电子技术课程设计.docx

1、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

2、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 Curriculum design of this design topic is small power (12VDC) buck regulator design and four way Responder design, essence is belongs to the digital circuit part. Small powe

3、r step-down voltage regulator, relay, comparator 393 and voltage stabilizing chip LM317, realize the input voltage is less than 12V, output 12V, input is greater than 12V, relay jump, voltage stabilizing chip, with the subsequent increase in input voltage, output voltage in 12V, achieve the buck reg

4、ulator function. Four way responder mainly uses the 74LS148, 74LS487417574160 and other integrated chip, and the seven digital display tube, a 555 timing circuit, light emitting diodes, achieved when the presenters start the start button, the timer and countdown answer immediately, indicator lights,

5、 and players answer effective; 10s timer to stop working, the display display player number, stop indicator lights, stop to answer, to host and maintain the system clear function.【Key words】small power regulator four road responder timing circuit目 录1 小功率（12VDC）降压稳压器 *11.1设计目的和设计要求 * 1 1.1.1设计目的 *1 1

6、.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 *21.3功能模块设计 * 2 1.3.1 LM317稳压模块 *2 1.3.2 LM393比较模块 * 3 1.3.3继电器模块 * 3 1.3.4各个模块的连接 *42 四路抢答器 *52.1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 *62.3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

7、.3计时模块 * 9 2.3.4复位模块 * 9 2.3.5各个模块的连接 *93 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 *103.2课程设计心得体会 *101 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

8、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

9、，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

10、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。1.3.1 LM317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1-21.3.2 LM393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

11、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1-31.3.3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1-41.3.4各个模块的连接将比较器的输出端接到NPN三极

12、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：14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