電賽基地創(chuàng)新學(xué)分課程結(jié)課設(shè)計(jì)報(bào)告模板

1、南昌大學(xué)電設(shè)競(jìng)賽基地課程名稱南昌大學(xué)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基地南昌大學(xué)電賽基地創(chuàng)新學(xué)分課程設(shè)計(jì)報(bào)告編號(hào)：201512-005NANCHANG UNIVERSITY電 賽 基 地 創(chuàng) 新 學(xué) 分 課 程（2015年9月 2015年12月）課程名稱電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練姓名周瑾潔學(xué)號(hào)6103414040學(xué)院專業(yè)信息工程學(xué)院培養(yǎng)類別報(bào)告提交時(shí)間2016-5-10目 錄1. 籃球賽24秒違例倒計(jì)時(shí)警報(bào)器2. 帶密碼鎖的8路信號(hào)電壓自動(dòng)巡航儀3. 觸摸式搖獎(jiǎng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制作4.信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)籃球賽24秒違例倒計(jì)時(shí)警報(bào)器一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一籃球賽24秒違例倒計(jì)時(shí)以及警報(bào)裝置并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求（1）、具有倒計(jì)時(shí)功能，可完

2、整實(shí)現(xiàn)從“24”秒開始依序倒計(jì)時(shí)并顯示倒計(jì)時(shí)過(guò)程，顯示的時(shí)間間隔為1秒。（2）、具有消隱功能，當(dāng)“24”秒倒計(jì)時(shí)至終點(diǎn)的瞬間，顯示器字幕立刻自行消隱，消隱時(shí)間必須大于5秒。（3）、具有復(fù)位功能，無(wú)論顯示器是顯示倒計(jì)時(shí)的時(shí)間或消隱狀態(tài)下，只要按下復(fù)位鍵，顯示器立刻顯示“24”秒接著開始倒計(jì)時(shí)。（4）、具有準(zhǔn)時(shí)報(bào)警功能，當(dāng)發(fā)生“24”秒違例時(shí)，在倒計(jì)時(shí)“24”秒結(jié)束，數(shù)碼管消隱的瞬間并且立刻發(fā)出報(bào)警聲“嘀-”，且該聲音時(shí)間不能太長(zhǎng)也不可太短，只能是0.5秒左右，在3米外課聽到清晰報(bào)警聲。數(shù)字預(yù)置電路三、設(shè)計(jì)方案數(shù)字譯碼器1、結(jié)構(gòu)框圖數(shù)字顯示器秒信號(hào)發(fā)生器計(jì)數(shù)器控制單元信號(hào)轉(zhuǎn)化報(bào)警及輸出控制2、電源

3、部分采用了小功率可調(diào)式穩(wěn)壓集成電路317及其穩(wěn)壓器，該單元電路主要由降壓、整流濾波及穩(wěn)壓等部分組成，若二極管沒(méi)發(fā)光，則說(shuō)明電源電路不正常。3、秒信號(hào)發(fā)生及整形電路一部分是由兩與非門組成的振蕩電路；另一部分是用lm358構(gòu)成的波形整形電路。4、倒計(jì)數(shù)鎖零電路該單元電路主要是利用BCD碼計(jì)數(shù)器cd40192的down輸入端來(lái)完成遞減計(jì)數(shù)，兩片cd40192級(jí)聯(lián)以完成兩位遞減的技術(shù)功能。13腳為借位輸出端，只有倒計(jì)時(shí)到“00”時(shí)才會(huì)輸出低電平，一方面利用這個(gè)低電平把輸入的時(shí)鐘脈沖鎖??；另一方面還利用這個(gè)低電平來(lái)觸發(fā)延時(shí)消隱及延時(shí)報(bào)警功等功能。5、數(shù)顯及延時(shí)消隱電路Cd4511只要控制4腳消隱端為低電

