【正文】 3 RR1 輸出延遲時(shí)間 Tx 的調(diào)節(jié)端 4 RC1 輸出延遲時(shí)間 Tx 的調(diào)節(jié)端 5 RC2 觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti的調(diào)節(jié)端 6 RR2 觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti的調(diào)節(jié)端 7 VSS 工作 電源 負(fù)端 8 VRF I 參考 電壓 及復(fù)位輸入端。 漸亮漸暗電路： NE555， TL082，阻容器件等。 3%,如是177。因此選擇驅(qū)動(dòng)電路外圍器件少的驅(qū)動(dòng)芯片是生產(chǎn)成本的首要考量。 61024 CRTi ? 33 圖 6 定時(shí)開關(guān)控制電路 在 t1時(shí)刻，按下定時(shí)啟 動(dòng)按鍵，將觸發(fā)定時(shí)開燈模塊的翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器，使計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)變成正向計(jì)數(shù)。當(dāng)人接近熱釋電傳感器時(shí)，高電平的感應(yīng)信號通過積分電路和頻率 85Hz 的三角波進(jìn)行比較 ,輸出占空比逐漸變大的矩形波 ,控制 LED 燈的驅(qū)動(dòng)三極管使燈漸亮。則上拉電阻計(jì)算如下： ?????? 36U N40 NCC IVR ，可選擇 200Ω 電阻。 5. 調(diào)光電路：根據(jù)使用場景，具有手動(dòng)調(diào)光和自動(dòng)調(diào)光功能；自動(dòng)調(diào)光主要是由 紅外熱釋電感應(yīng)電路完成； 手動(dòng)調(diào)光是通過按鈕開關(guān)選擇亮啟燈珠組數(shù)達(dá)到調(diào)光。 手動(dòng)控制優(yōu)先于自動(dòng)方式，通過接通手動(dòng)開關(guān)，并手動(dòng)設(shè)置開、關(guān)燈的時(shí)間來控制燈的亮、滅。如不想采用機(jī)械開關(guān)，并想要一個(gè)更有創(chuàng)意的賣點(diǎn)，可選用電子觸摸開關(guān)，如手指輕點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)臺燈的開 全亮、半暗、關(guān)；由于電子技術(shù)的快速進(jìn)步，電子觸摸開關(guān)如今已是一個(gè)低成本的器件。 2. 歷雅萍、易映萍編 ， 《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 ， 高等教育出版社 3. 謝自美主編 ， 《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測試》 ， 華中理工出版社 4. 任致程主編 ， 《經(jīng)典集成電路 400例》 ， 機(jī)械 工業(yè)出版社 5. 彭介華主編，《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，高等教育出版社， 2020年出版。電路圖如下 7 所示： 27 T R I G2Q3R4CVolt5T H R6D I S7VCC8GND1I C 1 2555P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15EP7ET10CP2LD9RCO1RD I C 974L S 161T99018R1 9C 1 068uC 1 1R1 8鎖定鍵盤信號 E1來自報(bào)警電路的信號B1V C CV C C555123I C 8A74A L S 00 圖 7 報(bào)警次數(shù)檢測及鎖定電路 備用電源電路 為了防止停電情況的發(fā)生，本電路后備了 UPS電源，它包括市電供電電路，停電檢測電路，電子開關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池 組成。 電路包含兩大部分， 25秒延時(shí)和 5秒延時(shí)電路。例如要設(shè)定密碼為 1458，可以撥動(dòng)開關(guān) S1向左， S2 向右， S3向左， S4向右，即可實(shí)現(xiàn)密碼的修改，由于輸入的密碼要經(jīng)過 S1~S4的選擇，也就實(shí)現(xiàn)了密碼 的校驗(yàn)。 在電路中， P1口連接 8個(gè)密碼按鍵 AN1～ AN8，開鎖脈沖由 ，報(bào)警和提示音由 。內(nèi)部自帶 2K字節(jié)可編程 FLASH存儲器的低電壓、高性能 COMS八位微處理器， 圖 1 單片機(jī)控制方案原理框圖 電子密碼鎖由單片機(jī)電路和機(jī)械兩部分組成，此次設(shè)計(jì)的電子密碼鎖可以完成密碼的修改、 設(shè)定及非法入侵報(bào)警、驅(qū)動(dòng)外圍電路等功能。實(shí)現(xiàn)這種功能的電路構(gòu)思有多種，例如，用兩片 8位鎖存器，一片存入密碼，另一片輸入開鎖的代碼，通過比較的方式，若兩者相等，則形成開鎖信號。 7．楊春玲編，《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教材科， 1999 年 22 電子密碼鎖 一、設(shè)計(jì)目的 五、主要儀器與設(shè)備（參考） 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 或 EDA 軟件 QuartusⅡ 集成電路 74LS148— 1片， 74LS279— 1片， 74LS48— 3片， 74LS192— 2片， NE555— 2片， 74LS00— 1片， 74LS121— 1片。圖中，門 G1 的作用是控制時(shí)鐘信號 CP的放行與禁止，門 G2的作用是控制 74LS148的輸人使能端 ST 。 (3)定時(shí)電路 由節(jié)目主持人根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時(shí)間，通過預(yù)置時(shí)間電路對計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖由秒脈沖電路提供。