電子技術課程實習

1、1實習目的（1）數(shù)字電子技術課程是數(shù)字電子技術課程的實踐環(huán)節(jié)，根據(jù)某一課題的技 術指標或邏輯功能的要求，進行電路規(guī)劃，工程估算，實驗測試與調(diào)整，并寫出 實驗報告。（2）通過電路綜合性實踐訓練，達到深化所學的理論知識，掌握一般電路的 分析方法，增強獨立分析問題與解決問題的能力。通過應用實習使我們初步具有 分析、尋找和排除電子電路中常見故障的能力。（3）通過應用實習讓我們掌握采用EWB電路仿真等操作軟件的基本方法，并 能熟練利用EWB軟件規(guī)劃一個電子技術綜合問題，并在實驗板上成功下載，為以 后進行工程實際問題的研究打下設計基礎。（4）培養(yǎng)我們嚴肅認真的工作態(tài)度和科學作風，為今后從事電子行業(yè)打下堅

2、實的基礎。 夯實我們的模電、數(shù)電等基礎課程，為我們在以后的電子技術應用實習 豐富了經(jīng)驗。2實習內(nèi)容畫圖、調(diào)試、仿真多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測、顯示與報警電路。多路（兩路）數(shù)據(jù)為模擬信號，是直流電壓（VQ。正常直流電壓：Vdc=1.5s3.5V，當Vdc 1.5V，報警（發(fā)光顯 示）。采樣數(shù)據(jù)的巡回顯示。3多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路原理3.1多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路原理3.1.1多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路方案采用一片74HC160芯片組成控制電路，通過計數(shù)器的數(shù)據(jù)疊加在不同時刻控制 選擇不同的通路輸出；使電壓輸入的通道的不斷改變，完成電路的巡回提取兩 變阻上的電壓，并用發(fā)光燈顯示當前通道。通過比較器把輸

3、入電壓和預設電壓 進行比較來報警。正常直流電壓：Vdc= 1.5s3.5V通過滑動變阻器實現(xiàn) 電壓信號的多路輸出，當輸出電壓出現(xiàn)在規(guī)定的范圍以外時，通過比較器把輸 入電壓和預設電壓進行比較，當VdcCLKRCOAQABQBCQCDQDENPENTGNDLOAD162153144135121171074160圖2 74160芯片74160，是一個4位二進制的計數(shù)器，它具有異步清除端與同步清除端不同的 是，它不受時鐘脈沖控制，只要來有效電平，就立即清零，無需再等下一個計 數(shù)脈沖的有效沿到來。異步清零功能 只要日的非)有效電平到來，無論有無CP脈沖，輸出為“0”。在圖形符 號中，CR的非的信號為CT

4、=0，若接成七進制計數(shù)器，這里要特別注意，控制 清零端的信號不是N-1 (6)，而是N (7)狀態(tài)。其實，很容易解釋，由于異 步清零端信號一旦出現(xiàn)就立即生效，如剛出現(xiàn)0111，就立即送到日的非) 端，使狀態(tài)變?yōu)?000。所以，清零信號是非常短暫的，僅是過度狀態(tài)，不能 成為計數(shù)的一個狀態(tài)。清零端是低電平有效。同步置數(shù)功能當。的非)為有效電平時，計數(shù)功能被禁止，在CP脈沖上升沿作用下D0 D3的數(shù)據(jù)被置入計數(shù)器并呈現(xiàn)在Q0Q3端。若接成七進制計數(shù)器，控制置數(shù) 端的信號是N (7)狀態(tài)，如在D0D3置入0000，則在Q0Q3端呈現(xiàn)的數(shù)據(jù) 就是0110。ADCO 1 2 3 4 5 6 7 C DDD

5、DDDDDa(2)ADC0809 的功能V1NVFEF+VREF- SOC 0E圖3 ADC0809芯片ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝，對ADC0809主要信號引腳的功 能說明如下：IN7IN0模擬量輸入通。ALE地址鎖存允許信號。對應ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地 址鎖存器中。START轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，復位ADC0809； START下降沿 時啟動芯片，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應保持低電平。 本信號有時簡寫為ST。A、B、C地址線。通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳 圖中為 ADDA，ADDB 和 ADDC。CLK時鐘