4、平，就可實(shí)現(xiàn)顯示器的消隱功能。延時(shí)報(bào)警電路對(duì)時(shí)間的延時(shí)控制和對(duì)消隱的延時(shí)時(shí)間的控制，都是通過(guò)RC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。延時(shí)報(bào)警電路，正常倒計(jì)數(shù)時(shí)，由于借位輸出端為高電平，三極管的基極為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器中有電流流過(guò)，吸合，開關(guān)打向常開端，蜂鳴器不響。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)到零，蜂鳴器報(bào)警，VCC將對(duì)C電容充電，三極管基極電壓逐漸升高達(dá)到一定延時(shí)，報(bào)警停止。四、電路仿真與分析電路正常工作，從“24”秒開始依序倒計(jì)時(shí)并顯示倒計(jì)時(shí)過(guò)程，顯示的時(shí)間間隔為1秒。到“00”后立即消隱，以及警正常，消隱5秒后，電路恢復(fù)“24”。五、焊接實(shí)物圖帶密碼鎖的8路信號(hào)電壓自動(dòng)巡航儀一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)自帶密碼鎖的8路信號(hào)電壓自

5、動(dòng)巡航儀器并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求（1）、直流穩(wěn)壓電源。（2）、密碼鎖按鍵設(shè)置，四個(gè)按鍵擺成矩陣形式，并表明一、二、三、四號(hào)。（3）、密碼鎖開鎖方式：按一下3好鍵，接著1,2號(hào)鍵各三下后，綠色發(fā)光二極管亮了則表明開鎖成功。（4）、密碼鎖上鎖方法：按一下4號(hào)鍵退出巡測(cè)工作，發(fā)光二極管失光。（5）、數(shù)顯18路周而復(fù)始，閃爍頻率約1HZ，每一路數(shù)顯對(duì)應(yīng)測(cè)試電壓。（6）、信號(hào)電壓設(shè)置：信號(hào)電壓逐級(jí)遞增，不許為0值且級(jí)差不小于0.5V。（7）、信號(hào)電壓的巡航：1-8路電壓全部引到同一測(cè)試點(diǎn)，并表明。（8）、保證電路的穩(wěn)定性。三、設(shè)計(jì)方案1、穩(wěn)壓直流源電路采用7805和7809兩片集成穩(wěn)壓電路，提供電路所

6、需電源。2、密碼鎖的組成。密碼鎖的核心是集成電路cd4520與其相連的4只按鍵開關(guān)S1,S2，S3，S4。按要求按下“1-3-3”，達(dá)到高電平，然后解鎖。4、振蕩電路：cd4011構(gòu)成的自激振蕩器。5、計(jì)數(shù)編碼數(shù)顯電路6、信號(hào)電壓巡測(cè)電路Cd4011產(chǎn)生的T=1秒的信號(hào)輸輸入到cd4017，cd4017的Q0-Q7每間隔1秒按序輸出一高電平。8路輸出電壓，分別控制巡測(cè)電路的同時(shí)，另一路輸送1-8路的數(shù)顯電路，彼此一一對(duì)應(yīng)。四、電路仿真與分析1、整個(gè)電路如下：取自電源9V的直流電壓，分壓處理成為電壓逐級(jí)遞增，但不為0值且級(jí)間差不小于0.5V的信號(hào)電壓。五、焊接實(shí)物圖觸摸式搖獎(jiǎng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制作一、設(shè)

7、計(jì)任務(wù)按要求設(shè)計(jì)一個(gè)觸摸式一位數(shù)顯搖獎(jiǎng)機(jī)并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求（1）、必須有“復(fù)位”功能，每次搖獎(jiǎng)前，需要手動(dòng)按“復(fù)位”鍵，數(shù)碼管顯示“0”，設(shè)定“復(fù)位”鍵為S1。（2）、數(shù)碼管的數(shù)字轉(zhuǎn)換“速率”有快、慢兩檔，用“速率”按鍵管理?yè)Q擋。慢速檔是便于查驗(yàn)搖獎(jiǎng)機(jī)能否有序地轉(zhuǎn)換0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個(gè)數(shù)字；快速檔是防避操作者作弊的措施之一，設(shè)定“速率”鍵為S2。（3）“復(fù)位“鍵與”速率“鍵用不干膠貼在按鍵帽上標(biāo)明。（4）、作品設(shè)置“警示”聲響，凡手指觸動(dòng)即響，手離即停，這可讓眾人感知操作者的有效觸摸情況。（5）、延時(shí)功能。為防止操作者作弊措施之二是當(dāng)手指離開觸摸電極時(shí)，聲響停但紅色

