数电课程设计Word格式.docx

1、3、独立书写课程设计报告，报告应能正确反映设计思路和原理，反映安装、调试中解决各种问题。三、课程设计进度安排1、方案设计：（一天）根据设计任务书给定的技术指导和条件，进行调查研究、查阅参考文献，进行反复比较和可行性论证，确定出方案电路，画出主要单元电路，数据通道，输入、输出及重要控制信号概貌的框图。2、 电路设计：根据方案设计框图，并画出详细的逻辑图3、 装配图设计：（半天）根据给定的元器件，结合逻辑图，设计出电路制作的具体装配图（即绘出组件数量，管脚号以及器件布置的实际位置）。同时配以必要的文字说明。4、 电路制作：（一天半）对选定的设计，安装配图进行装配，调试实验。5、 总结鉴定：考核样机

2、是否全面达到现定的技术指标，能否长期可靠地工作，并写出设计总结报告。四、设计题目及内容汽车尾灯控制电路： （1）、汽车左右共有三个尾灯，共计六个，用二个控制开关控制； （2）、汽车正常运行时，六个灯全亮；汽车右转时，右边三个尾灯自左向右巡回点亮；汽车左转时，左边三个尾灯自右向左巡回点亮；汽车停车时，六个尾灯同时闪烁。 （3）、汽车在正常运行、左转、右转和停车时，对应显示“”、“R”、“L”、及“P”。五、设计要求1、 用中小型规模集成电路设计出所要求的电路；2、 在实验箱上安装、调试出所设计的电路；3、 写出设计、调试、总结报告。六 、器件与器材1、 二输入四与非门 74LS002、 四输入双

3、与非门 74LS203、 六倒相器 74LS044、 八输入与非门 74LS305、 正沿双D触发器 74LS746、 3线-8线译码器 74LS1387、 10线-4线编码器 74LS1478、 可逆移位寄存器 74LS1949、 同步十进制可逆加、减计数器 （8421 BCD码） 74LS19210、同步十进制加法计数器 74LS16011、振荡分频器 CD406012、BCD七段显示译码器 74LS4813、双四选一数据选择器 74LS15314、单稳态触发器 74LS12116、八线驱动器 74LS24417、555定时器 55519、LED共阴七段数码管 BS20720、石英晶体（4

4、M、2 M、32768 HZ）21、微动开关、拨盘开关、继电器、LED（红、绿、蓝）、电阻、电容、二极管、三极管、光敏二、三极管、导线等。22、工具（镊子、剪刀、万用表、电烙铁）七、使用仪器设备1、 稳压电源（5V，15V）；2、 实验电路箱；3、 低频信号发生器；4、 示波器等。八、参考文献1、“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”教材；2、有关“电子技术课程设计指导书”；3、“集成电路特性应用手册”；5、 其他。九、设计总结报告主要内容1、 任务及要求；2、 方案特点；3、 各组成部分及工作原理（应结合框图写）；4、 单元电路设计与调试；5、 总逻辑图；6、 总装配图；7、 实验结果分

5、析（画出必要的波形，进行测量精度和误差分析）；8、 调试中出现问题的解决；9、 改进意见及收获体会等。第 二 部 分课程设计报告目 录1 设计任务及要求.（9）2 系统总体设计方案.（10）2.1 总体设计方案.（10）2.2 方案特点.（11）3 控制电路设计.（12） 3.1 控制电路工作原理.（12） 3.2 参数计算.（12）3.3 器件选型.（12）4 振荡电路设计.（13） 4.1 振荡电路工作原理.（13） 4.2 参数计算.（13）4.3 器件选型.（13）5 计数电路设计.（14） 5.1 计数电路工作原理.（14） 5.2 参数计算.（14）5.3 器件选型.（14）6 译

6、码显示电路设计.（15） 6.1 译码显示电路工作原理.（15） 6.2 参数计算.（16）6.3 器件选型.（16）7 系统总体电路设计.（17） 7.1 系统总体电路. . .（17） 7.2 电路说明.（17）8 电路调试.（18） 8.1 振荡电路调试及实验结果分析.（18） 8.2 计数电路调试及实验结果分析.（18） 8.3 译码显示电路调试及实验结果分析.（18）8.4 控制电路调试及实验结果分析.（19）8.5 系统联调及实验结果分析.（19）9 改进意见及收获体会.（20）10 器件明细清单.（21）参考文献.（22）1设计任务及要求1.1设计任务：1.2具体设计要求：2系统

7、总体设计方案2.1总体设计方案1 列出尾灯、字符与汽车运行状态，如表2.1所示开关控制运行状态左尾灯 右尾灯字符显示S1 S0 D4 D5 D6D1 D2 D30 0正常运行全亮 全亮无0 1右转 灭灯按D1D2D3顺序循环点亮R1 0左转按D4D5D6顺序循环点亮L1 1停车所有的尾灯随时钟CP同时闪烁P由于汽车左右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，每个指示灯与给定条件（S1、S0、CP、Q1、Q2）的关系，即逻辑功能表如表2.1所示（表中0表示灯灭状态，1表示灯亮状态），由表可得出总体框图，如图2.2所

