中國地質(zhì)大學(xué)電路綜合實(shí)習(xí)

-.z.中國地質(zhì)大學(xué)（）電路綜合實(shí)習(xí)報(bào)告**:彪_班號(hào):075112_**：院系：__機(jī)電__專業(yè)：_通信工程(26組)指導(dǎo)教師：_郝國成、曉峰、聞?wù)缀?、王國洪、吳讓仲、杏梅、王瑾、王?013年6實(shí)驗(yàn)一、信號(hào)發(fā)生電路一、實(shí)習(xí)任務(wù)及要求：任務(wù)：一個(gè)電路同時(shí)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波。要求：1正弦波幅度不小于1V；三角波不小于5V；方波不小于14V；2頻率可調(diào)圍分為三段：10HZ—100HZ；100HZ—1KHZ；1KHZ—10KHZ性能要求：輸出信號(hào)的幅度準(zhǔn)確穩(wěn)定；輸出信號(hào)的頻率準(zhǔn)確較穩(wěn)定二、方案論證分析：1、采用分立元件+簡單運(yùn)放。電路原理函數(shù)發(fā)生器完整電路圖2、8038集成函數(shù)發(fā)生器原理圖：111188+VCCRRRRSCI01I02uC6932VEE或地10反相器電壓跟隨器正弦波變換器所用芯片112345678ICL8038141312111091314正弦波失真度調(diào)整正弦波失真度調(diào)整正弦波輸出三角波輸出矩形波輸出調(diào)頻偏置電壓輸入調(diào)頻偏置電壓輸出接電阻RA接電阻RB接電容C+VCCVEE(或地)完整電路圖RRP2RP4RP1+VCCVEERRAICL803845131011128RBRP3CC16923、555振蕩原理圖三、方案設(shè)計(jì)與確立經(jīng)討論研究以及老師所派發(fā)元件最終確定第一個(gè)方案為實(shí)驗(yàn)最終方案。仿真測試：仿真電路圖：2、仿真結(jié)果顯示：3、預(yù)期結(jié)果：電容波形0.1u0.01u1u方波幅度20.5V幅度21V幅度15V最小頻率4.5KHZ最小頻率20HZ最小頻率20HZ最大頻率8.5KHZ最大頻率0.86KHZ最大頻率90HZ三角波幅度4-10V幅度7-12.5V幅度最小頻率2.6KHZ最小頻率31HZ最小頻率15HZ最大頻率8.9KHZ最大頻率0.94KHZ最大頻率90HZ正弦波幅度幅度幅度最小頻率2.0KHZ最小頻率36KHZ最小頻率16HZ最大頻率9.0KHZ最大頻率0.96KHZ最大頻率91HZ實(shí)際結(jié)果：方波頻率17.20HZ，電壓峰值218V,三角波頻率：17.26HZ，電壓峰值70V，正弦波頻率17.21HZ，電壓峰值108V。5、實(shí)驗(yàn)部分采照：四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次實(shí)習(xí)我們組又再一次翻閱復(fù)習(xí)了以往所學(xué)知識(shí)，比如模電等等。再次加深了知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用。在焊接的過程中遇到的問題主要是芯片引腳出錯(cuò)和正弦波不理想，后來通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)，當(dāng)然，正弦波顯示依然有些失真，但已基本成功實(shí)現(xiàn)目的。實(shí)驗(yàn)二、多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)任務(wù)及要求：1實(shí)驗(yàn)要求掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、裝調(diào)技術(shù)及數(shù)字鐘的功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。2、實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1）基本功能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)；以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒；小時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“24進(jìn)制”，分、秒計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制；能夠校正時(shí)間。（2）擴(kuò)展功能定時(shí)（鬧時(shí)）控制，時(shí)間可自行設(shè)定；仿廣播電臺(tái)整點(diǎn)報(bào)時(shí)；報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；方案設(shè)計(jì)與論證1、數(shù)字鐘電路系統(tǒng)原理組成框圖2、實(shí)驗(yàn)完整電路圖實(shí)驗(yàn)原理分析（1）555振蕩器產(chǎn)生1KＨＺ的振蕩信號(hào)，經(jīng)過三級(jí)分頻器第一個(gè)分頻器輸出頻率為500HZ的振蕩信號(hào)，第二個(gè)分頻器輸出頻率為10HZ的振蕩信號(hào)，第三個(gè)分頻器輸出頻率為1HZ的振蕩信號(hào)，分別供擴(kuò)展電路使用。1HZ的信號(hào)作為輸入信號(hào)到數(shù)字鐘。秒個(gè)位的計(jì)數(shù)器，同時(shí)也作為數(shù)字鐘校時(shí)脈沖信號(hào)。（2）秒個(gè)位是十進(jìn)制。