电子技术课程设计.docx

电子技术课程设计.docx

《电子技术课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术课程设计.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子技术课程设计

课程设计报告

题目电子技术课程设计

专业、学号

授课班号

学生姓名

指导教师

完成时间2012年6月22日

摘要

本次课程设计的设计课题是《小功率（12VDC）降压稳压器的设计》及《四路抢答器的设计》，实质是属于数字电路部分的内容。

小功率降压稳压器，使用继电器，比较器393以及稳压芯片LM317，实现输入电压小于12V时，输出12V，输入大于12V,继电器跳转，稳压芯片工作，以后随着输入电压的增大，输出稳压在12V，达到降压稳压的功能。

四路抢答器主要使用了74LS148，74LS48,74175，74160等一些集成芯片，以及七段数码显示管，555定时电路，发光二极管等，实现当节目主持人启动“开始”键后，定时器立即加计时，抢答指示灯亮，参赛选手抢答有效；10s后定时器停止工作，显示器上显示选手的编号，停止指示灯亮，停止抢答，并保持到主持人将系统清零为止的功能。

【关键词】小功率降压稳压器四路抢答器定时电路

ABSTRACT

Curriculumdesignofthisdesigntopicis"smallpower（12VDC）buckregulatordesign"and"fourwayResponderdesign",essenceisbelongstothedigitalcircuitpart.

Smallpowerstep-downvoltageregulator,relay,comparator393andvoltagestabilizingchipLM317,realizetheinputvoltageislessthan12V,output12V,inputisgreaterthan12V,relayjump,voltagestabilizingchip,withthesubsequentincreaseininputvoltage,outputvoltagein12V,achievethebuckregulatorfunction.

Fourwayrespondermainlyusesthe74LS148,74LS487417574160andotherintegratedchip,andthesevendigitaldisplaytube,a555timingcircuit,lightemittingdiodes,achievedwhenthepresentersstartthe"start"button,thetimerandcountdownanswerimmediately,indicatorlights,andplayersanswereffective;10stimertostopworking,thedisplaydisplayplayernumber,stopindicatorlights,stoptoanswer,tohostandmaintainthesystemclearfunction.

【Keywords】smallpowerregulatorfourroadrespondertimingcircuit

目录

1小功率（12VDC）降压稳压器****************************1

1.1设计目的和设计要求***************************************1

1.1.1设计目的*********************************************1

1.1.2设计要求*********************************************1

1.2降压稳压器整体分析***************************************1

1.2.1总体设计思想******************************************1

1.2.2降压稳压器工作原理*************************************2

1.3功能模块设计*********************************************2

1.3.1LM317稳压模块*****************************************2

1.3.2LM393比较模块****************************************3

1.3.3继电器模块*******************************************3

1.3.4各个模块的连接****************************************4

2四路抢答器***********************************************5

2.1设计目的和设计要求***************************************5

2.1.1设计目的*********************************************5

2.1.2设计要求*********************************************5

2.2四路抢答器整体分析****************************************6

2.2.1总体设计思想******************************************6

2.2.2四路抢答器工作原理*************************************6

2.3功能模块设计*********************************************7

2.3.1时钟信号产生模块**************************************7

2.3.2锁存互锁及显示模块************************************7

2.3.3计时模块*********************************************9

2.3.4复位模块*********************************************9

2.3.5各个模块的连接****************************************9

3课程设计总结********************************************10

3.1实际安装调试电路时遇到的问题及解决方案**********************10

3.2课程设计心得体会*****************************************10

1小功率（12VDC）降压稳压器

1.1设计目的及设计要求

1.1.1设计目的

在平时的生活中或试验中，有些用电器只需要12V以下的电压，有时出于实验目的的考虑，我们也需要接入12V的稳压。

而小功率降压稳压器既可以实现上述功能。

当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。

本课题的主要目标就是通过设计与制作，完成制作一个小功率降压稳压器，直观的理解和体会其稳压功能的实现。

1.1.2设计要求

当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。

1.2降压稳压器整体分析

1.2.1总体设计思想

图1-1

如图1-1是整体的框图结构。

由稳压模块，继电器模块，比较器模块组成。

1.2.2降压稳压器工作原理

小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从原理图的系统结构可以看出，整个系统可以分为三部分，由LM317稳压部分，LM393比较部分，继电器部分组成。

输入电压小于12v时，电压比较器同向端小于反向端（反向端接5v稳压管，所以反相端总是5v），比较器393输出低电平，三极管不导通，继电器不跳转，继电器3脚与5脚接通，输出电压就是输入电压。

当电压大于12V时，电压比较器同向端大于反向端（通过调节同向端得电位器使得同向端得电压大于5v），比较器393输出高电平，三极管导通，继电器跳转，继电器4脚和8脚接通，电压开始通过LM317，然后通过调节LM317out端和gnd端得电位器使电压稳在12v左右。

从而实现其功能。

1.3功能模块设计

小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从的系统结构可以看出，整个系统可以分为三部分，由LM317稳压部分，LM393比较部分，继电器部分组成。

1.3.1LM317稳压模块

集成稳压器LM317是稳压模块的核心器件，它和图中的R7以及R8一起组成了输出可调的稳压电路，输出电压计算公式为Vout=1.25（1+R8/R7）。

图1-2

1.3.2LM393比较模块

比较模块用于判断输入电压是否高于12VDC。

主要器件是集成比较器件LM393和5.1V的稳压二极管。

模块的电路如图1-3所示，比较器的2脚电压即为稳压二极管负端的电压，电流正常时大概为5.1V，3脚的电压是R6上部分的电阻所分电压，可由V=R6*Vin/R4计算得出。

由于输入12VDC是一个临界值，所以在Vin为12VDC时应把比较器2、3脚的电压调到一致。

图1-3

1.3.3继电器模块

如图1-4所示，继电器模块根据比较模块的输出，来选择电压输出是输入电压还是稳压电压。

图中NPN型三级管起到了开关作用，当电压高于12V时，比较器输出高电平，即三极管的基极端电压为高，三极管导通，继电器的线圈得电，继电器动作，使得输出端接到稳压芯片LM317的输出端，输出电压为12VDC；当电压低于12V时，比较器输出为低电压，即三极管的基极端接为低时，三极管截至，继电器没有得电，保持原来的连接，输出电压为输入电压。

图1-4

1.3.4各个模块的连接

将比较器的输出端接到NPN三极管的基极，并加限流电阻和上拉电阻。

将经过二极管的电压接到继电器的5端，经过稳压模块的Vout接到继电器的4端。

总体的原理图见附录。

2四路抢答器

2.1设计目的和设计要求

2.1.1设计目的

1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。

2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

2.1.2设计要求

用触发器设计一个四路抢答器，要求实现以下功能：

1．4名选手或4个代表队的编号分别是1、2、3、4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S1、S2、S3、S4。

2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。

3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。

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的编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。

优先抢答选手的编