數(shù)電綜合性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(數(shù)字電路)

《數(shù)字電路試驗(yàn)》綜合性試驗(yàn)指導(dǎo)書綜合性試驗(yàn)指導(dǎo)書開放性綜合試驗(yàn)所涉及課程：數(shù)字電路9一、 試驗(yàn)?zāi)康?、綜合應(yīng)用所學(xué)的數(shù)字電路學(xué)問，學(xué)會查找相關(guān)資料，針對設(shè)計提出的任務(wù)要求和使用條件，設(shè)計制作合理、牢靠、經(jīng)濟(jì)、可行的電子產(chǎn)品。2、培育學(xué)生獨(dú)立的分析課題任務(wù)、解決問題的力量。3、培育嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和認(rèn)真的工作作風(fēng)。4、完成電路連接和調(diào)試方法。二、 試驗(yàn)內(nèi)容〔見附件并任選一個，也可以自擬題目〕1、多路信號顯示轉(zhuǎn)換器2、光電計數(shù)器3、汽車尾燈掌握電路4、可預(yù)置的定時顯示報警器5、六人智力搶答器6、拔河玩耍模擬機(jī)三、 試驗(yàn)〔設(shè)計〕儀器設(shè)備及材料清單1、數(shù)字電路試驗(yàn)箱 2、雙蹤示波器 3、萬用表、4、試驗(yàn)材料清單〔依據(jù)設(shè)計內(nèi)容確定〕四、 試驗(yàn)要求1、設(shè)計制作一套實(shí)現(xiàn)某一功能的電子產(chǎn)品。2、撰寫調(diào)試測試方法和設(shè)計報告。五、 試驗(yàn)步驟及結(jié)果測試1、明確設(shè)計任務(wù)要求：充分了解設(shè)計任務(wù)的具體要求，如性能指標(biāo)、內(nèi)容及要求，明確設(shè)計任務(wù)。2、方案選擇：依據(jù)把握的學(xué)問和資料，針對設(shè)計提出的任務(wù)、要求和條件，設(shè)計合理、牢靠、經(jīng)濟(jì)、可行的設(shè)計框架，對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)展分析，做到心中有數(shù)。3、依據(jù)設(shè)計框架進(jìn)展電路單元設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇：具體設(shè)計時可以仿照成熟的電路進(jìn)展改進(jìn)和創(chuàng)；依據(jù)電路工作原理和分析方法，進(jìn)展參數(shù)的估算與計算；器件選擇時，元器件的工作電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)滿足電路指標(biāo)要求，元器件的極限參數(shù)必需留有足夠的裕量，一般應(yīng)大于額定值的1.5倍，電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選擇計算值四周的標(biāo)稱值。4、電路原理圖的繪制：電路原理圖是組裝、焊接、調(diào)試和檢修的依據(jù)，繪制電路圖時布局必需合理、排列均勻、清楚、便于看圖；信號的流向一般從輸入端或信號源畫起，由左至右或由上至下并加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注；連線應(yīng)為直線，并且穿插和折彎應(yīng)最少，相互連通的穿插處用圓點(diǎn)表示，地線用接地符號表示。5、調(diào)試測試方法和設(shè)計報告撰寫六、 考核形式1、制作考核：設(shè)計電路原理和功能的完成狀況，板的制作工藝和組裝工藝等〔10〕2、書面考核：設(shè)計報告的完成質(zhì)量、撰寫水公平〔20〕七、 試驗(yàn)報告要求1、課題名稱2、內(nèi)容摘要3、設(shè)計內(nèi)容及要求4、比較和選擇的設(shè)計方案5、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇6、畫出完整的電路圖。