電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：目錄一、 設(shè)計(jì)目的二、 設(shè)計(jì)要求三、 設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述四、 各單元電路的設(shè)計(jì)及仿真1、 檢測(cè)電路2、 放大電路3、 濾波電路4、 整形電路5、 定時(shí)電路6、 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路五、 電路裝配、調(diào)試與結(jié)果分析六、 設(shè)計(jì)、裝配及調(diào)試中的體會(huì)七、 附錄（包括整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單）八、 參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)目的鞏固和加深在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)訓(xùn)技能，基本掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法 ，并通過這一實(shí)訓(xùn)課程 能讓學(xué)生對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程有一個(gè)初步的了解，使學(xué)生掌握常用模擬、數(shù)字 集成電路（運(yùn)算放大器、非門、 555定

2、時(shí)器、計(jì)數(shù)器、譯碼器等）的應(yīng)用。二、設(shè)計(jì)要求掌握整機(jī)電路組成及工作原理，并能運(yùn)用所學(xué)過的電路知識(shí)分析、解決電路制作過 程中所遇到的問題。三、設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述血液波放大、整3位譯碼、驅(qū)門控電路圖1紅外線心率計(jì)的原理框圖紅外線心率計(jì)就是通過紅外線傳感器檢測(cè)出手指中動(dòng)脈血管的微弱波動(dòng)，由 計(jì)數(shù)器計(jì)算出每分鐘波動(dòng)的次數(shù)。但手指中的毛細(xì)血管的波動(dòng)是很微弱的，因此 需要一個(gè)高放大倍數(shù)且低噪聲的放大器，這是紅外線心率計(jì)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所在。整 機(jī)電路由放大電路、整形電路、濾波電路、3位計(jì)數(shù)器電路，譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路等幾部分組成。四、各單元電路的設(shè)計(jì)及仿真1 、檢測(cè)電路血液波動(dòng)檢測(cè)電路首先通過紅外光電傳感器把血

3、液中波動(dòng)的成分檢測(cè)出來(lái)，然后 通過電容器耦合到放大器的輸入端。如圖 4所示。圖4血液波動(dòng)檢測(cè)電路2.放大電路3、濾波電路由三腳輸入信號(hào)，六腳輸出信號(hào)4、整形電路10 /n23五、電.模電部分|模電部分電路模電部分調(diào)試.放大、整形、濾波電路的調(diào)試果分析調(diào)試、調(diào)試與結(jié)果分析圖顯示電路電路連接完畢后通電IC IC3的7腳、4腳對(duì)直流地的電電壓），應(yīng)該為+12V、10供個(gè)位“V71V左右十位| 08550食指放在傳感器（1L閃爍，閃爍的頻率跟心跳R的頻率吻合。此時(shí)I -C7 1000P U.IC46腳 _fR2 12CIA VDD DS1DS2_ CIBDS3IC6 cCLKQ0管！顯示心跳電壓，應(yīng)該

4、為550，用示:波器卜k 1661IC2的該會(huì)有節(jié)律的I|腳波形，應(yīng)該115、定時(shí)電路+12VR141kV5理計(jì)數(shù)指示V7xIC5乎嚴(yán)11腳R1510kLR7200kV 、8050 jR68k2I%15 .0.01 (11曲76+卜C6圖7由555組成的門控電路通電后2腳為12V, 3腳輸出低電位，V6截止，V5不發(fā)光。按下S1, 3腳輸 出高電位，V6飽和導(dǎo)通，V5亮。V6的C極輸出低電平，12V電壓通過R17、R31 對(duì)C6充電。當(dāng)充到8V時(shí)，輸出狀態(tài)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，3腳輸出低電位，V6截止，V6的 C極的輸出高電位6、計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路8IC5NE555100 口48550的探V81595（

