格低廉,它用于顯示鍵盤輸入的相應(yīng)信息;無須再加外部 EPROM存儲器,且外圍擴展器件較少的 AT89C52單片機是整個電路的核心部分;振蕩電路為 CPU產(chǎn)生賴以工作的時序;顯示燈是通過 CPU輸出的一個高電平,通過三極管放大,驅(qū)動繼電器吸合,使外加電壓與發(fā)光二極管導(dǎo)通,從而使發(fā)光二極管發(fā)光,電機工作。當(dāng)連續(xù)輸入 3 次錯誤密碼時,系統(tǒng)鎖定 15分鐘,鎖定時間內(nèi)禁止輸入密碼,同時也由顯示電路顯示剩余鎖定時間。又比如說,將 4位輸入開關(guān)信號送入 4個觸發(fā)器的時鐘輸入端,由開關(guān)按順序給出時鐘脈沖時,使置入最低位的高電平狀態(tài)依次向高位移動,移到最高位即輸出開鎖信號。當(dāng)連續(xù)輸入 3次錯誤密碼時,系統(tǒng)鎖定 15分鐘,鎖定時間內(nèi)禁止輸入密碼,同時由顯示電路顯示剩余鎖定時間。掌握電子密碼鎖 電路的組成、工作原理和設(shè)計方法。 六、參考文獻(xiàn) 1. 高吉祥主編,《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計》,電子工業(yè)出版社, 2020 年出 21 版。 電 阻 510Ω — 2只, 1KΩ — 9只, — l只, — l只, 100kΩ — l只, 10kΩ — 1只, 15kΩ — 1只, 68kΩ — l只。同時,門 G1處于關(guān)門狀態(tài),封鎖 CP信號,使定時電路保持 00狀態(tài)不變,從而實現(xiàn)功能③的要求。 圖 6 時序控制電路 圖 6的工作原理是:主持人控制開關(guān)從“清除”位置撥到“開始”位置時,來自圖 2中的 74LS279的輸出 1Q=0,經(jīng) G3 反相, A= 1,則時鐘信號 CP 能夠加到 74LS192 的 CPD時鐘輸入端,定時電路進(jìn)行遞減計時。 圖圖 5 報警電路 圖 4 可預(yù)置時間的定時電路 20 ( 4)時序控制電路 時序控制電路是搶答器設(shè)計的關(guān)鍵,它要完成以下三項功能: ①主持人將控制開關(guān)撥到 開始 位置時,揚聲器發(fā)聲,搶答電路和定時電路進(jìn) 入正常搶答工作狀態(tài)??深A(yù)置時間的電路選用十進(jìn)制同步加減計數(shù)器 74LS192進(jìn)行設(shè)計。對應(yīng)的輸入引腳接高電位 1, 8D鎖存器的對應(yīng)輸出端立即為高74LS48外部接線圖 74LS373 S6 D6 Q6 L6 R16 R6 VD6 圖 3 搶答開關(guān)電路方案 2圖 19 電平 1, 二極管 VD1VD6組成了或門電路。按下復(fù)位鍵 FW 時, 8D 鎖存器的控制端 G為高電平,若組別按鍵開關(guān) S1S6中存在一個或幾個處于按下狀態(tài),即與之對應(yīng)的 8D鎖存器的輸入端 D為高電平,此時與之對應(yīng)的 8D鎖存器的輸出端立即為高電平,對應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮,表示搶答 者違規(guī)了。 6只組別按鍵開關(guān) S1S6, 6組別搶答有效的狀態(tài)顯示發(fā)光二極管 L1L6,一個復(fù)位按鍵 FW等組成。如數(shù)據(jù) 可顯示為 。 74LS148為8線-3線優(yōu)先編碼器,圖 3為其功能表。當(dāng)開關(guān) S置于 開始 時,搶答器處于等待工作狀態(tài),當(dāng)有選手將鍵按下時(如按下 S5), 74LS148 的輸出 ,010012 ?YYY ,0?EXY 經(jīng) RS 鎖存后, 1Q=1, =1,74LS48處于工作狀態(tài),4 Q3 Q2 Q=101,經(jīng)譯碼顯示為 5 。如果再次搶答必須由主持人再次操作 清除 和 開始 狀態(tài)開關(guān)。 ( 3)記分電路可采用 3位七段數(shù)碼管顯示,由于每次都是加或減 10分,故個位總保持為零,只要十位和百位做加 /減計數(shù)即可,可采用兩級十進(jìn)制 加 /減計數(shù)器完成。在得到第一信號后應(yīng)立即將電路的輸入封鎖,即使其他組再次發(fā) 出搶答信號也無效。對提前搶答和超時搶答(答題時間設(shè)定為 2分鐘)的組別鳴喇叭示警,并由組別顯示電路顯示出犯規(guī)組別。