8、示。 表2.1三进制计数器左三灯右三灯Q1 Q0D6D5D4D1D2D3 111000100010001CP CP CP2.2方案特点系统分为六个部分分别是:开关控制电路、三进制计数器、秒脉冲电路、译码控制电路、指示灯驱动电路、显示驱动电路。画出系统组成框图如下图：开关的不同输入组合对应汽车的不同运行状态（S1=0，S0=0 表示汽车正常运行；S1=0，S0=1 表示右转弯；S1=1，S0=0 表示左转弯；S1=1，S0=1 表示停车），将这些信号输入译码、控制电路（一组组合逻辑电路），其输出信号就可以对应控制控制显示器件的输出状态；而译码、控制电路（主要是通过对3线8线译码器的控制）在三进制

9、计数器和一系列组合电路（控制其使能端）的输出控制下就可以对指示灯的亮灭进行控制。同时开关的不同输入组合通过译码电路翻译成不同的输出信号，其输出信号就可以对应控制字符的输出状态。3控制电路设计3.1控制电路工作原理控制电路工作原理图开关控制电路：设74LS138和显示驱动电路的使能端信号分别为G和A，根据总体逻辑功能表分析及组合得G,A与给定条件（S1，S0，CP）的真值表，如下表所示CP使能信号G AX0 CP另外通过开关控制字符显示电路，由组合逻辑电路实现译码功能3.2参数计算由上表经过整理得逻辑表达式G=S1S0+S1S0=（S1S0）（S1S0） A=S1S0+S1S0+S1S0CP=（

10、S1S0）（S!S0）（S1S0CP）另外a=b=g=S1S0+S1S0=S0d=S1S0c=S1S0e=f=S1S0+S1S0+S1S0=S1+S03.3器件选型四输入与非门 74LS00；六反相器 74LS04；拨动开关 S1，S0；4 振荡电路设计4.1振荡电路工作原理通过震荡电路产生频率为1Hz的CLK信号4.2参数计算石英晶体振荡电路产生1Hz的脉冲信号4.3器件选型CD4060；D触发器74LS74；电容 10pF，51pF；电阻 10M；石英晶体 23768Hz5 计数电路设计5.1计数电路工作原理通过同步置数端把十进制计数器功能扩展为三进制计数器，两位输出端作为下级译码显示的两

11、位低位输入信号5.2参数计算三进制计数器的状态转换计数顺序电路状态Q3 Q2 Q1 Q0123000000010010由于需要将十进制计数器功能扩展为三进制计数器，需将输出端Q1通过非门接到同步置数端，输入端常接地，这样就实现三进制计数功能。5.3器件选型同步十进制计数器 74LS160；六反向器 74LS046 译码显示电路设计6.1译码显示电路工作原理（1）指示灯显示电路：通过3线-8线译码器把三进制信号转换成对应的6个高低电平，再转换成6个灯的明暗信号显示出来（2）字符显示电路：通过缓冲器将译码输出端接到对应的数码管引脚上6.2参数计算（1）指示灯显示电路3线-8线译码器实现译码显示真值

12、表；输入输出SaSb+ScA2 A1 A0Y6 Y5 Y4 Y2 Y1 Y0xx x x0 0 00 0 10 1 01 0 01 0 11 1 0111 111111 110111 101111 011110 111101 111011 111（2）字符显示电路数码管显示真值表数码管状态S1S0abcdefg6.3器件选型3线-8线译码器 74LS138；反相器 74LS04 ；与非门 74LS00；缓冲器 74LS244；数码管 BS207；7系统总体电路设计7.1系统总体电路系统总体电路图见 附图 电027.2 电路说明S1=0，S0=0 表示汽车正常运行，尾灯全亮，字符不显示；S1=0

13、，S0=1 表示右转弯，右边尾灯按照从左到右（D1D2D3）的顺序循环点亮，字符显示为R；S1=1，S0=0 表示左转弯，左边尾灯按照从右到左（D4D5D6）的顺序循环点亮，字符显示为L；S1=1，S0=1 表示停车，所有尾灯在CP信号作用下闪烁。输入不同的S1S0信号，其输出信号就可以对应控制控制显示器件的输出状态；8电路调试8.1振荡电路调试及实验结果分析振荡电路正常工作产生1Hz的脉冲信号8.2 计数电路调试及实验结果分析三进制计数器工作状态：8.3 译码显示电路调试及实验结果分析8.4 控制电路调试及实验结果分析（1）开关控制尾灯：（2）开关控制字符显示：8.5 系统联调及实验结果分析