6、信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界 提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。EOC轉(zhuǎn)換結束信號。EOC=0，正在進行轉(zhuǎn)換；EOC=1，轉(zhuǎn)換結束。使用中 該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。D7d數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直 接相連。D0為最低位，D7為最高。OE輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的 數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。Vcc+5V電源。Vref參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V（Vre

7、f=+5V, Vref（）=-5V）。4.2多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路實現(xiàn)步驟4.2.1電路實現(xiàn)步驟根據(jù)規(guī)定徹底理解實習要求，找出規(guī)劃時需要達到的目標，以及規(guī)劃出來之 后的準備工作；根據(jù)探索出的實習目的并按要求畫出電路的流程圖，以明確電路的每一步的 功能和作用；將電路進行模塊化操作，分析每個模塊的作用，并且找出每個模塊的所需的，芯片、兀器1件；熟練接線步驟，連接芯片的工作原理，以及芯片的作用和拓展功能；按照規(guī)劃出來的電路的流程圖以及電路原理進行相應的連線；畫完線路之后進行電路檢測，看電路是否可以正確實現(xiàn)當初所規(guī)劃的要求， 若有錯誤，則進行改正。4.2.2電路模塊多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示的數(shù)據(jù)監(jiān)測

8、模塊由5V電壓源提供電壓，運用兩個變阻器并聯(lián)產(chǎn)生兩個通路，并通過改變電阻 阻值，實現(xiàn)測試電路作用；電壓表對輸出電壓進行監(jiān)測。圖4數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示的報警電路模塊報警模塊由兩個比較器、或非門、警報燈構成。圖5報警模塊多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示的模數(shù)轉(zhuǎn)換與顯示電路模塊這部分主要由一塊ADC0809、兩個四輸入數(shù)碼管組成，通過ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊， 連接到數(shù)碼管顯示器上顯示十六進制的數(shù)。圖6模數(shù)轉(zhuǎn)換與顯示電路模塊多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示的通道控制電路模塊這個部分包括計數(shù)部分和通道選擇部分。其中計數(shù)部分由74LS160組成，用于 控制通道切換間隔時間。通道選擇部分由電磁繼電器構成，用以切換通道

9、。兩 個信號燈分別顯示兩路的狀態(tài)，也由電磁繼電器控制。圖7通道控制電路模塊5多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路的仿真和運行結果5.1電路的調(diào)試打開總控制開關，是總電路處于工作狀態(tài)。由于計數(shù)器的Q2,Q3連接到電磁繼電器上，所以在開始的幾秒中，兩電磁繼 電器均未導通，左邊最上面的燈（報警燈）亮。大概幾秒之后，Q2輸出值為1，電磁繼電器導通，第一路變阻上的電壓輸入 ADC及報警電路，此時按2下空格鍵（轉(zhuǎn)換啟動輸入SOC的控制開關），使此 時變阻上的電壓通過ADC顯示在數(shù)碼管顯示器上。再過幾秒之后，Q3值為一，Q2值為零，二號電磁繼電器導通，一號斷開， 第二路變阻上的電壓輸入ADC及報警電路，此時再次按兩下

10、空格鍵，是2號變 阻上的電壓通過ADC顯示在數(shù)碼管顯示器上。幾秒之后，當Q1與Q3同時為0時，通過與非門，使清零端為1，計數(shù)器清 零，回到初始狀態(tài)。從第步開始往復循環(huán)。5.2結果分析這個圖的報警電路模塊中的燈正常亮，也就是說電壓正常，在1.5V3.5V之 間，通道控制電路模塊中左側(cè)的燈亮，表示此時是一通路導通，所以是一通道 電路的電壓正常；同時數(shù)碼顯像管的顯示正常的數(shù)碼，如圖8所示。圖8電壓值在1.53.5V之間如圖9所示，報警裝置燈亮，表示電壓小于1.5V。盧以同也Settings +VCCR3DQAQBQCQDET-JT1_期圖9 電壓小于1.5V如圖10所示，改變電阻后，此圖中顯示報警與

