《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

13本科班 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 郵科院校區(qū)教研中心 一、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的地位、作 用和目的 1地位：根據(jù)所學(xué)模擬電子技術(shù)、數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè) 計(jì)的理論，對(duì)模擬電子線路、數(shù)字電子線路以及模擬與 數(shù)字綜合電子線路進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。 2作用：通過(guò)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué) 生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)工程實(shí) 踐能力、創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力。 3目的： （ 1）鞏固加深對(duì)電子線路的基本知識(shí)，提高綜合運(yùn) 用電子技術(shù)知識(shí)的能力； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真查閱參考文獻(xiàn)，獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)、 鉆研電子技術(shù)相關(guān)問(wèn)題的能力； （ 3）通過(guò)實(shí)際制作安裝電子線路，學(xué)會(huì)單元電路以 及整機(jī)電路的調(diào)試與分析方法； （ 4）掌握相關(guān)電子線路工程技術(shù)規(guī)范以及常規(guī)電子 元器件的性能技術(shù)指標(biāo)； （ 5）培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)與科學(xué)態(tài)度，建立嚴(yán) 謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)觀念； （ 6）培養(yǎng)工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力。 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容與基本 要求 1設(shè)計(jì)制作一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)該課題任 務(wù)的電路。 2基本要求： （ 1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備，獨(dú)立 設(shè)計(jì)并安裝調(diào)試； （ 2）獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，嚴(yán) 禁報(bào)告內(nèi)容雷同； （ 3）電路圖中的圖形符號(hào)必須符 合國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)； （ 4）報(bào)告內(nèi)容完整，格式正確。 三、 課程設(shè)計(jì)教學(xué)和考核辦法 1本課程以老師指導(dǎo)和學(xué)生設(shè)計(jì)、 操作、調(diào)試相結(jié)合的方式進(jìn)行。 2本課程考核具體內(nèi)容如下： 考核內(nèi)容 考核標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 單元電路及整體設(shè)計(jì) 方案 合理、正確 占成績(jī) 40 安裝、調(diào)試成功 制作美觀大方、技術(shù) 指標(biāo)或性能符合設(shè) 計(jì)要求。 占成績(jī) 40 實(shí)踐總結(jié)報(bào)告 格式正確、內(nèi)容充實(shí)、 語(yǔ)言流暢。 占成績(jī) 10 出勤、課堂紀(jì)律 按時(shí)出勤，遵守紀(jì)律 占成績(jī) 10 電子電路一般設(shè)計(jì)方法 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于簡(jiǎn)單的電子電路裝置 的設(shè)計(jì)步驟大體如圖 1.1.1所示。其中 包括： 選定總體方案與框圖； 分析單元電路的功能； 選擇器件與參數(shù)計(jì)算； 畫(huà)出并設(shè)計(jì)總體電路圖； 電路的安裝與調(diào)試； 確定實(shí)際的總體電路等。 各個(gè)步驟的主要工作 一、選定總體方案與框圖 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、指標(biāo)要求和給定 的條件，分析所要設(shè)計(jì)的電路應(yīng) 該完成的功能，并將總體功能分 解成若干單項(xiàng)的功能，分清主次 和相互的關(guān)系，形成若干單元功 能塊組成的總體方案。 二、分析單元電路的功能 在明確每個(gè)單元電路的技術(shù)指標(biāo) 的前提下，要分析清楚各個(gè)單元 電路的工作原理，設(shè)計(jì)出各單元 電路的結(jié)構(gòu)形式。要利用過(guò)去學(xué) 過(guò)的或熟悉的單元電路，也要善 于通過(guò)查閱資料、分析研究一些 新型電路，開(kāi)發(fā)利用一些新型器 件。 三、選擇器件與參數(shù)計(jì)算 單元電路確定之后，根據(jù)其工作原理 和所要實(shí)現(xiàn)的功能，首先要選擇在性 能上能滿(mǎn)足要求的集成器件。 每個(gè)單元電路的結(jié)構(gòu)、形式確定之后， 需對(duì)影響技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的元器件進(jìn) 行計(jì)算。