14、尾灯、字符与汽车运行状态表9 改进意见及收获体会1）改进意见由于在行车的时候都是用开关控制的，所以每一个开关应该有一个消除机械振动的装置，可以利用基本RS触发器来实现；另外汽车尾灯可以适当增加一些，可以安装在汽车的侧面，是汽车转向的提示更明显，还可以达到很好的灯光效果；可以选择更多的集成块来完成，使电流更简洁明了；所以如果在时间允许的条件下可以对这一系列的不足进行解决，从而是整个系统更加稳定可靠。2）收获体会通过此次为期一周的课程设计，我收获了很多，不仅仅是课本上所没有的知识还有许多道理与感触，当然更多的是对自己辛劳所得成果的那份喜悦。首先，第一次能够有这样的机会独立自主完成整个任务，包括设计

15、与实践，让我们大家都非常激动也很珍惜。这次设计的过程从各个方面锻炼了我的个人能力，包括我的动手、独立思考和发现、分析、解决问题的能力，培养了一种严谨认真的科学态度和良好的习惯作风。拉近了我与同学之间的距离，大家都积极地相互帮助，激烈地讨论，仔细研究，使得我们班的探究学习氛围达到了一个新的高潮。在实验过程中大家发扬团队精神，戮力同心，相互鼓励，集思广益，在一种严肃而又活跃的气氛中完成了整个设计。整个过程可谓一波多折。还记得第一天定下设计任务时，我和我的搭档情绪高涨，充满自信。刚下课饭都没吃就跑到图书馆去借资料 ，担心去晚了就借不到了。回来后两个人就进行讨论，可以称得上是废寝忘食，可喜的是终于对整

16、个设计有了一些眉目，经过一段时间的认真思考和讨论，我们最终将设计方案给定了下来，两个人兴奋了好久，晚上睡觉时还在梦中窃喜。可是第二天当我们将自己的想法与别的同学讨论时才发现我们的想法存在一个错误，方案被否定了，一下子心里感到非常失落，巨大的心理落差让我很伤心，而且许多同学都已经设计出来了，让我感到很有压力，也正是这样我不服输的性格被唤醒了，自己冷静地坐下来，重新设计。经过我和搭档的努力，一个更简单而又合理的方案跃然纸上，而且通过了大家的验证，真的是工夫不负有心人。当然，这才只是第一步，接下来还要画原理图与接线图，尤其是接线图，一根根接线如同一团乱麻，让人无所适从、心烦意乱。其实这就是考验我们的

17、耐心与细心的时候，稍有不注意连错或接错一根线都会给实验带来很大的麻烦，所以必须要认真严谨地对待，画完后两个人都认真检查一遍，当这些工作完成是天已经黑了。再下面就是装配调试了，当然有了我们平时的基础，对照接线图将电路连接出来应该是游刃有余了，但是出乎意料的是当我很快地将电路接完后却没有任何现象，我顿时瞢了，看着满眼的接线，想要检查却无从下手，无所适从，但我想到这些天来的努力，想到我和搭档下的决心，我没有理由会畏惧、退缩，我坚信只要自己不放弃，一切困难都能克服，经过仔细检查我发现了原来是在设计的时候出了一点差错，改正后就正常工作了。当出现结果的那一刹那，喜悦之情难以言表，因为这是对自己辛勤劳动的最

18、好回答。失落与喜悦，成功或失败，那一种信念，那一份执着我想才是课程设计的魅力所在！这次课程设计最终顺利完成，在设计中遇到了很多问题，最后在老师和同学指导下，都顺利解决了。同时，我也学到了很多知识和道理，让我受益匪浅也许是收益终生。 我的每一次小小的进步，都离不开老师和同学们的鼓励和包容，他们将是我人生路上最好的朋友，最后要感谢老师也要感谢我的同学，有了你们这次设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！10 器件明细清单器材型号数量数字实验逻辑仪DLBS型 1台3线-8线译码器 74LS1381片同步十进制加法计数器74LS160六倒相器74LS043片二输入四与非门74LS004片四输入二与

19、非门74LS20八线驱动器74LS2442片LED共阴七段数码管BS207 1只发光二极管6只数字万用表导线若干剪刀 一把镊子 一只参 考 文 献1 阎石主编数字电子技术基础（第四版）北京：高教出版社， 20002 包亚萍主编数字逻辑设计与数字电路实验技术 北京：中国水利水电出版社， 20033 王鲁杨主编电子技术实验指导书北京：中国电力出版社， 2008 4 汤琳宝主编电子技术实验教程北京：清华大学出版社， 20085 华成英、童诗白主编。模拟电子技术基础（第四版）。高教出版社，2006第 三 部 分图纸图 纸 目 录序号图 纸 名 称图幅图纸编号备 注系统总体方框图A3电01系统总电路图电02系统总接线图电03附 设计深度规定：系统总体方框图：标注各单元模块，图中给出各单元模块的正确连接、标出各信号的流向。系统总电路图：标明各器件的型号、标注器件参数、标注集成块各引脚的逻辑符号系统安装接线图：以集成块为单位画出各引脚之间的接线，标注各集成块的型号、注明引脚编号。