专业课程设计总结报告.docx
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专业课程设计总结报告
课程设计总结汇报
题目多路抢答器及小功率降压稳压器
专业电子信息工程
学号
讲课班号238005
学生姓名马悦
指导老师林善明
完成时间.6.24
摘要
这次电子技术课程设计关键让我们完成两个任务:
多路抢答器和小功率降压稳压器。
这两个任务分别用到我们所学数字电路和模拟电路知识。
数字电路部分关键采取Multisim软件设计、再进行仿真,检验经过后再开始在电路板上插芯片、连线。
而模拟电路部分,老师已经给我们一张设计好电路图,只是有不少错误。
我们先分析已经设计电路图,把错误挑出,对错误部分进行更正后,对整个电路图再进行优化。
所以对于整个电路并没有重新设计,节省不少时间。
最终,多路抢答器制作成功,而小功率稳压降压器因为发下来试验器件有问题造成没有制作出来,十分遗憾。
关键词:
Multisim、复位、反馈、计时、稳压
1序言
1.1课程设计目标和意义…………………………………………………………………4
1.2课程设计要实现目标…………………………………………………………………4
1.3电子电路系统设计方法…………………………………………………………………4
2多路抢答器
2.1试验要求…………………………………………………………………………………6
2.2试验所用器材……………………………………………………………………………6
2.3总体框图…………………………………………………………………………………7
2.4功效模块设计
2.4.1输入电路…………………………………………………………………………8
2.4.2显示电路…………………………………………………………………………9
2.4.3计时电路………………………………………………………………………11
2.4.4状态灯…………………………………………………………………………12
2.4.5控制电路………………………………………………………………………14
3小功率稳压降压器
3.1试验要求………………………………………………………………………………16
3.2总体框图………………………………………………………………………………16
3.3功效模块设计
3.3.1供电电路………………………………………………………………………17
3.3.2稳压电路………………………………………………………………………17
3.3.3电压比较电路…………………………………………………………………18
3.3.4开关控制电路…………………………………………………………………19
4心得体会………………………………………………………………………………………20
5参考文件………………………………………………………………………………………21
6附录……………………………………………………………………………………………22
正文
电子技术课程设计目标和意义
电子技术是一门实践性很强课程,加强工程训练,尤其是技能培养,对于培养工程人员素质和能力含有十分关键作用。
在电子信息类本科教学中,课程设计是一个关键实践步骤,它包含选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结汇报等实践内容。
经过课程设计要实现以下两个目标:
(一)、学生初步掌握电子线路设计、组装及调试方法。
1查阅文件资料;
2分析电路;
3组装调试电路;
4撰写科技汇报。
(二)、课程设计为后续毕业设计打好基础。
电子电路系统设计方法
设计一个电子电路系统时,首先必需明确系统设计任务,依据任务进行方案选择,然后对方案中各部分进行单元设计和器件选择,最终将各部分连接在一起,设计出一个符合设计要求完整系统电路。
具体以下:
1.分析任务要求、确定总体方案
依据系统总体功效,把一个较复杂系统分解为若干个较简单单元电路,明确各个单元功效及作用,画出其原理框图。
2.选择集成电路类型、确定单元电路组成
根据每个单元电路逻辑功效,选择适宜集成电路芯片进行设计。
因为器件类型和性能不一样,需要器件数量和电路连接形式不一样,所以需将不一样方案进行比较。
通常情况下,选择性能可靠、使用器件少、成本低、器件易于取得方案。
3.考虑单元电路之间连接
各单元电路选定以后,还要认真处理它们之间连接问题。
如前级对后级是否能够驱动,前级和后级之间逻辑关系,要确保各单元之间在时序上协调一致,并能稳定工作,避免出现竞争冒险或相互之间干扰。
4.画出电路图
电路图应该清楚、工整,符合电路制图标准:
(1)通路尽可能用线连接,不便连接时,应在断口两端标出,相互连通交叉线应打点标出;
(2)同一电路分作两张以上绘制时,应用同一坐标系统,并应标明信号连接关系;
(3)所用元器件逻辑符号为国家标准。
2多路抢答器
试验要求
1.4名选手或4个代表队编号分别是1、2、3、4,各用一个抢答按钮,按钮编号和选手编号相对应,分别是S1、S2、S3、S4。
2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器开始。
3.抢答器含有数据锁存和显示功效。
抢答开始后,若有选手按抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手编号,另外,要封锁输入电路,严禁其它选手抢答。
优先抢答选手编号一直保持到主持人将系统清零为止。
4.抢答器含有定时抢答器功效,且一次抢答时间能够由主持人设定(如9秒)。
当节目主持人开启“开始”键后,要求定时器立即加(减)计时,而且绿色指示灯,能够抢答。