若 30 秒內(nèi) 無人搶答,倒計時結(jié)束時,揚聲器響,音響持續(xù) 2~ 3秒。 3.設(shè)置記分電路。 給主持人設(shè)置一個控制按鈕,用來控制系統(tǒng)清零(搶答顯示數(shù)碼管滅燈)和搶答的開始。同時還可以設(shè)置記分、犯規(guī)及獎勵記錄等多種功能。掌握數(shù)字式競賽搶答器的 電路的組成、工作原理和設(shè)計方法。 五、參考元件 ( 1)共陰極 LED 數(shù)碼管 ( 2)顯示譯 碼器 74LS48 ( 3) 4MHz 石英晶體振蕩器 (4) 計數(shù)器 74LS90 (5) 門電路 74LS04,74LS10,74LS00 (6 ) D 觸發(fā)器 74LS74 六、參考文獻(xiàn) 1) 《中國集成電路大全》編寫委員會編,中國集成電路大全 TTL 集成電路。當(dāng)開關(guān)撥到計時側(cè)時,校時電路輸出計時信號;當(dāng)開關(guān)撥到計時側(cè)時,校時電路輸出校時信號。秒計數(shù)值、分計數(shù)值和時計數(shù)值譯碼顯示時間。 ( 2)設(shè)計要求 ① 畫出電路原理圖(或仿真電路圖); ② 元器件及參數(shù)選擇; ③ 電路仿真與調(diào)試; ( 3)編寫設(shè)計報告 寫出設(shè)計與制作的全過程,附上有關(guān)資料和圖紙,有心得體會。 4) 高吉祥主編,電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計,北京:電子工業(yè)出版社, 2020年。增加測量電路和量程轉(zhuǎn)換電路即可實現(xiàn)本課題要求。 MC1403 提供穩(wěn)定精確的 2V 基準(zhǔn)電壓。 器件的輸入電壓范圍是 0V~Vref, Vref是基準(zhǔn)電壓。在此期間,計數(shù)器從 0 開始對周期脈沖 CP 計數(shù),直到停止并保持計數(shù)值 BZ。與此同時,積分器輸出電壓上升 )(2)()()(1)(111 SICPntTR E FOR E FO nTvRCTTtRCVTvdVRCtv ??????? ? ? 積分器輸出電壓同樣與時間成線性關(guān)系,其斜率是正常數(shù),與基準(zhǔn)電壓 VREF 和積分器的時間常數(shù) RC有關(guān)。 定時積分結(jié)束時的積分器輸出電壓為 )(2)()(11 SICPnSIO nTvRCTTRCnTvTv ???? 與取樣電壓成正比。則對取樣電壓的積分時間 T1為 T1=2nTCP 是確定不變的。負(fù)脈沖消失后( S=1),開關(guān) S2 斷開,積分器對取樣電壓做積分,積分器輸出電壓下降, 0?Ov ,比較器輸出邏輯 1。 )( SI nTv 與 VREF電壓極性相反,這里設(shè)取樣電壓 )( SI nTv 為正,則 VREF為負(fù) 。 圖 2是雙積分 ADC的電路原理圖。 測量電路和量程轉(zhuǎn)換將寬范圍的輸入直流電壓變換為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入電壓范圍的直流電壓,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,送數(shù)碼顯示電路顯示測量值。 3) 直流輸入電阻大于 100kΩ。 ( 10) 列出參考文獻(xiàn)。 ③ 測試的數(shù)據(jù)和波形并與計劃處結(jié)果比較分析。 ( 6) 畫出完整的電路圖,并說明電路工作原理。 ( 2) 內(nèi)容摘要。通過組裝調(diào)試電路,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提高設(shè)計水平,圓滿完成設(shè)計任務(wù)。測試時在電路輸入端加上適當(dāng)?shù)男盘栐贉y試元器件的工作情況,觀察電路的工作狀況,分析、判別故障原因。靜態(tài)測試法是用萬用表測試電阻值、電容漏電、電路是否斷路或短路,晶體客和集成電路的各 引腳電壓是否正常等。此方法可以較快地從異常的能數(shù)中分析出故障。這種檢查可能要多處試驗才有結(jié)果。 分割測試法 對于一些有反饋的環(huán)形電路,如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路,它們各級的工作情況互相牽連,這時可采取分割環(huán)路方法,將反饋環(huán)去掉,然后逐級檢查,可更快地查出故障部分。