R0和R9接地，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到9即QDQCQBQA=1001時(shí)，計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零，QD從高電平轉(zhuǎn)為低電平，同時(shí)向秒十位輸送一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，使秒十位開始計(jì)數(shù)，由于秒十位是六進(jìn)制，所以秒十位計(jì)數(shù)器A3=0，當(dāng)QCQBQA=101時(shí)秒十位計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零。當(dāng)秒十位QC由高電平轉(zhuǎn)為低電平，通過與非電路，向分個(gè)位計(jì)數(shù)器輸送一個(gè)進(jìn)位脈沖，使分個(gè)位開始計(jì)數(shù)，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)及進(jìn)位原理同秒個(gè)位和秒十位相同。當(dāng)十位QC由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，通過與非電路，向時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器輸送一個(gè)進(jìn)位脈沖，使時(shí)個(gè)位開始計(jì)數(shù)，當(dāng)時(shí)十位QBQA=10及時(shí)個(gè)位QCQBQA=100時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器通過與非電路自動(dòng)清零，實(shí)現(xiàn)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)。顯示器真值表：實(shí)驗(yàn)電路仿真圖：實(shí)驗(yàn)采圖：擴(kuò)展部分：（1）原理圖：調(diào)試過程這次的調(diào)試我們組是分部分調(diào)試，自下而上，從右往左調(diào)試，首先是分頻器部分，分頻器產(chǎn)生頻率的分別是500HZ，100HZ,1HZ，然后將1HZ脈沖接到秒的部分，觀察秒燈是否走數(shù)，并且到59清零，剛開始我們的秒部分不變，后來發(fā)現(xiàn)就是1HZ脈沖忘記接線了。秒顯示的兩個(gè)數(shù)碼管分別記到5和9，如果不能實(shí)現(xiàn)功能就是90或92出錯(cuò)，分的和秒類似，只是分的脈沖有秒位的進(jìn)為產(chǎn)生，并且添加了一個(gè)開關(guān)，可以使它自己走數(shù)通過一個(gè)1HZ的脈沖，如果開關(guān)閉合，分鐘不走，則就是開關(guān)部分的與非門出問題，如果秒對(duì)分的進(jìn)位不顯示的話就是分的進(jìn)位脈沖出現(xiàn)問題。小時(shí)的部分和分類似只不過是計(jì)2和4進(jìn)位，調(diào)試方法雷同。經(jīng)過調(diào)試，最后較好的實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)總結(jié)：本次實(shí)驗(yàn)整體還算順利，中途也遇到了些問題，比如電路不穩(wěn)定等等，后來經(jīng)過老師指導(dǎo)，利用電容等調(diào)節(jié)，電路穩(wěn)定性問題得以解決，當(dāng)然也存在電路焊接等問題，后來經(jīng)過檢查調(diào)試，問題都得以解決，當(dāng)然，這次實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)與完成的過程中需要細(xì)心和耐心，這樣才能夠在枯燥中成功的完成任務(wù)。我想這是這次實(shí)驗(yàn)中收獲較多的一方面。實(shí)驗(yàn)三：自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電壓表實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求：1、.實(shí)驗(yàn)容：設(shè)計(jì)并制作數(shù)字電壓表2.、基本要求：(1)測量電壓圍為：0V—20V直流電壓；(2)電壓測量圍分為0.2V，2V，20V三檔，量程自動(dòng)切換；(3)顯示精度：0.01V，顯示穩(wěn)定，無閃爍；(4)測量誤差0.2V檔≤10%，2V和20V檔≤1%發(fā)揮部分：測量交流電壓有效值，測量圍0~5V方案論證與分析：方案一（用LCD顯示電壓）：仿真電路仿真結(jié)果正確。方案二（用LED顯示電壓）實(shí)驗(yàn)完整電路圖：三、方案設(shè)計(jì)與確立經(jīng)試驗(yàn)按照簡單原則我們首先采用了第一種方案，我們進(jìn)行了仿真，經(jīng)仿真，結(jié)果正確，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。但是焊接完電路卻無法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)任務(wù)目的，于是我們改變了方案，采用了方案二進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。功能分析（1）數(shù)據(jù)采集模塊（放大電路）此電路輸入電阻首先對(duì)待測電壓進(jìn)行五分壓，放大器和模擬開關(guān)起到自動(dòng)調(diào)節(jié)量程的作用，可以進(jìn)行不放大和放大10倍以及100倍，量程選擇就有0-0.2V,0.2-2V,2-20V,D觸發(fā)器是起到分頻將單片的ALE端輸出的2M脈沖變?yōu)?00KHZ，因此需要兩個(gè)D觸發(fā)器。量程的選擇由ABC控制，ABC可由單片機(jī)控制。