并說明電路的工作原理7、組裝調(diào)試的內(nèi)容，如使用的主要儀器和儀表、調(diào)試電路的方法和技巧、測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果進(jìn)展比較分析、調(diào)試中消滅的故障、緣由及排解方法8、總結(jié)設(shè)計電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及有用價值，提出改進(jìn)意見和展望9、列出元器件清單10、列出參考文獻(xiàn)11、收獲、體會附：數(shù)字電路綜合性設(shè)計參考課題一、多路信號顯示轉(zhuǎn)換器輸入端接入一個多路轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)對多路信號的同時觀看。術(shù)指示如下：同時顯示八路輸入信號波形且清楚穩(wěn)定；被測信號上限頻率不小于2KHz。工廠生產(chǎn)線或某些設(shè)備上〔如復(fù)印機(jī)程自動化和計算機(jī)治理系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)，計數(shù)器的種類很多，光電計數(shù)器是常見的一種。設(shè)計并制作一個光電計數(shù)器，要求如下：光源承受聚焦白熾燈，電壓為6.3V，自行選擇光敏器件。當(dāng)有光照到光敏器件上時，計數(shù)器不計數(shù)，當(dāng)光照由亮突變到暗的一瞬間，產(chǎn)生一個脈沖沿，對這個脈沖沿進(jìn)展計數(shù)，光照由暗突變到亮不計數(shù)。計數(shù)范圍：00～99。用兩只LED00~99。定數(shù)掌握功能：當(dāng)需要定數(shù)時，事先預(yù)置一個定數(shù)值，顯示器同時顯示這個定數(shù)10”時，發(fā)出聲、光報警。0999次時，發(fā)出聲、光報警。汽車尾燈安裝在汽車尾部左、右兩側(cè)，一般各為三盞，用來警示后面的汽車，告知本車左、右轉(zhuǎn)彎、停車、剎車等狀況的。66用四個開關(guān)分別模擬剎車信號K1、停車信號K2、左轉(zhuǎn)彎信號KL和右轉(zhuǎn)彎信號KR。正常狀況下，汽車左〔或右〕轉(zhuǎn)彎時，該側(cè)的三只尾燈按圖所示的周期亮、暗，狀1秒，直至斷開該轉(zhuǎn)向開關(guān)。無制動時〔無剎車，K1=“0，如司機(jī)不慎將兩個轉(zhuǎn)向開關(guān)接通，則兩側(cè)尾燈都作同樣的周期變化，示意圖同上圖。在剎車制動時K＝“，全部6只尾燈同時亮。1停車時K =16只尾燈均按1Hz頻率閃亮直到K ＝”為止。2 2可預(yù)置的定時顯示報警系統(tǒng)可用于任意定時系統(tǒng)，如籃球競賽規(guī)章中，隊(duì)員持球時不能超242424秒內(nèi)未出手投籃，則報警，給運(yùn)發(fā)動和裁判以準(zhǔn)確24秒內(nèi)任一時刻出手投籃，則定時顯示重置24秒。該設(shè)計要求如下：2424秒，然后以秒為單0秒，報警并停頓計數(shù)。在24秒遞減到02424然后接著遞減。1秒的“嘀”聲。五、六人智力搶答器技術(shù)要求答器不再承受其它的輸入的搶答信號;電路具有答復(fù)以下問題的時間掌握功能，要求答復(fù)以下問題的時間100秒〔顯示00－99〕時間顯示承受倒計時方式。當(dāng)?shù)竭_(dá)限定時間時〔即顯示器為00時〕發(fā)出聲響，以示警告；要求電路主要選用中規(guī)模TTLCMOS集成電路；電源電壓5～10V，由穩(wěn)壓電源供給，不另行設(shè)計。綜合試驗(yàn)內(nèi)容電路各局部的組成及工作原理；元器件的選用，電路原理圖和功能；電路各局部的調(diào)試方法；在整機(jī)電路設(shè)計、調(diào)試過程中，遇到什么問題，其緣由及解決方法。設(shè)計思路提示及參考方案。