【正文】 進(jìn)行的，所以叫靜態(tài)測試。 （ 7） 組裝調(diào)試的內(nèi)容。 雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC）是間接型 ADC。積分器輸出電壓為 ? ????? t SIOSIO tRCnTvvdnTvRCtv 0 )()0()(1)( ? 積分器輸出電壓與時間成線性關(guān)系，其斜率是負(fù)的，與取樣電壓 )( SI nTv 和積分器的時間常數(shù) RC有關(guān)。輸出數(shù)字量是 4為 8421BCD碼，經(jīng)多路復(fù)用器從 Q3Q2Q1Q0輸出，位數(shù)指示信號是 DS1（千位）、 DS2（百位）、 DS3（十位）、DS4（個位）。 三、設(shè)計原理及框圖 數(shù)字電子鐘原理如圖 1 所示。 若參賽選手在設(shè)定時間（ 30 秒）內(nèi)搶答有效，則搶答成功，揚聲器響，音響持續(xù) 2～ 3秒，同時定時器停止倒 計時，搶答顯示器上顯示選手的編號。 2． 單元電路參考方案 (1)搶答開關(guān)電路參 考方案 1 利用 8線 /3線優(yōu)先編碼器 74148實現(xiàn)搶答功能的鑒別與鎖存，電路如圖２所示。該 6路競賽搶答器，每組受控于一個搶答按鍵開關(guān)，高電平表示搶答有效。 ②當(dāng)參賽選手按動搶答鍵時，揚聲器發(fā)聲，搶答電路和定時電路停止工作。 2. 歷雅萍、易映萍編 ， 《電子技術(shù)課程設(shè)計》 ， 高等教育出版社 3. 謝自美主編 ， 《電子線路設(shè)計、實驗、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)計指導(dǎo)》，高等教育出版社， 2020年出版。 四、參考方案 （一）．總體方案原理框圖： 方案一：以 AT89C2051 為核心的單片機(jī)控制方案； AT89C2051 單片機(jī)是 51 系列單片機(jī)的一個成員，是 8051 單片機(jī)的簡化版與 Intel MCS51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。 其電路如下圖 4 所示： 思考： 圖 4所示的密碼鎖電路能否改進(jìn)？怎樣改進(jìn)更好？ 輸入按扭開關(guān)組 輸入鎖存電路 密碼存儲電路 開鎖控制電路 機(jī)械動作構(gòu)件 5秒定時電路 20 秒定時電路 聲光指示電路 圖 3 數(shù)字邏輯控制方案電子密碼鎖原理框圖框圖 25 C L K1J3K2CD15SD4Q5Q6I C 2 A C L K1J3K2CD15SD4Q5Q6I C 3 AC L K1J3K2CD15SD4Q5Q6I C 1 AR 26 R 25 R 24 R2R 20V C CC L K1J3K2CD15SD4Q5Q6I C 4 AK1 K2S1K3 K4S2K5 K6S3K7 K8S4S?T R I G2Q3R4CVolt5T H R6D I S7VCC8GND1V3C 1320UC 12....T 10T 11D510C 14C 15C 16C 17C 18C 19C 20C 21TC131MR 21電磁鎖清零信號 RD12456I C 5A123I C 6A鎖定信號 E11K X 4 清零信號 RD74LS112消除報警信號74ls0874ls22k974LS112 74LS113 74LS114555T 129018C 2547uR 2020kR 來自報警電路的清零信號C 24500u 圖 4 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖、執(zhí)行電路 開關(guān) K1~K9是用戶的輸入密碼的鍵盤，用戶可以通過開關(guān)輸入密碼，開關(guān)兩端的電容是為了提高開關(guān)速度，電路先自動將 IC1~IC4清零，由報警電路送來的清零信號 經(jīng) C25送到 T11 基極，使 T11 導(dǎo)通，其集電極輸出低電平，送往 IC1~IC4，實現(xiàn)清零。其工作原理如下：當(dāng)電路報警的次數(shù)超過 3 次，由 IC9（ 74161）構(gòu)成的 3 位計數(shù)器將產(chǎn)生進(jìn)位，通過 IC7，輸出清零信號送往 74161 的清零端，以實現(xiàn)重新計數(shù)。 AC220V經(jīng)由適配器在燈具外的安全降壓變換，向 LED臺燈提供穩(wěn)定的 12V直流電源，在臺燈底座殼內(nèi)安 置恒流源電源板，將直流電壓變換成穩(wěn)定的直流恒流源，以滿足 LED光源發(fā)光的技術(shù)要求。 3. 