工程師電子制作故事：數(shù)字示波器diy設(shè)計-資料下載頁
2025-03-17 06:09本頁面
【導(dǎo)讀】然而示波器動輒幾千上萬甚至數(shù)萬元的價格不是每個。業(yè)的大學(xué)生，何不發(fā)揮自己的聰明才智自己制作一臺夠用的示波器，物在作擺動時，與中心垂線的距離滿足正弦波規(guī)律。的桌面上平鋪一張紙，當沙漏開始擺動時，讓紙勻速移動。此，可以重復(fù)使用的CRT示波管被應(yīng)用到示波器的設(shè)計中。器把需觀測的兩個電信號加至示波管的X、Y通道以控制電子束的偏移，從而獲得熒光屏上關(guān)于這兩個電信號關(guān)系的顯示波形。數(shù)字示波器首先對模擬信號進行高速采樣獲得相應(yīng)。使用者了解信號質(zhì)量，快速準確地進行故障的診斷。量設(shè)置進行處理，提取所需要的測量參數(shù)，并將結(jié)果送顯示部件。使用模擬示波器和數(shù)字示波器通常都能很好地觀察簡單重復(fù)性信號。用采集的波形數(shù)據(jù)重建的波形，所以其波形更新率遠低于模擬示波器，定的時間延遲，這是數(shù)字示波器的重大缺點。CRT示波管的工藝要求嚴格，成本增加，存在技術(shù)瓶頸。單片機SPI總線接口協(xié)議以及高分辨率點陣液晶顯示器的驅(qū)動等內(nèi)容，
【正文】 五篇：數(shù)字電子時鐘設(shè)計 （電子技術(shù)課程） 設(shè)計說明書 數(shù)字電子時鐘 起止日期： 2021 年 11 月 23日至 2021 年 11月 27 日 學(xué)生姓名 班級學(xué)號 成 績 指導(dǎo)教師 (簽字 ) 交通工程學(xué)院（部） 2021年 11 月 29 日 數(shù)字電子鐘 設(shè)計一個數(shù)字電子鐘，具體要求： 以 24 小時為一個計數(shù)周期；具有“時”、“分”、“秒”數(shù)字數(shù)碼管顯示電路； 具有校時功能； 整點前 10秒，數(shù)字鐘會自動報時，以示提醒； 設(shè)計 +5V直流電源。（設(shè)計 220V輸入， +5V輸出） 啟動電路。 用 PROTEUS 畫出電路原理圖仿真成功再用數(shù)字電子技術(shù)實驗箱驗證。； 設(shè)計步驟及內(nèi)容： 一、首先對本次設(shè)計所需要用到的器件的引腳及功能進行詳細的了解 555 定時器 “ 1”腳為公共接地端 GND；“ 8”腳為正電源電壓 VCC；“ 2”腳是觸發(fā)端；“ 4”腳為復(fù)位輸出端；“ 7”腳為放電端；“ 6”腳位閾值端；“ 5”腳為控制電壓輸入端；“ 3”腳是輸出端。 74LS163 CEP、 CET：計數(shù)使能輸入端，高電平有效； CLK：時鐘脈沖，上升沿觸發(fā)； MR：清零端，低電平有效； LOAD：并行置數(shù)使能端，低電平有效； RCO：進位信號輸出端； D[0:3]:并行二進制數(shù)據(jù)輸入端； Q[3:0]：計數(shù)狀態(tài)輸出端。 二、實驗步驟 連接 555定時器，產(chǎn)生 1Hz方波。 首先將 555 定時器按照如圖所示的接法連接起來，并根據(jù) 555 定時器電容充放電時間的計算確定各元件的取值。 電容充電時間 T=(R1+R2)C1 為使 555 定時器輸入 1Hz 的方波，經(jīng)計算各元件的取值為 R1=43K， R2=51K， C1=10uF， C2=。 3 腳作為時鐘脈沖的輸出連接到各個計數(shù)器的 CLK。 時鐘電路的連接 本次設(shè)計使用的是 74LS163 芯片，因為它是 16 進制計數(shù)器，所以需要在控制端加上適當?shù)拈T電路使其構(gòu)成十進制計數(shù)器，將計數(shù)器按照如圖所示的方式連接起來。 a、秒各位 將輸出端的 Q Q1 用與門（ 74LS08）連接起來并輸入到清零端 MR，其目的是為了構(gòu)成十進制，當計數(shù)器計數(shù)到 9時，與門 U1 打開，經(jīng)過非門 U1A輸出低電平使得 MR在下一個脈沖上升沿時清零。 b、秒十位 與秒各位不同的是，秒十位的使能端是由各位 Q Q1 相與的電平控制的，秒十位的進位的條件是當各位為 9 時，在下一個脈沖的上升沿來臨時進位。