5.参赛选手在设定时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手编号,红色指示灯亮,停止抢答,并保持到主持人将系统清零为止。
6.假如定时抢答时间已到,却没有选手抢答时,此次抢答无效,红色指示灯亮,并封锁输入电路,严禁选手超时后抢答。
试验所用器材
74LS74芯片
两片
74LS147芯片
一片
74LS48芯片
一片
74LS160芯片
一片
74LS20芯片
一片
74LS00芯片
一片
74LS04芯片
一片
555芯片
两片
电容
若干
电阻
若干
共阴极数码管
一只
总体框图:
当主持人摁下主持人开关后,控制电路反馈到D触发器开始使其工作。
当有些人抢先摁下抢答开关时,输入电路产生信号进入控制电路,控制电路反馈D触发器使其锁存状态,并向显示电路输出抢答者编号。
若是无人抢答计时电路时间到,向控制电路输入信号,控制电路反馈D触发器锁存状态,使输入电路无效化。
输入电路
采取两个二输入D触发器74LS74芯片,和一个555组合电路。
555组合电路A可产生频率很高脉冲信号,输入D触发器脉冲输入端,用于捕捉开关电路电平改变。
当有些人抢答时,其所属D触发器会第一时间改变电平输入到反馈组合电路中。
开关默认情况下是高电平,4个D触发器也是默认高电平输出。
当有些人摁下开关时,因为输入D触发器时钟脉冲很高,一定会捕捉到其改变,Q输出也会改变,变为低电平。
显示电路
采取一个74LS147芯片,一个74LS04芯片,一个74LS48芯片,一个共阴极数码管,电阻若干。
将74LS147芯片1、2、3、4输入端分别连接输入电路四个输出端(4个D触发器Q输出),5、6、7、8、9端接高电平。
4个输出分别连接非门在输入进74LS48芯片输入端中。
因为74LS48芯片控制端全部是低输入有效,所以全连接高电平。
最终把74LS48芯片输出分别连接限流电阻后接入共阴极数码管。
74LS148功效表
74LS48管脚图
计时电路
采取一个555组合电路,一个74LS160芯片。
555组合电路B一样产生一个固定频率脉冲信号,频率为1Hz左右,输入到计时器芯片时钟脉冲端。
把计时器A、D输出端和非后输入给反馈电路。
只有当计时器工作,并累计到10个脉冲时,A、D第一次同时输出高电平,时和非后结果由默认高电平变为低电平,输出给控制电路。
状态灯
输入A:
主持人开关输入B:
计时器输入
输入C:
控制电路
采取一个红发光二极管、一个绿发光二极管、一个和非门、一个或门、一个非门。
将计时器输入和控制电路输入和非后结果在和主持人开关输入相或,结果连接红色发光二极管,再非后连接绿色发光二极管。
绿色发光二极管代表能够抢答,红色发光二极管代表不能抢答,包含已被其它选手抢答和时间到无人抢答情况。
控制电路默认情况下是高电平输出,计时器默认也为高电平输出,和非后结果为低电平。
主持人开关闭合为高电平,断开为低电平。
当摁下开关时,低电平和高电平或结果为高电平,亮红灯,电子管、触发器内部状态清零。
抬起开关时,低电平和低电平或结果为低电平,亮绿灯,能够抢答,计时器开始计时。
若是要求时间内有些人抢答或是定时器到时间,控制电路或计时电路输出低电平,其和非后结果由默认低电平变为高电平。
而主持人开关断开输出高电平,亮红灯。
清零时,主持人摁下开关,开关闭合,输出低电平,或后结果为高电平,亮红灯。
控制电路
输入A:
计时电路
输入C:
D触发器
输入B:
555脉冲产生器
输入D:
高电平
采取两个个74LS20芯片、一个非门。
4个D触发器和非后,再非一次,结果同555脉冲产生器输出、计时电路输出和高电平再次和非。
4个D触发器默认为高电平,和非后结果为低电平,再次非后即为高电平。
计时器默认情况下也为高电平。
此时三个高电平和高频脉冲和非结果还是高频脉冲。
其结果反馈给四个D触发器时钟脉冲输入端,使其工作。
当任意输出改变时最终一个和非门输入会变为低电平,结果也会变成高电平,这么脉冲消失,D触发器锁存,实现阻碍其它选手抢答功效。
3小功率稳压降压器
试验要求
小功率降压(12VDC)稳压器
实现功效:
当输入电压小于12VDC时,输入电压和输出电压相同,即直通,当输入电压大于12V时,输出电压应小于12VDC,输入电压范围是(6-20VDC),适适用于负载改变且需要稳压场所,考虑怎样扩流以满足大电流且电压波动较大场所。
总体框图
修改后电路图以下
模块分析
供电电路
输入端正极接了一个二极管D1,预防,正负极接反时造成电流回流,烧坏比较器芯片。
稳压电路
稳压电源输出电压可用下式计算,Vo=1.25(1+R2/R1)。
输出电压改变范围是Vo=1.25V—37V,所以R2/R1比值范围只能是0—28.6。
带入R1,可得R2最大为23.74KΩ。
能够经过调整滑动变阻器R2改变输出电压大小。
电压比较电路
LM393引脚功效排列表
引出端序号
功效
符号
引出端序号
功效
符号
1
输出端1
OUT1
5
正向输入端2
1N+
(2)
2
反向输入端1
1N-
(1)
6
反向输入端2
1N-
(2)
3
正向输入端1
1N+
(1)
7
输出端2
OUT2
4
地
GND
8
电源
VCC
当2输入端电压大于3输入端电压时电流直接接电磁继电器1号端输出,3输入端大于2输入端时三极管导通,二极管输出电压为5V,能够经过调整Rx1阻值来调整3输入端电压大小。
开关控制电路
当三极管断开时直接输出输入电压,若是三极管导通,则电磁继电器线圈中流入电流,产生磁性,开关被吸引到另一个接口上输出稳压器输出电压。
二极管用于保护电路,预防产生回流,造成三极管被烧坏。
心得体会
经过这次课程