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

《數(shù)字電路試驗(yàn)》綜合性試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)綜合性試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)開(kāi)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(wèn)，學(xué)會(huì)查找相關(guān)資料，針對(duì)設(shè)計(jì)提出的任務(wù)要求和使用條件，設(shè)計(jì)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(wèn)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(jiàn)附件并任選一個(gè)，也可以自擬題目〕1、多路信號(hào)顯示轉(zhuǎn)換器2、光電計(jì)數(shù)器3、汽車尾燈掌握電路4、可預(yù)置的定時(shí)顯示報(bào)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(jì)〕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(wàn)用表、4、試驗(yàn)材料清單〔依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容確定〕四、 試驗(yàn)要求1、設(shè)計(jì)制作一套實(shí)現(xiàn)某一功能的電子產(chǎn)品。2、撰寫(xiě)調(diào)試測(cè)試方法和設(shè)計(jì)報(bào)告。五、 試驗(yàn)步驟及結(jié)果測(cè)試1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求：充分了解設(shè)計(jì)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(jì)任務(wù)。2、方案選擇：依據(jù)把握的學(xué)問(wèn)和資料，針對(duì)設(shè)計(jì)提出的任務(wù)、要求和條件，設(shè)計(jì)合理、牢靠、經(jīng)濟(jì)、可行的設(shè)計(jì)框架，對(duì)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(jì)框架進(jìn)展電路單元設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇：具體設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)算；器件選擇時(shí)，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(jì)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(shí)布局必需合理、排列均勻、清楚、便于看圖；信號(hào)的流向一般從輸入端或信號(hào)源畫(huà)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(hào)表示。5、調(diào)試測(cè)試方法和設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)六、 考核形式1、制作考核：設(shè)計(jì)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(shū)面考核：設(shè)計(jì)報(bào)告的完成質(zhì)量、撰寫(xiě)水公平〔20〕七、 試驗(yàn)報(bào)告要求1、課題名稱2、內(nèi)容摘要3、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求4、比較和選擇的設(shè)計(jì)方案5、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇6、畫(huà)出完整的電路圖。并說(shuō)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(cè)試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)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(jì)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(jià)值，提出改進(jìn)意見(jiàn)和展望9、列出元器件清單10、列出參考文獻(xiàn)11、收獲、體會(huì)附：數(shù)字電路綜合性設(shè)計(jì)參考課題一、多路信號(hào)顯示轉(zhuǎn)換器輸入端接入一個(gè)多路轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路信號(hào)的同時(shí)觀看。術(shù)指示如下：同時(shí)顯示八路輸入信號(hào)波形且清楚穩(wěn)定；被測(cè)信號(hào)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(dòng)化和計(jì)算機(jī)治理系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)器的種類很多，光電計(jì)數(shù)器是常見(jiàn)的一種。設(shè)計(jì)并制作一個(gè)光電計(jì)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(shí)，計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)，當(dāng)光照由亮突變到暗的一瞬間，產(chǎn)生一個(gè)脈沖沿，對(duì)這個(gè)脈沖沿進(jìn)展計(jì)數(shù)，光照由暗突變到亮不計(jì)數(shù)。計(jì)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(shí)，事先預(yù)置一個(gè)定數(shù)值，顯示器同時(shí)顯示這個(gè)定數(shù)10”時(shí)，發(fā)出聲、光報(bào)警。0999次時(shí)，發(fā)出聲、光報(bào)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(lái)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(gè)開(kāi)關(guān)分別模擬剎車信號(hào)K1、停車信號(hào)K2、左轉(zhuǎn)彎信號(hào)KL和右轉(zhuǎn)彎信號(hào)KR。正常狀況下，汽車左〔或右〕轉(zhuǎn)彎時(shí)，該側(cè)的三只尾燈按圖所示的周期亮、暗，狀1秒，直至斷開(kāi)該轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。