5、即運(yùn)放的腳之間的V9頭上，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓驅(qū)左動(dòng)。電路IC百位7腳、AVDD PH LDabcR24 R30是放大了 R/R3倍的波動(dòng)信號(hào)。用示波器測(cè)量IC3的6腳波形，應(yīng)該是比IC2的6腳 波形放大了 R8/R6 倍的波形 （ 因?yàn)榉糯蟊稊?shù)很大，波形有削頂現(xiàn)象 ）。 IC2、IC3 的放 大倍數(shù)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況適當(dāng)做一些調(diào)整。用示波器測(cè)量IC4的6腳波形，應(yīng)該是一個(gè)規(guī)范的方波，是單極性的，如果沒有方波，或方波的占空比太小，可 以適當(dāng)改變Ro、Ri的阻值。把測(cè)得的三個(gè)波形畫入表 4.3中。如果手上暫時(shí)沒有傳感器，則使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幾 hz、幾mv的正弦波， 并把該波形加到 C1 的負(fù)極，

6、同樣也可以按上述的方法進(jìn)行調(diào)試。門控電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。此時(shí)，門控電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，用數(shù)字萬(wàn)用表DC20V擋測(cè)量3、6、7腳與1腳之間的電壓都為 OV, V6的C極與1腳之間的電壓為12V, V5 不發(fā)光。按一下 S1 按鈕，門控電路輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，555 輸出端 3腳輸出高電位，因此 W飽和導(dǎo)通，V6的C極輸出低電位，V5發(fā)光，用數(shù)字萬(wàn)用表 DC20V擋測(cè)量6、7腳與1腳之間的電壓，可以發(fā)現(xiàn)，電壓是慢慢上升的，當(dāng)上升 到8V左右的時(shí)候（時(shí)間是30秒），門控電路輸出狀態(tài)又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，此 時(shí)555輸出端3腳輸出低電位。用數(shù)字萬(wàn)用表 DC20V擋測(cè)量3、6、7腳的與1腳

7、 之間的電壓，都是0V, V6的C極與1腳之間的電壓為12V，V5不發(fā)光。如果暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間不是 30秒，則最后測(cè)量的心率不準(zhǔn)確。需要調(diào)整R17或C6的參數(shù)來(lái)達(dá)到30秒的要求。具體計(jì)算公式：1.1 X R17X C6=30。計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。此時(shí)由于門控電路的控制作用，計(jì)數(shù)器MC14553的使能端（低電平有效）被置“ 1”，計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)，輸出的 BCD碼是0000即5、6、7、 9腳的電壓大約是0V。用示波器雙蹤測(cè)量 DS、DS2之間、DS2與DS3之間波形，應(yīng) 能顯示圖（8）所示的波形，測(cè)試并把波形畫在4.5中（示波器量程：雙蹤，5V/DIV , 1mS/DI

8、V）。把食指放在傳感器的探頭處，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。當(dāng)觀察到V4 呈現(xiàn)有規(guī)律的亮 -滅時(shí)，就可以進(jìn)行測(cè)量了。按一下門控電路的S,這時(shí)，V5發(fā)光，計(jì)數(shù)器的使能端被置“ 0”計(jì)數(shù)器幵始按整形電路送來(lái)的心跳脈沖計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的結(jié)果以 BCD碼 的形式送到譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼后的結(jié)果送到數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)的結(jié)果。過 30 秒 鐘后，門控電路輸出高電平，計(jì)數(shù)器使能端被置“1”，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。數(shù)碼管顯示最后計(jì)數(shù)的結(jié)果，此數(shù)字乘 2 即是被測(cè)的心率。測(cè)量并記錄計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù) 后，集成電路 MC14553及CD4543的引腳電壓并填入表 4.6、表4.7。七、設(shè)計(jì)、裝配及調(diào)試中的體會(huì)通過這段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東