調(diào)試電路時也可從輸出級向輸入能倒推進(jìn)行,信號從最后一級電路的輸入端,繼續(xù)進(jìn)行檢查。 4. 整機聯(lián)調(diào) 各單元電路調(diào)試過錯成后就為整機調(diào)試打下了基礎(chǔ)。如果出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,則應(yīng)立即關(guān)斷電源,待排隊故障后方可重新通電。這種方法適于定型新產(chǎn)品。把一個總電路按框圖上的功能分成若干單元電路分別進(jìn)行安裝和調(diào)試,在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴大安裝和調(diào)試的范圍,最后完成整機調(diào)試。連線不允許跨接在集成電路上,一般從集成電路周圍通過,盡量做到橫平豎直,這樣便于查線和更換器件。 3. 導(dǎo)線的選用和連接 導(dǎo)線直徑應(yīng)和面包板插孔直徑相一致,過粗會損壞插孔,過細(xì)則與插孔接觸不良。在面包板上無器件組裝便于插接且電路便于調(diào)長工,并可提高器件重復(fù)利用率。 ( 4) 連線應(yīng)為直線,盡量少交叉和折彎。繪制電路圖時,注意以下幾點: ( 1) 元器件布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于閱讀。 ( 3) 集成電路的選擇 根據(jù)電路功能、性能指標(biāo)選擇集成電路。 ( 3) 電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選計算值附近的標(biāo)稱值。只有很好地理解電路的工作原理,正確利用計算公式,計算的參數(shù)才能滿足設(shè)計要求。 每個單元電路設(shè)計前都需明確本單元電路的任務(wù),詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo),與前后級之間的聯(lián)系,分析 電路的組成形式。在此過程中要敢于探索,勇于創(chuàng)新,爭取方案的設(shè)計合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。 1-1 電子電路設(shè)計方法 在設(shè)計一個電子電路系統(tǒng)時,首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù),根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇,然后對方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇,最后將各部分連接在一起,畫出一個符合設(shè)計要求的系統(tǒng)電路圖。這里介紹課程設(shè)計的有關(guān)知識。 方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識和 資料,針對系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件,完成系統(tǒng)的功能設(shè)計。 1. 單元電路的設(shè)計 單元電路是整機的一部分,只有把單元電路設(shè)計好才能提高整機設(shè)計水平。 2. 參數(shù)計算 為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求,就需要用電子技術(shù)知識對參數(shù)進(jìn)行計算,例如放大電路中各電阻值、放大倍數(shù);振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。 ( 2) 元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量,一般應(yīng)大于額定值的 .5 倍。根據(jù)他們的用途分別進(jìn)行選擇。 四、 電路圖的繪制 電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的,它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。 ( 3) 圖形符號標(biāo)準(zhǔn),適當(dāng)標(biāo)注。