紅外熱釋電（或者生物與聲控）感應(yīng)電路：光敏啟動電路檢測出是旁晚或昏暗的環(huán)境后，以及有手動開燈后，該電路被供電而工作，即當(dāng)有人接近或者離開時實現(xiàn)對燈光的漸亮漸暗自動調(diào)節(jié)。反之， VT1 輸出低電平。 圖 7 定時電 路的時序波形圖 復(fù)位開關(guān) 輸出 開燈撥碼盤 C 線 7432 的 3 腳 開燈計數(shù)器的清零信號 3 腳 關(guān)燈撥碼盤C 線 7432 的 6 腳 關(guān)燈計數(shù)器的清零信號 6 腳 t 1 t 2 t 3 34 圖 7 中， t2t1為通過開燈撥碼盤設(shè)定的開燈時間， t3t2 為通過撥碼盤設(shè)定的關(guān)燈時間。 光控電路：光敏電阻器， LM324AD(單電源 8 運放 )，阻容器件。當(dāng) VcVR 時允許觸發(fā) (VR≈) 10 IB 運算放大器偏置電流設(shè)置端 11 VDD 工作電源正端 12 2OUT O 第二級運算放大器的輸出端 13 2IN I 第二級運算放大器的反相輸入端 14 1IN+ I 第一級運算放大器的同相輸入端 15 1IN I 第一級運算放大器的反相輸入端 16 1OUT O 第一級運算放大器的輸出端 37 工作 原理 BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài) 控制器 、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰?3%的產(chǎn)品。 同時，該觸發(fā)信號又控制定時關(guān)燈模塊的計數(shù)器進(jìn)入計時工作模式。如果目前的光強(qiáng)度很低，光敏電阻的阻值較大，使施密特電路輸出低電平， Q3輸出高電平，將為后續(xù)的感應(yīng)電路供電。在白天或者自然光 足夠明亮的狀態(tài)下，紅外熱釋電傳感器即使有感應(yīng)也不會導(dǎo)致燈亮。 7．楊春玲編，《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教材科， 1999年 8．周勇 ,付大鵬 ,劉剛強(qiáng) .新型家用密碼鎖的研究 [J].機(jī)械 ,2020,29（贈刊）： 128129. 29 交直流 多功能 LED 燈電路的設(shè)計 一、目的 5) 掌握光敏電阻、光源恒流驅(qū)動電路的工作原理和應(yīng)用； 6) 掌握紅外熱釋電傳感器，及其 相關(guān)開電路的工作原理和應(yīng)用； 7) 掌握常用運算放大電路、數(shù)字集成電路、 555 時基電路的應(yīng)用。圖如下 6所示 R 1 12MR 1 2100R 1 41MC550UC70 .1 uC90 .1 uC847UT5 T7T6D3D4R33 .3 KR 1 5100T R I G2Q3R4CVolt5T H R6D I S7VCC8GND1I C 1 0T R I G2Q3R4CVolt5T H R6D I S7VCC8GND1I C 1 1T8蜂鳴器清零信號 RDTPC60 .0 1 UR 1 63 .3 K報警次數(shù)進(jìn)位 B13 .3 K3 .3 K9014901890189018v c cT 1 3接密碼檢測電路 消除報警信號去密碼檢測電路清零信號 圖 6 報警電路 圖中 IC10 以及 IC11 為 555 集成定時器，圖中參數(shù)需要調(diào)整為相應(yīng)時間的定時。 由單片機(jī)實現(xiàn)的電子密碼鎖的硬件接線圖參見圖 2，由于本課程設(shè)計為數(shù)字電子技術(shù)的課程設(shè)計的內(nèi)容，所以用單片機(jī)構(gòu)成的電路只作為方案比較，因此，此部分的軟件設(shè)計略。如此等等。 電 容 — 1只， 10 uF— 2只， 100 uF— 1只。 （ 4）報警電路 由 555定時器和三極管構(gòu)成的報警電路如圖 5所示。 18 思考： 圖 2所示的搶答開關(guān)電路能否改進(jìn)？怎樣改進(jìn)？ (2)搶答開關(guān)電路參考方案 2 利用 8D鎖存器 74373實現(xiàn)搶答功能的鑒別與鎖存，電路如圖 3所示。 16 四 、參考方案 1．總體方案原理框圖： 其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到 清零 狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置撥至開始 狀態(tài)，宣布 開始 ，搶答器工作。每組在開始時預(yù)置成 100 分，搶答后由主持人記分，答對一次加10分，否則減 10分。北京：國防工業(yè)出版社， 1985。 