依據(jù)設(shè)計要求，智力競賽搶答器組成框圖如以下圖所示，它主要由六局部組成。顯示聲響電路顯示聲響電路清零裝置搶答掌握器計時顯示電路搶答掌握電路振蕩電路搶答掌握器號，并使相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，共用的音響電路發(fā)出聲音，與此同時，封鎖住其6組輸入和6個D6個與非門組成〔供參考。 6個開關(guān)組成，6號為高電平或低電平。清零裝置，供每次競賽前主持人使用，它能保證每次搶答前使搶答器清零，避開電路的誤動作和搶答過程中的不公正。承受由主持人掌握開關(guān)，同時使每人的搶答電路同時清零的方式。顯示、聲響電路每個搶答器顯示電路可由發(fā)光二極管顯示，顯示字型代表組號，也可為單一發(fā)光信號，假設(shè)是一個發(fā)光管，且功率不大，可直接由搶答器驅(qū)動；假設(shè)要醒目，加大功率或用多個大功率發(fā)光管，則要單獨(dú)承受驅(qū)動電路，可用繼電器或晶閘管來作驅(qū)動器件。聲響電路為6組共用，只要有搶答者消滅都會發(fā)出音響，鳴響器件用揚(yáng)聲器，因此必需加一級三極管驅(qū)動電路，輸入信號有音頻信號、搶答信號和“時間到”信號。計數(shù)、顯示電路該電路的作用是對搶答者答復(fù)以下問題時間進(jìn)展掌握100秒，所以顯示裝置應(yīng)當(dāng)是一個二位數(shù)字顯示的計數(shù)系統(tǒng)。由于要求是倒記時，當(dāng)主持人給出“請答復(fù)”指令后，從“99”倒記時，當(dāng)記到“00”時，要能夠驅(qū)動聲響9〔置CP信號為秒脈沖，進(jìn)展減法計數(shù)，當(dāng)兩位數(shù)為“00”向高位借數(shù)時，送出音響掌握信號，計數(shù)器同時被封鎖不再計數(shù)。振蕩電路。由上面分析，需要振蕩信號的電路有：500kHz；②音頻信號：使音響電路發(fā)出單一鳴響聲，建議承受1kHz;③秒脈沖信號：為計數(shù)顯示供給秒脈沖信號。這幾個不同頻率的信號源可用一個振蕩電路來完成，承受分頻方式得到不同頻率的信號。六、拔河玩耍模擬機(jī)1、技術(shù)要求15個〔或9個〕發(fā)光二極管，開機(jī)后只有中間一個發(fā)亮，此亮點(diǎn)表示拔河的中心點(diǎn)；玩耍的雙方各持一個按鈕，快速地、不斷地按動按鈕，產(chǎn)生脈沖信號，誰按得快，亮點(diǎn)就向誰的方向移動，每按一次，亮點(diǎn)移動一次；亮點(diǎn)移到任一方終端發(fā)光二極管時，這一方獲勝，此時，雙方按鈕不起作用，輸出保持不變，只有復(fù)位后才使亮點(diǎn)重回到中心；用數(shù)碼管顯示獲勝方的盤數(shù)。2、綜合試驗(yàn)內(nèi)容(1).依據(jù)設(shè)計要求畫出試驗(yàn)電路圖；(2).選用元器件及列出元器件清單；(3).擬定出試驗(yàn)步驟；(4).搭建試驗(yàn)電路及擬定電路的調(diào)試方法。3、設(shè)計思路提示及參考方案按鈕發(fā)出的脈沖信號有毛刺，所以必需將按鈕信號經(jīng)整形電路變成占空比很大的脈沖信號，使每按一下按鈕僅能產(chǎn)生單次有效脈沖，利于計數(shù)。用可逆計數(shù)器的加、減計數(shù)輸入端分別承受兩路脈沖信號，可逆計數(shù)器原始輸出狀0000，經(jīng)譯碼器輸出，使中間一只發(fā)光二極管發(fā)亮。2個輸入端，4個輸出端，要能進(jìn)展加/減計數(shù)。4線―1615個〔9個〕發(fā)光二極管。競賽開頭，譯碼器輸入為0000，解碼后中心處發(fā)光二極管點(diǎn)亮，當(dāng)計數(shù)器進(jìn)得加法計數(shù)時，亮點(diǎn)向右轉(zhuǎn)；進(jìn)展減法計數(shù)時，亮點(diǎn)向左轉(zhuǎn)。由一個掌握電路指示誰勝誰負(fù)，當(dāng)亮點(diǎn)移到任一方終端時，由掌握電路產(chǎn)生一個信號，使計數(shù)器停頓計數(shù)。將雙方終端發(fā)光二極管“點(diǎn)亮