焊接組裝可提高學(xué)生焊接技術(shù),但器件可重復(fù)利用率低。 2. 元器件的位置 根據(jù)電路圖的各部分功能確定元器件在面包板上的位置,并按倍 民的流向?qū)⒃骷樀剡B接,以易于調(diào)試。 連接用的導(dǎo)線要求緊貼在面包板上,避免接觸不良。 5 二、 電子電路的調(diào)試 通常有以下兩種調(diào)試電路的方法: 第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法。 第二種方法是整個電路安裝完畢,實行一次性調(diào)試。 2. 通電檢查 接入電路所要求的電源電壓,觀察電路中各部分器件有無異?,F(xiàn)象。電路調(diào)試包括靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試,通過調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象,然 后對電路進(jìn)行分析、判斷、排除故障,完成調(diào)試標(biāo)要求。從電路的輸入端加入適當(dāng)?shù)男盘?,用示波器或電壓表等儀器逐級檢查信號在電路內(nèi)各部分偉輸?shù)那闆r,根據(jù)電路的工作原理分析電路的功能是否正常,如果 有問題,應(yīng)及時處理。采用“對分法”可減少調(diào)試工作量。在放大電路中,旁路電容失效或開路,使仙反饋加強,輸出量下降,此時用適當(dāng)?shù)碾娙莶? 6 聯(lián)在旁路電容兩端,就可以看到輸出幅度恢復(fù)正常,也就可斷定旁路電容的問題。 對比法 將有總是的電路狀態(tài)、參數(shù)與相同的正常電路進(jìn)行逐項對 比。 靜態(tài)測試法 故障部位找到后,要確定是哪一個或哪幾個元件有問題,最常用的就是靜態(tài)測試法和動態(tài)測試法。 動態(tài)測試法 當(dāng)靜態(tài)測試還不能發(fā)現(xiàn)故障原因時,可以采用動態(tài)測試法。調(diào)試電路要注意正確使用測量儀器,系統(tǒng)各部分要“共地”調(diào)試過程中不斷跟蹤和記錄觀察的現(xiàn)象、測量的數(shù)據(jù)和波形??偨Y(jié)報告應(yīng)包括以下幾點: ( 1) 課題名稱。 ( 5) 單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。 ② 調(diào)試電路方法和技巧。 ( 9) 列出系統(tǒng)需要的元器件。 二、 設(shè)計內(nèi)容及要求 1) 設(shè)計直流數(shù)字電壓表; 2) 直流電壓測量范圍: 0V~, 0V~, 0V~, 0V~1999V。 三、 工作原理及框圖 直流數(shù)字電壓表測量電路、雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電路、數(shù)碼顯示電路和量程轉(zhuǎn)換電路組成,原理框圖如圖 1 所示。計數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)就是取樣電壓對應(yīng)的數(shù)字量。當(dāng) QS=0時,積分器對取樣電壓 )( SI nTv 做定時積分;當(dāng) QS=1 時,積分器對基準(zhǔn)電壓 VREF做定壓積分。同時開關(guān) S2 閉合,使積分電容放電, Ov =0。 取啟動信號 S的負(fù)脈沖剛消失的時 刻為時間零點,并設(shè)時鐘脈沖 CP 的周期為 TCP。 定時積分的工作波形如圖 3所示,圖中繪出了 2個取樣電壓的情況。 CP S VREF )( SI nTv LSB MSB D0 D1 Dn10 R C S1 S2 O t Ov Cv QS O t S O t QS T1 T2 O t S1選 Iv S1選 VREF Ov Cv 計數(shù) 進(jìn)位回 0 時刻 圖 3 雙積分 ADC 工作波形 9 出邏輯 1,計數(shù)器從 0繼續(xù)計數(shù)。從定壓積分開始到計數(shù)器剛停止計數(shù)( 0)( ?tvO )的時間 T2為 CPZTBT ?2 并且,在計數(shù)器停止計數(shù)時刻,積分器輸出電壓為 0,即 0
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