這種計(jì)算有的需根據(jù)電路理 論的有關(guān)公式、有的按照工程估算方 法，還有的需要用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 四、畫(huà)出預(yù)設(shè)計(jì)總體電路圖 根據(jù)單元電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算與元器件選取的 結(jié)果，畫(huà)出預(yù)設(shè)計(jì)的總體電路圖?？傮w電路 圖應(yīng)當(dāng)包括總體電路原理圖和實(shí)際元器件的 接線圖。 總體電路圖盡可能畫(huà)在一張圖紙上。如果電 路比較復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)把主電路畫(huà)在一張圖紙上， 而把一些比較獨(dú)立或次要的單元電路畫(huà)在另 一張或幾張圖紙上，但要標(biāo)明相互的連接關(guān) 系。所有的連接線要“橫平、豎直”，相連 的交叉線要在交點(diǎn)上用圓點(diǎn)標(biāo)出。電源線和 地線盡可能統(tǒng)一，并標(biāo)出電源電壓數(shù)值。 五、電路的安裝與調(diào)試 電路的安裝與調(diào)試是完成課程設(shè)計(jì)的 重要環(huán)節(jié)。它是把理論設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐， 制做出符合設(shè)計(jì)要求的實(shí)際電路的過(guò) 程。 安裝與調(diào)試為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)動(dòng)腦又 動(dòng)手，獨(dú)立開(kāi)展電路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。要 求學(xué)生掌握電子電路的基本制作工藝 和操作技能，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的手段檢驗(yàn)理 論設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)指 導(dǎo)電路調(diào)試和檢測(cè)工作，使理論與實(shí) 際有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提高分析解決電 路實(shí)際問(wèn)題的能力。 六、確定實(shí)際的總體電路 通過(guò)電路調(diào)試和技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)， 達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，即可確 定所要設(shè)計(jì)的總體電路，并畫(huà)出 實(shí)際的總體電路圖。 按規(guī)定列出所用的元器件名細(xì)表。 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)主要內(nèi)容 1、設(shè)計(jì)題目； 2、主要指標(biāo)和要求； 3、方案選擇及電路工作原理； 4、單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算，元器件的選 擇，畫(huà)出電路圖等； 5、安裝、調(diào)試中遇到的問(wèn)題，解決 的方法以及實(shí)驗(yàn)效果等； 6、電路性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，是否滿(mǎn) 足要求及對(duì)成果的評(píng)價(jià)； 7、收獲、體會(huì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的建議。 課題一 多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)目的 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒 計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn) 確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使 用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其 中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。 因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了 解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘 .而且通 過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用 到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法 .且由 于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)序電路 .通過(guò)它 可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí) 序電路的原理與使用方法 . 二、 具體目的任務(wù) 熟悉集成電路的引腳安排。 掌握各芯片的邏輯功能及使用方 法。 了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。 了解數(shù)字鐘的組成及工作原理。 熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作。 三、基本設(shè)計(jì)指標(biāo) 時(shí)間以 12或 24小時(shí)為一個(gè)周期； 顯示時(shí)、分、秒； 有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及 分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 四、擴(kuò)展功能（可自選） 1、定時(shí)控制 2、仿廣播電臺(tái)正點(diǎn)報(bào)時(shí) 3、報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù) 4、觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù) （ 7時(shí) 59分鬧時(shí) 1分鐘） （ 59分 51秒、 53秒、 55秒、 57秒、 59秒） （ 1點(diǎn)鐘報(bào)一聲、 2點(diǎn)鐘報(bào)兩聲、 ） （觸摸數(shù)字鐘的某端，能夠報(bào)當(dāng)時(shí)的整點(diǎn) 時(shí)數(shù)） 設(shè)計(jì)要求 畫(huà)出設(shè)計(jì)電路原理圖和實(shí)際硬件 接線圖。 