每按下一次復(fù)位鍵 FW時(shí)，使 8D鎖存器的控制端 G為高電平，若組別按鍵開關(guān) S1～ S6中任何一個(gè)都沒按下，即對應(yīng) 8D鎖存器的輸入端 D均為低電平，則此時(shí) 6個(gè)輸出端均為低電平 ,對應(yīng)的發(fā)光二極管均不點(diǎn)亮，表示搶答者正在準(zhǔn)備搶答狀態(tài)。本輸入端用于消隱無效的 0。工作過程：開關(guān) S 置于 清零 端時(shí)， RS 觸發(fā)器的 R 端均為０，４個(gè)觸發(fā)器輸出置０，使 74LS148 的 ST ＝０ ，使之處于工作狀態(tài)。還可以用鑒別出的第一搶答信號控制一個(gè)具有兩種工作頻率的交替變化的音頻振蕩器工作，使其推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出兩個(gè)笛音音響，表示該題搶答有效。 5．設(shè)置犯規(guī)電路。 搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 在許多比賽活動(dòng)中，為了準(zhǔn)確、公正、直觀地判斷出第一搶答 者，通常設(shè)置一臺搶答器，通過數(shù)顯、燈光及音響等多種手段指示出第一搶答者?？刹捎蔑@示譯碼器 74LS48 驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)顯示。對“秒”計(jì)時(shí)信號進(jìn)行 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)，形成“分”計(jì)時(shí)信號和秒計(jì)數(shù)值；再對“分”計(jì)時(shí)信號進(jìn)行 60進(jìn)制計(jì)數(shù)，形成“時(shí)”計(jì)時(shí)信號和分計(jì)數(shù)值；進(jìn)一 步圖 1 數(shù)字電子鐘原理框圖 “分”計(jì)時(shí)信號 “時(shí)”計(jì)時(shí)信號 “秒”計(jì)時(shí)信號 校時(shí)信號 13 對“時(shí)”計(jì)時(shí)信號進(jìn)行 24進(jìn)制計(jì)數(shù)得到時(shí)計(jì)數(shù)值。 2) 【美】 編著，模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，南京：江蘇科學(xué)出版社， 1982. 3) 彭介華 編著， 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) ， 北京 :高 等教育出版社 ， 1996 年 。 10 圖 4 五、 MC14433 直流電壓表 電路如圖 5 所示。從定壓積分開始到計(jì)數(shù)器剛停止計(jì)數(shù)（ 0)( ?tvO ）的時(shí)間 T2為 CPZTBT ?2 并且，在計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)時(shí)刻，積分器輸出電壓為 0，即 0)(2)( 221 ???? SICPnR E FO nTvRCTTRCVTTv 所以 )(22 SIREFCPn nTvV TT ? 定壓積分時(shí)間 T2與取樣電壓成正比。 定時(shí)積分的工作波形如圖 3所示，圖中繪出了 2個(gè)取樣電壓的情況。同時(shí)開關(guān) S2 閉合，使積分電容放電， Ov =0。計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)就是取樣電壓對應(yīng)的數(shù)字量。 二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1) 設(shè)計(jì)直流數(shù)字電壓表； 2) 直流電壓測量范圍： 0V~， 0V~， 0V~， 0V~1999V。 ② 調(diào)試電路方法和技巧?？偨Y(jié)報(bào)告應(yīng)包括以下幾點(diǎn)： （ 1） 課題名稱。 動(dòng)態(tài)測試法 當(dāng)靜態(tài)測試還不能發(fā)現(xiàn)故障原因時(shí)，可以采用動(dòng)態(tài)測試法。 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(xiàng)對 比。采用“對分法”可減少調(diào)試工作量。電路調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)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。 第二種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。 連接用的導(dǎo)線要求緊貼在面包板上，避免接觸不良。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。 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(jì)、參數(shù)計(jì)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)。 （ 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。 １． 單元電路的設(shè)計(jì) 單元電路是整機(jī)的一部分，只有把單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整機(jī)設(shè)計(jì)水平。這里介紹課程設(shè)計(jì)的有關(guān)知識。在此過程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，爭取方案的設(shè)計(jì)合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。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。 （ 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。 （ 4） 連線應(yīng)為直線，盡量少交叉和折彎。 