11、正常燈均不亮，表示此路中 電壓大于3.5V，2號通道導通電路燈亮，此時2號通路導通，所以2號通道導通電壓大于3.5V。圖10電壓值大于3.5V6多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示過程中出現(xiàn)的問題及解決方法6.1多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示過程中的問題及解決方法在做多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān)測與顯示電路中，如何解決不需要單片機即以所學的數(shù) 電和模電的知識及所做的相關的實驗怎么建立一個整體的流程，并且能得到預 期的結果？答：首先建立一個標準電壓值在電路中，利用滑動變阻器實現(xiàn)變阻器的變化， 其次就是導入一個變化的電壓值，也就是這個電壓值利用滑動變阻器可隨時間 變化，然后再電路里面進行比較，依據(jù)模數(shù)量的轉(zhuǎn)換，最后以十六進制的數(shù)碼

12、顯現(xiàn)出來，同時在電路中通過指示燈來表明相應的結果，使我們迅速能清晰明 了。如何放置元器件以及芯片的使用？答：首先通過計算，大概的計算出元器件需要的類型，然后依據(jù)設計思路進行 元器件的連線，若在調(diào)試過程中出現(xiàn)救過和預期結果不一致，則是元器件的類 型不適合或連線不準確；另外對芯片的了解，通過翻閱資料書、上網(wǎng)查詢等方 法了解芯片的使用，在使用時才能得心應手。6.2實習過程中注意事項系統(tǒng)的同步每個模塊之間必須要保持同步，因此在對芯片接入電路時要注意引腳的連接， 使之能達到與整體電路同步。模塊匹配所設計出的四大模塊必須相互匹配，若模塊之間不能作用，則電路就不能實現(xiàn) 所設計出的功能。即時檢查每做完一個電路

13、模塊就用萬用表或其他之類的工具檢查，以防在總電路圖中到處出現(xiàn)錯誤。7心得體會在當今競爭激烈的社會，單單的學習理論知識是很難在這個社會立足，沒有一 門手藝或者技術，就無法生存下去，所以課程設計給我們一個很好的機會讓我們 自己去動手設計，自己操作分析，自己查找問題，使之提高這方面的能力，為以 后打下堅實的基礎；同時這次應用實習也使我們熟悉和掌握專業(yè)軟件，從而把理 論與實踐相結合，提升應用能力。兩周的實習結束了，回顧這幾天，我學到了很多知識，讓我學會了應用軟件， 促使我決心在寒假充分熟練軟件的操作。一開始對實習時一無所知，使我感到相當?shù)慕辜?，但是通過與同組同學的討論 和上網(wǎng)搜尋資料之后，慢慢的開始理

14、解實習的內(nèi)容，逐漸掌握了多路數(shù)據(jù)巡回監(jiān) 測與顯示電路的電路結構。讓我懂得了僅會操作鼠標是不夠的，基本的動手能力 是一切工作和創(chuàng)造的基礎和必要條件。做任何都要從基礎做起，只有基礎打牢了， 什么問題都不是問題。所謂難者不會，會者不難嘛！另外電路的基本原理也要規(guī) 劃清楚，不要急于做出電路圖而盲目的去做，凡事都要有個規(guī)劃，在實習時最重 要的是細心，若檢測出問題要耐心的改正，這樣才能在錯誤中提高自己的動手能 力和分析能力，是自己有質(zhì)的飛躍。在實習過程中把課本中學到的知識充分利用起來是實習過程中的重中之重。這 次實習就有一個很好的例子，在通道控制電路中74LS160的選用與使用，報警電 路的規(guī)劃完全用了數(shù)

15、電中的邏輯門和邏輯組合電路構成，這些都是熟悉得不能再 熟悉的了，經(jīng)過這次實習，充分利用邏輯組合知識，掌握其中的要領，更深一步 理解其中的原理和它的作用。同時在做譯碼顯示電路時雖然軟件里面只提供兩種 ADC轉(zhuǎn)換芯片，同時這兩種芯片隱藏了管腳OE，但是這兩種芯片是所有芯片的基 礎，其他的ADC轉(zhuǎn)換芯片都是在這兩種芯片上擴展功能的?？梢哉f，芯片的使用 在生活中無處不在，隨著科學技術的發(fā)展，芯片世界已成為當前活躍的領域，我 們必須要熟練掌握各種芯片的應用甚至開發(fā)至關重要。這次實習，我學到了很多東西，不僅鞏固了以前的知識，而且也拓展了知識面。 通過實習使我懂得了理論與實際相結合才是最重要的，只用理論知識裝備自己那 是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論， 才能真正是自己受益匪淺，從而提高自己的實際動手