【正文】 課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了動(dòng)手操作的能力 ， 更讓我體會到實(shí)現(xiàn)電路功能喜悅 ！ 。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題， 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固?？傊?，假期完成報(bào)告和軟件仿真的工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有以前想象的那么簡單?！皶r(shí)間步長”問題也是我第一次遇到的，剛開始我還以為能夠加快仿真速 度，后來也是上網(wǎng)查閱資料才知道，要想解決這個(gè)問題，只能改變元件的參數(shù)。比如，在使用共陰極數(shù)碼管時(shí)，每次打開開關(guān)，都會顯示“ Timestep too small”的字樣。 軟件仿真也不是一件容易的事情。在 這個(gè) 過程中，我覺得是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時(shí)又沒有好好的運(yùn)用 和 理解 各個(gè) 元件的功能， 而且考試的內(nèi)容有限 。為了弄懂這些芯片的功能，我又查閱了前幾年數(shù)字電子的教材以及一些其他的相關(guān)文獻(xiàn)，也從網(wǎng)上查閱了一些資料。對于一次課程設(shè)計(jì)，只進(jìn)行電路的連接是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還要深入理解電路中每一個(gè)元件的工作原理，并且要對電路進(jìn)行軟件仿真。在老師的幫助下，我又找到了一個(gè)又一個(gè)連接上的錯(cuò)誤，終于按時(shí)將電路連接成功。后來我又發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)、復(fù)位功能以及紅綠指示燈都不能正常工作，而且按照電路圖檢查電路并沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。首先，我發(fā)現(xiàn)我的數(shù)碼管顯示不出正常的數(shù)字，我很快反應(yīng)到可能是譯碼器與數(shù)碼管之間的對應(yīng)段連接錯(cuò)誤。總之，這次連接電路圖把我弄得手忙腳亂，連接完畢之后也沒有運(yùn)行成功。比如，一開始我根本不知道電路從哪里開始連接，只是看到電路圖中哪里有導(dǎo)線就連哪里，結(jié)果沒過一會兒就連亂套了，還得需要重新檢查。 我們在 實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)是實(shí)際操作。在以前第幾次小型數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中，我們也通過遲老師的指導(dǎo)和自己的實(shí)踐操作培養(yǎng)了一些在電子實(shí)驗(yàn)中連接電路、檢查電路以及電路仿真的能力。通過本次課程設(shè)計(jì)，我鞏固了很多以前學(xué)過的理論知識，更學(xué) 會了很多課本上學(xué)不到的東西， 同時(shí)也加強(qiáng)了我的動(dòng)手、思考和解決問題的能力，受益匪淺。 第 7 章 使用儀器設(shè)備清單 4042BT_5V 1 個(gè) OPAMP_3T_VIRTUAL 2 個(gè) 555 定時(shí)器 1 個(gè) 電壓 9V 1 個(gè) 二極管 若干 電阻 若干 電容 若干 導(dǎo)線 若干 參考文獻(xiàn) ,李景宏 主編，電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程。 在仿真的過程中我也遇到了很多問題，例如在驗(yàn)證 555 的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)等了很長時(shí)間都觀察不到波形，經(jīng)過試驗(yàn)，才發(fā)現(xiàn)是電容值過大的原因等等。繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從運(yùn)行的窗口上選取。軟件帶有豐富的電路元件庫，并提供多種電路分析 方法。最突出的是軟件中提供各種虛擬儀器。 完成了電路的設(shè)計(jì)，再對電路圖的連接和仿真過程中，我充 分的了解了仿真軟件 Multisim軟件。這個(gè)電路的原理其實(shí)也不是很復(fù)雜，所以經(jīng)過仔細(xì)的連接調(diào)試，整個(gè)電路很快的就實(shí)現(xiàn)了題目所要求的功能。 第 6 章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的題目是水位指示器的設(shè)計(jì)與仿真，一拿到題目，便對其進(jìn)行仔細(xì)分析研究，并且在老師的指點(diǎn)下， 確定了要實(shí)現(xiàn)水位指示的主要模塊，即脈沖振蕩器，電壓比較器，以及水位指示電路。 故障分析和解決：芯片沒有工作，是因?yàn)樾酒碾娫匆_沒有接到正確的電源線上。 故障分析和解決：焊接的經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)線看起來雜亂無章，越連越亂，按照仿真電路一點(diǎn)一點(diǎn)仔細(xì)連接，最后測試成功。 