12 數(shù)字電子鐘 一 、目的 （ 1） 掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計方法； （ 2） 掌握常用數(shù)字集成電路的功能和使用。所以 )(22 SIR E FnCPZ nTvVTTB ?? 計數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)與取樣電壓成正比，是取樣電壓對應(yīng)的數(shù)字量。允許 n 位二進(jìn)制計數(shù)器對周期脈沖 CP 計數(shù)。 4) 畫出完整的設(shè)計電路圖 ,寫出總結(jié)報告 。 （ 3） 設(shè)計內(nèi)容及要求。 替代法 把已調(diào)試好的單元電路代替有故障或有疑問的相同的單元電路（注意共地），這樣可以很快判斷故障部位。整機(jī)聯(lián)調(diào)時應(yīng)觀察各單元電路連接后各級之間的信號關(guān)系，主要觀察動態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計要求，對發(fā)現(xiàn)的故障和問題及時采取處理措施。 組裝電路時注意，電路之間要共地。 （ 2） 注意信號流向。具體設(shè)計時，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。 二、 方案選擇 把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分解為若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。 （ 2） 分立元件的選擇 包括二極管、雙極型三極管、場效應(yīng)管、光電二（三）極管等。 1． 集成電路的裝插 插接集成電路時首先應(yīng)認(rèn)清方向，不要倒插，所有集成電路的插入方向要保持一致，注意管腳不能彎曲。 一般調(diào)試步驟如下： 1． 通電 檢查 電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號線、元器件引腳之間有無短路，器件有無接錯。 電容器旁路法 如遇電路發(fā)生自激振蕩或寄生調(diào)幅等故障，檢測時可用一只容量較大的電容器并聯(lián)到故障電路的輸入或輸出端，觀察對故障現(xiàn)象的影響，據(jù)此分析故障的部位。安裝電路要注意布局合理。 （ 8） 總結(jié)設(shè)計電路的優(yōu) 缺點，指出課題的核心及價值，提出改進(jìn)意見和展望。由 JK 觸發(fā)器的輸出 QS控制單刀雙置開關(guān)選擇積分器的輸入電壓。由于比較器輸圖 2 雙積分 ADC 電路原理圖 J Q C1 K R Q0 Q1 ? Qn1 C CP n 位二進(jìn)制 R 計數(shù)器 + + A C amp。其余器件請查集成電路手冊。 （ 2） 分頻器 一個 14 位 2 進(jìn)制計數(shù)器和 1 個 1 位 2 進(jìn)制計數(shù)器； （ 3） 60 進(jìn)制計數(shù)器和 24 進(jìn)制計數(shù)器 用 2 個 10 進(jìn)制計數(shù)器形成 100 進(jìn)制計數(shù)器，再做適當(dāng)?shù)姆答伩蓸?gòu)成 60進(jìn)制或 24 進(jìn)制計數(shù)器。 本題要求是： 1．設(shè)計制作一個可容納六組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)計一個搶答按鈕供搶答者使用。 三、設(shè)計思路 （ 1）本題的根本任務(wù)時準(zhǔn)確的判斷出第一搶答者的信號并將其鎖存。當(dāng)按鍵松開即按下時， 74LS148 的,1?EXY 此時由于仍為１Ｑ＝１，使 ST ＝１，所以 74LS148仍處于禁止?fàn)顟B(tài)，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優(yōu)先性。 系統(tǒng)具有第一搶答信號鑒別和鎖存功能。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時， 1Q＝ 1，經(jīng) G3反相， A＝ 0，封鎖 CP信號，定時器處于保持工作狀態(tài)；同時，門 G2 的輸出 ST =1， 74LS148 處于禁止工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)功能②的要求。熟悉常用數(shù)字邏輯電路的工作原理及使用方法。修改密碼實質(zhì)就是輸入的新密碼去取代原來的舊密碼。由于 IC1處于計數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個正確的密碼后