秒十位的清零需要等到個位為 9 且十位為 5 時， U2 與 U3 經(jīng)過 U4 輸出高電平再經(jīng)過 U3A 輸出低電平，是的 MR 在下一個脈沖上升沿是清零。 c、分個位 分各位的構(gòu)成原理與秒個位相似，不同的是控制端上的門電路換成了與非門 U4(為了使之后方便連接門電路 )，分個位的使能信號由 U3輸入，清零條件為分個位為 9，秒為 59 時清零，清零信號由 U5A 輸出的低電平提供。 d、分十位 分十位的構(gòu)成原理與秒十位相似，使能信號由 U4 輸出的高電平提供 ，清零條件為分為 59，秒為 59，清零信號由 U7A 輸出的低電平提供。 e、時 時個位的使能信號由 U7 提供，時十位的使能信號由 U9 提供。時個位有兩個清零信號，一個是當它自身為 9 時，等到下一個時鐘脈沖的上升沿時清零，另一個是當十位為 2，個位為 3 時，十位和個位同時清零。用與非門 U12 將個位 Q2 和十位 Q1 相連，再將兩個清零信號相與，實現(xiàn)清零工作。 完整的時鐘電路如下圖所示 校準電路 校準電路連線圖如圖所示，當開關(guān)打在右邊時， U14B 關(guān)閉不工作， U14C送出一個高電平信 6 號，等到秒對分的進位信號來臨時和進位信號通過 U15A 送出一個低電平，使得 U15B 打開，又因為 U15B 接入了分個位的使能端，所以相當于開關(guān)打在右邊時校準電路成為分個位的使能信號進位信號；開關(guān)打在左邊時， U14C 關(guān)閉不工作， U14B 送出一個高電平信號，然后與秒脈沖信號通過 U14D 送出一個低電平接入分個位的使能端，所以相當于開關(guān)打在左邊時，分個位接收了一個秒脈沖信號，使得它能像秒鐘一樣計時并且能向十位進位，就相當于校準功能，當分鐘跳到你想要的時間時把開關(guān)打到右邊（此時時鐘電路照常工作）從你調(diào)整好的時間繼續(xù)計數(shù)，達 到校準的目的。（時的校準電路與分的校準電路一樣） 但是直接把校準電路這樣連入時鐘電路會出現(xiàn)一些問題，就是在校準的時候分會出現(xiàn) 16 進制，所以就需要在電路中加入反饋，將它控制到10 進制，具體的反饋連接方式如圖所示 (不能接在 MR 端，不然會使電路出現(xiàn)問題 )時鐘電路與校準電路如圖所示將開關(guān)打到左邊進行校準 : 完成之后將開關(guān)打到右邊繼續(xù)計數(shù)： 報時電路 報時電路使用的是 74HC30芯片，它是一個 8 輸入與非門芯片，只有當所有輸入都為 1時輸出為 0，使得喇叭能夠正常工作（喇叭一端接高電平一端接低電平），因為是整點報時，所 以秒個位就不用接入芯片，只需在多余的兩個引腳接入電源就可以實現(xiàn)在 59分 50秒到 59秒的報時，具體接法如下圖所示 整個可校準可報時的數(shù)字電路如圖所示 三、心得體會 本次數(shù)字電子課程設(shè)計是我覺得收獲非常大的一次實習，而這次課程設(shè)計給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識來設(shè)計作品的平臺。 在本次課程設(shè)計中，我更加熟悉 Proteus軟件的操作了，同時對 74LS16 74LS16 74HC 555等芯片加深了了解，和對它們的使用，對于數(shù)字、模擬電路的綜合運用有了更深一步理解，為以后的電路分析和設(shè)計奠定了一定的基 礎(chǔ)。 本次課程設(shè)計很遺憾沒能選擇最有挑戰(zhàn)性的課題來做，因為基礎(chǔ)知識不夠扎實，做數(shù)字電子時鐘也是費了很大勁。 這次設(shè)計我主要覺得有兩個難點： 一、從一開始沒選擇十進制計數(shù)器來做，所以使設(shè)計的電路看起來很復(fù)雜，并且進位需要考慮的很周全，越高位必要條件越多，所以用了許多門電路； 二、校準電路直接連入電路會產(chǎn)生十六進制，所以需要加反饋，在最開始不太理解反饋的意思，又去翻了數(shù)電書還問了老師很多次，接了很多遍才將反饋接出來。 但是最后成功了看著自己能把理論知識運用到實際，心里還是非常開心的，在做課題的這幾天學(xué)會了很多，對仿真也產(chǎn)生了濃厚的興趣，想自己試著在課余時間再做做幾個課題。
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