擴(kuò)展設(shè)計(jì)任務(wù)要求如下： 2位數(shù)（ 2 片 74190）實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的 20 秒倒計(jì)時(shí)； 。 ，支干道任意干道出現(xiàn)特殊情況時(shí)，進(jìn)入特殊運(yùn)行狀態(tài)，兩干道上所有車輛都禁止通行，紅燈全亮，時(shí)鐘停止工作。 ，支干道交替通行， 主干道每次綠燈亮 30s，支干道每次綠燈亮 20s。 實(shí)驗(yàn)分為基本設(shè)計(jì)任務(wù)和擴(kuò)展設(shè)計(jì)任務(wù)。本次安裝調(diào)試部分 以實(shí)物驗(yàn)收的形式提交，學(xué)生自由組合， 2 人一組。 圖 總電路仿真 圖 總電路仿真 由以上驗(yàn)證及仿真可證明，本電路可以實(shí)現(xiàn)水位指示的功能。 圖 CD042 鎖存器功能驗(yàn)證 圖 CD4042 鎖存器功能驗(yàn)證 仿真結(jié)果 總電路的仿真如圖 所示。當(dāng)開關(guān) B 接高電平時(shí)，數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，即此時(shí)無論開關(guān) A 接高電平或者低電平， X1 的狀態(tài)都是不變的，如圖 所示。將開關(guān) A 閉合時(shí)，電壓比較器的同相端輸入低于反 相端輸入，此時(shí)，電壓比較器輸出低電平，如圖 所示。 在 Multisim 仿真軟件中連接好電路圖，將電壓比較器的的輸出端接到電壓表正極端口，將電壓表的負(fù)極端口接地，如圖 所示。 圖 555 多諧振蕩器功能驗(yàn)證圖 圖 555 多諧振蕩器波形圖 五 、電壓比較器的驗(yàn)證 運(yùn)算放大器 A1~A4 組成 4 級電壓比較器，它的作用是通過檢測水位電極與水位接觸與否輸出信號。運(yùn)行電路，然后雙擊示波器，則出現(xiàn)的波形圖如圖 所示。為了能夠短時(shí)間內(nèi)看見波形，將 1=C 10u 改成 1 500C pf? 。從前面章節(jié) 122 中我們可以知道，IC 與 1R , 2R 、 1C 及 1VD 、 2VD 組成一個(gè)窄脈沖振蕩器。手動(dòng)放置連接點(diǎn)，需選擇 Edit｜ Place Junction 命令，光標(biāo)上就出現(xiàn)一個(gè)連接點(diǎn)，然后拖動(dòng)連接點(diǎn)至合適位置，再單擊就行了。 移動(dòng)連線則按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)連線至合適位置即可。 圖 圖 刪除、移動(dòng)連線 首先選中連線，方法是單擊連線，處于選中狀態(tài)的連線如圖 所示。 改變連線顏色 改變連線顏色，只需將光標(biāo)移到連線上，右擊即彈出快捷菜單，如圖 所示。然后拖動(dòng)鼠標(biāo)，出現(xiàn)虛線。Multisim中沒有專門的連線命令，是 自動(dòng)的連線功能。 移動(dòng)元件 若移動(dòng)一個(gè)在電路窗口中的元件，首先單擊此元件，將元件選中，按住鼠標(biāo)將元件拖動(dòng)至合適位置，再釋放鼠標(biāo)，元件就被放置在電路窗口中了。 替換原件 若替換一個(gè)在電路中的元件，首先雙擊元件，也可選中元件后選擇 Place｜Replace Component 命令，出現(xiàn)所選元件的對話框，如圖 所示。）。 Flip Horizontal（水平翻轉(zhuǎn)）、 Flip Vertical（垂直翻轉(zhuǎn)）、 90 Clockwise（順時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。然后點(diǎn)擊 Edit 按鈕，在如圖 所示對話框中對電容進(jìn)行賦值即可。 六步完成之后，單擊 Finish 按鈕，此元件就添加到元件庫中了。 圖 圖 （ 5） 編輯元件的模型參數(shù)。 圖 3. 圖 3. （ 3） 在如圖 所示的對話框中編輯元件的符號。其中在 Component Name 文本框鍵入元件名；在 Component Type 下拉列表框選擇元件類型。下面以晶體管 9013 為例說明創(chuàng)建過程。創(chuàng)建后的元件只能存在 User 數(shù)據(jù)庫中。用開關(guān) A 和 B 代表水位的位置，當(dāng)水位到達(dá)A 和 B 所代表的位置時(shí)，開關(guān) A、 B 閉合， LED1 和 LED2 都發(fā)光，如圖 。本次水位指示采用的是共陽極接法。 發(fā)光 二極管有共陰極和共陽極兩種接法。 與小 白熾燈泡 和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是：工作電壓很低；工作電流很小；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào) 制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。 發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為 正極 ，應(yīng)接電源正