A/D轉(zhuǎn)換模塊本模塊實(shí)現(xiàn)的功能是將采集的模擬信號(hào)（電壓）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，我們選用ADC0809芯片來實(shí)現(xiàn)本功能。ADC0809是將輸入的模擬值轉(zhuǎn)化為8位二進(jìn)制數(shù)值輸出，也就是對(duì)一個(gè)模擬量進(jìn)行量化采用逐次逼近的方法近似為數(shù)字量，。3）數(shù)據(jù)處理模塊（單片機(jī)）本模塊主要是通過程序來實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能：控制模擬開關(guān)4051來實(shí)現(xiàn)調(diào)擋功能?？刂艫DC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)的P1口和ADC0809的8位輸出口相連，來讀取數(shù)據(jù)。單片機(jī)通過P0和P2口控制非門74LS04和譯碼器4511對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描。另外，還有置位電路和產(chǎn)生頻率的晶振電路，單片機(jī)本身可以六分頻，由于使用的是12MHZ的晶振，所以單片機(jī)30腳輸出,2MHZ，經(jīng)分頻后送到ADC0809。顯示模塊該模塊由非門74LS04、譯碼器4511和一片4位七段數(shù)碼管組成；主要結(jié)合程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)掃實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)：三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)這次實(shí)驗(yàn)遇到了許多麻煩，比如方案選擇的失誤，后來在時(shí)間所剩不多的情況下又重新選擇方案，時(shí)間倉促，可能做得不是很完美，但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)到的最多，首先要有極大的耐心，并且要細(xì)心，在枯燥中不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改正錯(cuò)誤，只有這樣才能較好的完成任務(wù)，最后真心再次感老師的耐心諄切的指導(dǎo)。附錄我們組單片機(jī)所用程序：*include<reg51.H>*defineucharunsignedchar;ucharcodescan_con[]={0*08,0*04,0*02,0*01};//定義掃描片選uchardispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};//定義8個(gè)存儲(chǔ)空間uchargetdata;unsignedlonginttemp;//定義暫存空間uchari,j,k,l,m;sbits3=P3^7;//位定義，控制模擬開關(guān)sbits2=P3^6;sbits1=P3^5;sbitdp=P0^7;//定義小數(shù)點(diǎn)*definev20_on{s3=0;s2=0;s1=0;}//宏定義不同量程，不同的開關(guān)狀態(tài)*definev2_on{s3=0;s2=0;s1=1;}*definev02_on{s3=0;s2=1;s1=0;}sbitST=P3^1;//定義單片機(jī)和ADC的控制信號(hào)sbitOE=P3^3;sbitEOC=P3^2;main(){ while(1) { _20v://2~20V量程 v20_on; //ST=0;//啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 ST=1; ST=0; while(EOC==0); OE=1; getdata=P1; OE=0; if(getdata<21)//量程不合適，切換 { goto_2v; } l=3; temp=getdata;//量程合適，數(shù)據(jù)處理 temp=temp*100; temp=(temp/51)*5; gotodisp; //跳到數(shù)碼管顯示程序段 _2v://200MV~2V量程 v2_on; //ST=0; ST=1; ST=0; while(EOC==0); OE=1; getdata=P1; OE=0; if(getdata<21){ goto_02v; } elseif(getdata>204) { goto_20v; } l=2;temp=getdata;temp=(temp*100/51)*10;temp=temp/2;//求出模擬待測電壓；gotodisp; _02v://0~200MV量程 v02_on;//OE=0;//ST=0;ST=1;ST=0; while(EOC==0); OE=1; getdata=P1; OE=0; if(getdata>204){ goto_2v; } l=1; temp=getdata; temp=(temp*100/12)*100; temp=temp/20; disp: dispbuf[3]=0; i=0;while(temp/10)//電壓值的每個(gè)位計(jì){ dispbuf[i]=temp%10; temp=temp/10; i++;} dispbuf[i]=temp; for(k=0;k<=3;k++)//數(shù)碼管顯示{ P2=dispbuf[k]&0*0f; P0=scan_con[k]; if(l==3) { if(k==2) {dp=0;} else {dp=1;} }//小數(shù)點(diǎn)的確定 elseif(l==2) { if(k==3) {dp=0;} else { dp=1; } } elseif(l==1)