9、西，我們運(yùn)用所學(xué)的課本知識(shí)， 以及查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，還要先復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過的知識(shí)，通過溫故而知新，使我一 開始就有了應(yīng)該怎樣完成“脈搏測(cè)量?jī)x”的設(shè)計(jì)的方案。在這次課程設(shè)計(jì)過程中， 結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用來(lái)理解以前學(xué)了而沒有學(xué)會(huì)的知識(shí)，這給我對(duì)理論課的學(xué)習(xí)提供 了很大的幫助。也使我意識(shí)到理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性。在設(shè)計(jì)過程中、所遇到的問題都一一的攻破，經(jīng)這次設(shè)計(jì)證明，將所學(xué)的知 識(shí)和電子設(shè)計(jì)方法想結(jié)合，大大的調(diào)動(dòng)了我們學(xué)習(xí)的積極性，并有利于我們系統(tǒng) 的科學(xué)地培養(yǎng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力，工程設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，活耀了我們 的思維，既符合由簡(jiǎn)到繁，循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，又能激發(fā)我們對(duì)電子線路設(shè)計(jì) 的興趣還要先復(fù)習(xí)

10、以前學(xué)習(xí)過的知識(shí)，通過在這次課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)中，能夠設(shè)計(jì)較 為簡(jiǎn)單的一些電路。結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用來(lái)理解以前學(xué)了而沒有學(xué)會(huì)的知識(shí)，這給我 對(duì)理論課的學(xué)習(xí)提供了很大的幫助。也使我意識(shí)到理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性作為大二做到理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)識(shí)其重要性和必要性。真正體會(huì)到設(shè)計(jì)是一 件辛苦與充滿樂趣的事情，同時(shí)加深了對(duì)數(shù)電這門課程的理解，學(xué)會(huì)了基本集成 電路的運(yùn)用。在設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了很多在課本上學(xué)不到的東西，也發(fā)現(xiàn)了自己的 很多不足之處。深深的體會(huì)到只有認(rèn)真的去做才能知道它真正的意義，不要眼高 手低，要一步一步，腳踏實(shí)地的去做。在設(shè)計(jì)中碰到一個(gè)接一個(gè)的難題，在經(jīng)過老師指導(dǎo)和同學(xué)們的交流，使難題 一一得到化解。設(shè)計(jì)

11、過程雖然是很辛苦的，但經(jīng)過自己的努力換回的勞動(dòng)成果， 對(duì)自己來(lái)說(shuō)也是很值得欣慰的。設(shè)計(jì)過程中，我問老師，問同學(xué)，找資料，查課 本，搜集信息，尋找相關(guān)知識(shí)，雖辛苦卻也快樂。另外，畫圖時(shí)用到了Multisim，通過這次設(shè)計(jì)，使我更好的掌握了 Multisim這個(gè)畫圖工具的基本用法。這次課程設(shè)計(jì)既鍛煉了我的動(dòng)手能力， 又培養(yǎng)了我的興趣進(jìn)一步豐富了自己的 數(shù)字電子知識(shí)。對(duì)我以后所要做的畢業(yè)設(shè)計(jì)有了一個(gè)初步的了解。更重要的是使我深深的體會(huì)到理論結(jié)合實(shí)際的重要性，做事要認(rèn)真，腳踏實(shí)地。我相信，有付出就會(huì)有美麗！八、附錄（包括整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單）附件1 :元器件清單器件IC電阻器電容器二極管三極管LED按鈕傳感器數(shù)碼管電源變ICi4096*168k*15k6*1102*12.2 口 F*21N4148*2換 電 路血液波動(dòng)1 1* *1 1*2*2 FFFF o o1 1檢1 1 k*k*2 22 21 1*2 2測(cè)電路放2 2 K*K*3 3大、2 2整、3 32 2形4 42 2 K*K*2 247470 0紅濾*2*2FFFF1 1*8 81 1*波*3*31 1 K*K* o o1 1電1 1* *7 7路門* *3 3 o o1 1綠?？? 1 k*k* o o1 11 1* *F Fu u o