無(wú)制動(dòng)時(shí)〔無(wú)剎車，K1=“0，如司機(jī)不慎將兩個(gè)轉(zhuǎn)向開(kāi)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(dòng)時(shí)K＝“，全部6只尾燈同時(shí)亮。1停車時(shí)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(shí)顯示報(bào)警系統(tǒng)可用于任意定時(shí)系統(tǒng)，如籃球競(jìng)賽規(guī)章中，隊(duì)員持球時(shí)不能超242424秒內(nèi)未出手投籃，則報(bào)警，給運(yùn)發(fā)動(dòng)和裁判以準(zhǔn)確24秒內(nèi)任一時(shí)刻出手投籃，則定時(shí)顯示重置24秒。該設(shè)計(jì)要求如下：2424秒，然后以秒為單0秒，報(bào)警并停頓計(jì)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(hào);電路具有答復(fù)以下問(wèn)題的時(shí)間掌握功能，要求答復(fù)以下問(wèn)題的時(shí)間100秒〔顯示00－99〕時(shí)間顯示承受倒計(jì)時(shí)方式。當(dāng)?shù)竭_(dá)限定時(shí)間時(shí)〔即顯示器為00時(shí)〕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(jì)。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(jì)、調(diào)試過(guò)程中，遇到什么問(wèn)題，其緣由及解決方法。設(shè)計(jì)思路提示及參考方案。依據(jù)設(shè)計(jì)要求，智力競(jìng)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(jì)時(shí)顯示電路搶答掌握電路振蕩電路搶答掌握器號(hào)，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(shí)，封鎖住其6組輸入和6個(gè)D6個(gè)與非門(mén)組成〔供參考。 6個(gè)開(kāi)關(guān)組成，6號(hào)為高電平或低電平。清零裝置，供每次競(jìng)賽前主持人使用，它能保證每次搶答前使搶答器清零，避開(kāi)電路的誤動(dòng)作和搶答過(guò)程中的不公正。承受由主持人掌握開(kāi)關(guān)，同時(shí)使每人的搶答電路同時(shí)清零的方式。顯示、聲響電路每個(gè)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(hào)，也可為單一發(fā)光信號(hào)，假設(shè)是一個(gè)發(fā)光管，且功率不大，可直接由搶答器驅(qū)動(dòng)；假設(shè)要醒目，加大功率或用多個(gè)大功率發(fā)光管，則要單獨(dú)承受驅(qū)動(dòng)電路，可用繼電器或晶閘管來(lái)作驅(qū)動(dòng)器件。聲響電路為6組共用，只要有搶答者消滅都會(huì)發(fā)出音響，鳴響器件用揚(yáng)聲器，因此必需加一級(jí)三極管驅(qū)動(dòng)電路，輸入信號(hào)有音頻信號(hào)、搶答信號(hào)和“時(shí)間到”信號(hào)。計(jì)數(shù)、顯示電路該電路的作用是對(duì)搶答者答復(fù)以下問(wèn)題時(shí)間進(jìn)展掌握100秒，所以顯示裝置應(yīng)當(dāng)是一個(gè)二位數(shù)字顯示的計(jì)數(shù)系統(tǒng)。由于要求是倒記時(shí)，當(dāng)主持人給出“請(qǐng)答復(fù)”指令后，從“99”倒記時(shí)，當(dāng)記到“00”時(shí)，要能夠驅(qū)動(dòng)聲響9〔置CP信號(hào)為秒脈沖，進(jìn)展減法計(jì)數(shù)，當(dāng)兩位數(shù)為“00”向高位借數(shù)時(shí)，送出音響掌握信號(hào)，計(jì)數(shù)器同時(shí)被封鎖不再計(jì)數(shù)。振蕩電路。由上面分析，需要振蕩信號(hào)的電路有：500kHz；②音頻信號(hào)：使音響電路發(fā)出單一鳴響聲，建議承受1kHz;③秒脈沖信號(hào)：為計(jì)數(shù)顯示供給秒脈沖信號(hào)。這幾個(gè)不同頻率的信號(hào)源可用一個(gè)振蕩電路來(lái)完成，承受分頻方式得到不同頻率的信號(hào)。六、拔河玩耍模擬機(jī)1、技術(shù)要求15個(gè)〔或9個(gè)〕發(fā)光二極管，開(kāi)機(jī)后只有中間一個(gè)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(gè)按鈕，快速地、不斷地按動(dòng)按鈕，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，誰(shuí)按得快，亮點(diǎn)就向誰(shuí)的方向移動(dòng)，每按一次，亮點(diǎn)移動(dòng)一次；亮點(diǎn)移到任一方終端發(fā)光二極管時(shí)，這一方獲勝，此時(shí)，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(pán)數(shù)。2、綜合試驗(yàn)內(nèi)容(1).依據(jù)設(shè)計(jì)要求畫(huà)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(jì)思路提示及參考方案按鈕發(fā)出的脈沖信號(hào)有毛刺，所以必需將按鈕信號(hào)經(jīng)整形電路變成占空比很大的脈沖信號(hào)，使每按一下按鈕僅能產(chǎn)生單次有效脈沖，利于計(jì)數(shù)。用可逆計(jì)數(shù)器的加、減計(jì)數(shù)輸入端分別承受兩路脈沖信號(hào)，可逆計(jì)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(gè)輸入端，4個(gè)輸出端，要能進(jìn)展加/減計(jì)數(shù)。4線―1615個(gè)〔9個(gè)〕發(fā)光二極管。競(jìng)賽開(kāi)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(jì)數(shù)器進(jìn)得加法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向右轉(zhuǎn)；進(jìn)展減法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向左轉(zhuǎn)。由一個(gè)掌握電路指示誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，當(dāng)亮點(diǎn)移到任一方終端時(shí)，由掌握電路產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，使計(jì)數(shù)器停頓計(jì)數(shù)。將雙方終端發(fā)光二極管“點(diǎn)亮