8、發(fā)光管不“熄滅”，數(shù)碼管數(shù)字繼續(xù)快速轉(zhuǎn)換，應(yīng)延時(shí)不少于3秒鐘。一旦紅色發(fā)光管“熄滅”，表明延時(shí)結(jié)束，數(shù)碼管轉(zhuǎn)換停止，顯示在最后一個(gè)數(shù)字上。（6）、振蕩器好壞用黃色發(fā)光二極管指示。（7）、觸摸電極由參賽者用裸線自制，其形狀如圓盤式蚊香。（8）、直流穩(wěn)壓電源12vU05V。（9）、交作品時(shí)，“速率”鍵務(wù)必置于慢速檔。三、設(shè)計(jì)方案1、電路大致框圖。延時(shí)和報(bào)警模塊振蕩模塊觸摸模塊電源模塊 編碼模塊譯碼和數(shù)顯模塊復(fù)位2、電源電路。直流穩(wěn)壓電源采用LM317制作，最佳工作電壓為5-12V，其輸出端用綠色發(fā)光二極管指示。3、觸摸電路。這一部分電路觸摸電極，三極管9013、9014、集成片cd4066及蜂鳴器

9、等器件組成，其中9014和9013組成達(dá)林頓管，而cd4066與有關(guān)電容元件組成延時(shí)開關(guān)，紅LED指示延時(shí)工作長(zhǎng)短。延時(shí)開關(guān)的輸出，輸至cd4069的14腳，作為慢“速率”檔的工作電源。蜂鳴器作為觸摸時(shí)間的指示，手指觸及觸摸電極立刻聲響，手指離開觸摸電極立刻停響。4、復(fù)位電路數(shù)碼管顯示的復(fù)位電路由S1主管，它接在工作電源U0與cd4017的15腳，當(dāng)電路需要顯示數(shù)字時(shí)，cd4017的15腳通過(guò)R8接地，此時(shí)S1斷開。當(dāng)數(shù)碼管需“復(fù)位”時(shí)，手按下S1的按鍵，數(shù)碼顯示“0”，手離按鍵后，數(shù)碼電路回復(fù)數(shù)顯工作。5、數(shù)顯電路由cd4069組成的振蕩電路，信號(hào)經(jīng)過(guò)cd4017計(jì)數(shù)分配后再經(jīng)由D1D15二

10、極管組成的編碼器輸至cd4511鎖存、譯碼驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)字。四、電路仿真與分析仿真如下圖，經(jīng)測(cè)試電路正常工作，能實(shí)現(xiàn)各種功能，延時(shí)，警示，以及速率快慢的調(diào)變。五、焊接實(shí)物圖六、PCB圖AD-原理圖AD-PCB圖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一信號(hào)發(fā)生器，能產(chǎn)生方波、三角波和正弦波并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求基本性能指標(biāo)：(1)頻率范圍100Hz1kHz；(2)輸出電壓：方波Up-p24V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p1V。擴(kuò)展性能指標(biāo)：頻率范圍分段設(shè)置10Hz100Hz, 100Hz1kHz，1kHz10kHz；波形特性 方波tr30us（1kHz，最大輸出時(shí)），三角波r2%，正弦波r1V。的時(shí)候波形不失真，由于Proteus里的示波器沒(méi)有測(cè)頻率這項(xiàng)功能，我們只能通過(guò)計(jì)算來(lái)證明仿真是否達(dá)到要求。當(dāng)f1=100HZ T1=1*10-2=10ms當(dāng)f2=1000HZ T2=1*10-3=1ms則可以根據(jù)這兩個(gè)周期算得三個(gè)波形是否達(dá)到要求。 圖三圖三為頻率約100HZ的圖像，三個(gè)波形沒(méi)有失真。圖四圖四為頻率約為1000HZ的圖像，三個(gè)波形沒(méi)有失真。則綜上所述，基本性能指標(biāo)：(1)頻率范圍100Hz1kHz；(2)輸出電壓：方波Up