電路元器件及參數(shù)選擇。 自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 和解決問(wèn)題。 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，寫(xiě)出設(shè)計(jì)與 制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和 圖紙，有心得體會(huì)。 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖 主 體 電 路 擴(kuò) 展 電 路 時(shí)顯示器 時(shí)譯碼器 時(shí)計(jì)數(shù)器 分顯示器 分譯碼器 分計(jì)數(shù)器 校時(shí)電路 振蕩器 分頻器 秒顯示器 秒譯碼器 秒計(jì)數(shù)器 定時(shí)控制 仿電臺(tái)報(bào)時(shí) 報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù) 觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí) 1 s 主體電路原理圖（參考圖） 12翻 1 3 . 3 k & & & 1 1 分十位 進(jìn)位脈沖 秒十位 進(jìn)位脈沖 3 . 3 k 0. 01 F S 2 S 1 校時(shí)脈沖 5V & & & 0. 01 F 1H z 0. 01 F 0. 1 F 5. 1k 10k 2k 8 4 1 5 7 6 2 555 3 1k H z 50 0H z 5V 12 11 Q 0 Q 3 74 L S 90 ( 1) 1 4 1 2 6 CP A CP B R 0 ( 1 ) R 9 ( 1 ) Q 0 Q 3 74 L S 90 ( 2 ) CP A CP B R 0 ( 1 ) R 9 ( 1 ) Q 0 Q 3 74 L S 90 ( 3 ) CP A CP B R 0 ( 1 ) R 9 ( 1 ) 1 0H z 74 L S 48 ( 6) A 3 A 2 A 1 A 0 6 2 1 7 74 L S 48 ( 5 ) A 3 A 2 A 1 A 0 74 L S 48 ( 4) A 3 A 2 A 1 A 0 74 L S 48 ( 3) A 3 A 2 A 1 A 0 74 L S 48 ( 2) A 3 A 2 A 1 A 0 74 L S 48 ( 1) A 3 A 2 A 1 A 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 74 L S 90 ( 4) CP A CP B R 0 ( 1 ) R 9 ( 1 ) 74 L S 9 2 ( 1 ) CP A CP B R 0 ( 1 ) 74 L S 90 ( 5 ) CP A CP B R 0 ( 1 ) R 9 ( 1 ) 7 4L S 9 2 ( 2 ) CP A CP B R 0 (1 ) Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 74 L S 19 1 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 LD U / D 1 1 & & & 7 6 2 3 D 3 D 2 D 1 D 0 G CP 5 2 3 1 3 . 3k 5V 1Q 1 D 1Q 1 CP 11 9 10 15 1 14 4 1 Hz 74 L S 74 g a 3 8 g a 3 8 g a 3 8 g a 3 8 g a 3 8 g a 3 8 B S 20 2 6 5 1 R D 9 11 12 9 1 1 4 9 主體電路原理圖（參考圖） 24小時(shí) R0(1)R9(1)CPBCPA 1 g a 3 8 74LS48(1) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 g a 3 8 74LS48(2) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 R0(1) CPBCPA g a 3 8 74LS48(3) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 R0(1)R9(1)CPBCPA g a 3 8 74LS48(4) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 R0(1) CPBCPA g a 3 8 74LS48(5) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 R0(1)R9(1)CPBCPA g a 3 8 74LS48(6) A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 R0(1)R9(1)CPBCPA 74LS90(4) 74LS92(1) 74LS90(5) 74LS92(2) 74LS90(6) 74LS90(7) 5101 6 6 2 1 7 Q0 Q3 74LS90(1) CPACPBR0(1)R9(1) Q0 Q3 74LS90(2) CPACPBR0(1)R9(1) Q0 Q3 74LS90(3) CPACPBR0(1)R9(1) 1 S1 3.3 1 S2 3.3 +5V 分十位 進(jìn)位脈沖 秒十位 進(jìn)位脈沖 1Hz 校時(shí)脈沖 +5V 1Hz 10Hz 500Hz 100Hz 1kHz 3 6 2 7 4 8 5 1 555 14 1 2 6 12 11 9 11 12 6 1 14 ( ) ( ) 數(shù)字鐘所用芯片管腳 74LS92 74LS92 & & 12 11 10 9 814 13 3 4 5 6 71 2 & & V CC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 1B1A 1Y 2B2A 2Y GND 