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(huì)損壞插孔，過細(xì)則與插孔接觸不良。把一個(gè)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(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排隊(duì)故障后方可重新通電。調(diào)試電路時(shí)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。這種檢查可能要多處試驗(yàn)才有結(jié)果。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。通過組裝調(diào)試電路，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高設(shè)計(jì)水平，圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 （ 6） 畫出完整的電路圖，并說明電路工作原理。 （ 10） 列出參考文獻(xiàn)。 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。 )( 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) 。則對取樣電壓的積分時(shí)間 T1為 T1=2nTCP 是確定不變的。與此同時(shí)，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(shí)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(shí)間常數(shù) RC有關(guān)。 器件的輸入電壓范圍是 0V~Vref， Vref是基準(zhǔn)電壓。增加測量電路和量程轉(zhuǎn)換電路即可實(shí)現(xiàn)本課題要求。 （ 2）設(shè)計(jì)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(jì)報(bào)告 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。當(dāng)開關(guān)撥到計(jì)時(shí)側(cè)時(shí)，校時(shí)電路輸出計(jì)時(shí)信號；當(dāng)開關(guān)撥到計(jì)時(shí)側(cè)時(shí)，校時(shí)電路輸出校時(shí)信號。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(jì)方法。 給主持人設(shè)置一個(gè)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。若 30 秒內(nèi) 無人搶答，倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器響，音響持續(xù) 2～ 3秒。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。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)。 74LS148為８線－３線優(yōu)先編碼器，圖 3為其功能表。 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(gè)復(fù)位按鍵 FW等組成。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。 圖圖 5 報(bào)警電路 圖 4 可預(yù)置時(shí)間的定時(shí)電路 20 （ 4）時(shí)序控制電路 時(shí)序控制電路是搶答器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它要完成以下三項(xiàng)功能： ①主持人將控制開關(guān)撥到 開始 位置時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)聲，搶答電路和定時(shí)電路進(jìn) 入正常搶答工作狀態(tài)。同時(shí)，門 G1處于關(guān)門狀態(tài)，封鎖 CP信號，使定時(shí)電路保持 00狀態(tài)不變，從而實(shí)現(xiàn)功能③的要求。 六、參考文獻(xiàn) 1. 高吉祥主編，《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》，電子工業(yè)出版社， 2020 年出 21 版。當(dāng)連續(xù)輸入 3次錯(cuò)誤密碼時(shí)，系統(tǒng)鎖定 15分鐘，鎖定時(shí)間內(nèi)禁止輸入密碼，同時(shí)由顯示電路顯示剩余鎖定時(shí)間。當(dāng)連續(xù)輸入 3 次錯(cuò)誤密碼時(shí)，系統(tǒng)鎖定 15分鐘，鎖定時(shí)間內(nèi)禁止輸入密碼，同時(shí)也由顯示電路顯示剩余鎖定時(shí)間。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。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路等。若 IC13 的 2腳輸入一高電平，則 3 腳輸出高電平，使 T10 導(dǎo)通， T11 導(dǎo)通，電磁閥開啟，實(shí)現(xiàn)開門，同時(shí) T10 集電極上接的 D5（綠色發(fā)光二極管）發(fā)亮，表示開門， 20 秒后，555 電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，電磁閥停止工作，以節(jié)電。 報(bào)警次數(shù)檢測及鎖定電路 若用戶操作連續(xù)失誤超過 3次，電路將鎖定 15分鐘。其電路圖如 10 所示： R5470R23KR13KT19014D2D1C4 U3C G 21R43K6V 蓄 電池電源 A26V 充 電電源蓄電池 圖 10 蓄電池自動(dòng)充電電路 5．在本次設(shè)計(jì)中，暫時(shí)用發(fā)光二極管代替電磁鎖，發(fā)光管亮，表示開鎖；滅，表示沒有開鎖。適配器的輸出電壓要求穩(wěn)定在 DC12V