12 11 10 9 814 13 3 4 5 6 71 2 & & V CC 2D 3C 2B NC 2A 2Y 1B1A NC 1D1C 1Y GND (a) (b) 74LS00 74LS20 & & 12 11 10 9 814 13 3 4 5 6 71 2 & & V CC 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 1B1A 1Y 2B2A 2Y GND 12 11 10 9 814 13 3 4 5 6 71 2 & & V CC 2D 3C 2B NC 2A 2Y 1B1A NC 1D1C 1Y GND (a) (b) 74LS00 74LS20 數(shù)字鐘硬件連線圖 課題二 音響放大器設(shè)計(jì) 一、主要技術(shù)指標(biāo) 額定功率 Po1W(3 )； 負(fù)載阻抗 RL=8； 截止頻率 fL=40Hz， fH=10kHz； 音調(diào)控制特性 1kHz處增益為 0dB， 100Hz和 10kHz處有 12dB的調(diào)節(jié)范圍， AVL= AVH20dB； 話(huà)放級(jí)輸入靈敏度為 5mV； 輸入阻抗 Ri 20k 。 LR UP 20 二、音響放大器的基本組成框圖 三、音響放大器的各級(jí)電壓增 益分配 四、 音響放大器的整機(jī)實(shí)驗(yàn)電 路（供參考） 音響放大器 所用芯片管腳 課題三 多路智力競(jìng)賽搶答器設(shè)計(jì) 一 、 基本功能要求 設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答器，可同時(shí)供 8名 選手或 8個(gè)代表隊(duì)參加比賽，他們的編號(hào)分 別是 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7，各用一個(gè) 搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì) 應(yīng)，分別是 S0、 S1、 S2、 S3、 S4、 S5、 S6、 S7。 給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，用來(lái) 控制系統(tǒng)的清零 (編號(hào)顯示數(shù)碼管滅燈 )和搶 答的開(kāi)始。 搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能。搶 答開(kāi)始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào) 立即鎖存，并在 LED數(shù)碼管上顯示出選手 的編號(hào)，同時(shí)蜂鳴器給出音響提示。此外， 要封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。優(yōu) 先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系 統(tǒng)清零為止。 二、擴(kuò)展功能 搶答器具有定時(shí)搶答的功能， 且一次搶答的時(shí)間可以由主持人 設(shè)定 (如 30s)。當(dāng)節(jié)目主持人啟動(dòng) “開(kāi)始”鍵后，要求定時(shí)器立即 減計(jì)時(shí)，并用顯示器顯示，同時(shí) 蜂鳴器發(fā)出聲響。 參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)搶 答，搶答有效，定時(shí)器停止工作， 顯示器上顯示選手編號(hào)，并保持 到主持人將系統(tǒng)清零為止。 三、搶答器的組成框圖 四、搶答器整體電路圖（供參考） 搶答器所用 芯片管腳 課題四： 基于 51單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì) 要求 技術(shù)指標(biāo) ： 1、利用傳感器 DS18B20測(cè)量溫度信號(hào)； 2、在 LED數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的溫度值； 3、其溫度測(cè)量范圍為 -50度 100度，精確到 0.1度； 4、當(dāng)溫度達(dá)到 30度時(shí)啟動(dòng)報(bào)警器。 課題五： 基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、紅燈亮 15S 2、綠燈亮 15S 3、黃燈亮 5S 并閃爍 4、綠燈變紅燈有黃燈過(guò)度 5、紅燈可直接變綠燈 通信 1301課程設(shè)計(jì)安排（第 1周） 星期 節(jié)次 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 將確定方案 給老師檢查 各小組討論， 進(jìn)行單元電 路設(shè)計(jì)。 第五節(jié) 第六節(jié) 布置課程設(shè) 計(jì)任務(wù)課題 ，各人申報(bào) 課題 寫(xiě)設(shè)計(jì)預(yù) 報(bào)告， 繪 制整機(jī)硬 件連線圖 領(lǐng)元器件 ，根據(jù)圖 紙連接電 路 第七節(jié) 第八節(jié) 根據(jù)課題 查閱資料 研究課題相 關(guān)知識(shí) 完成初步設(shè) 計(jì)，開(kāi)始寫(xiě) 設(shè)計(jì)預(yù)報(bào)告 檢查設(shè)計(jì) 預(yù)報(bào)告和 圖紙 根據(jù)圖紙 連接電路 第九節(jié) 第十節(jié) 繪制整機(jī)硬 件連線圖 通信 1301班課程設(shè)計(jì)安排（第 2周） 星期 節(jié)次 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 第一節(jié) 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 完成第二 步任務(wù)并 檢查 第五節(jié) 第六節(jié) 完成第一步 組裝任務(wù)并 檢查 調(diào)試第一 步電路 開(kāi)始驗(yàn)收 、測(cè)試整 機(jī)電路 第七節(jié) 第八節(jié) 完成第三 步任務(wù)并 檢查 調(diào)試第二 步電路 驗(yàn)收、測(cè) 試整機(jī)電 路 第九節(jié) 第十節(jié) 調(diào)試第三 步電路