地质大学电路综合实习讲解.doc

中国地质大学（武汉）电路综合实习报告姓 名: 张彪 _ 班 号: 075112 _学 号：20111002253院 系：_机电_ 专 业：_通信工程 (26组) 指导教师：_郝国成、张晓峰、闻兆海、王国洪、吴让仲、李杏梅、王瑾、王巍 2013年6月24日 2013年7月13日 实验一、信号发生电路一、实习任务及要求：任务：一个电路同时产生正弦波、三角波、方波。 要求：1 正弦波幅度不小于1V； 三角波不小于5V； 方波不小于14V； 2 频率可调 范围分为三段： 10HZ100HZ；100HZ1KHZ；1KHZ10KHZ3 性能要求：输出信号的幅度准确稳定；输出信号的频率准确较稳定二、方案论证分析：1、采用分立元件+简单运放。电路原理 函数发生器完整电路图2、8038 集成函数发生器原理图：1188+VCCRRRRSCI01I02uC6932-VEE或地10反相器电压跟随器正弦波变换器所用芯片12345678ICL8038141312111091314正弦波失真度调整正弦波失真度调整正弦波输出三角波输出矩形波输出调频偏置电压输入调频偏置电压输出接电阻 RA接电阻 RB接电容 C+VCC-VEE (或地)完整电路图RP2RP4 RP1+VCC-VEERRAICL803845131011128RBRP3CC16923、555振荡原理图三、方案设计与确立经讨论研究以及老师所派发元件最终确定第一个方案为实验最终方案。仿真测试：仿真电路图：2、仿真结果显示：3、预期结果： 电容波形0.1u 0.01u 1u方波幅度 20.5V幅度 21V幅度 15V最小频率4.5KHZ最小频率20HZ最小频率20HZ最大频率8.5KHZ最大频率0.86KHZ最大频率90HZ 三角波幅度 4-10V幅度7-12.5V幅度3.5-17.5V最小频率2.6KHZ最小频率31HZ最小频率15HZ 最大频率8.9KHZ最大频率0.94KHZ最大频率90HZ 正弦波幅度0.36-1.2V幅度0.30-2.95V幅度1.4-1.6V最小频率2.0KHZ最小频率36KHZ最小频率16HZ最大频率9.0KHZ最大频率0.96KHZ最大频率91HZ4、 实际结果：方波频率17.20HZ，电压峰值218V,三角波频率：17.26HZ，电压峰值70V，正弦波频率17.21HZ，电压峰值108V。5、实验部分采照：四、实验总结 通过这次实习我们组又再一次翻阅复习了以往所学知识，比如模电等等。再次加深了知识点的理解与应用。在焊接的过程中遇到的问题主要是芯片引脚出错和正弦波不理想，后来通过调节电位器来调节，当然，正弦波显示依然有些失真，但已基本成功实现目的。 实验二、多功能数字钟电路设计一、 实习任务及要求：1 实验要求 掌握数字电路系统的设计方法、装调技术及数字钟的功能扩展电路的设计。2、实验任务（1）基本功能 准确计时； 以数字形式显示时、分、秒； 小时的计时要求为“24进制”，分、秒计时要求为60进制； 能够校正时间。 （2）扩展功能 定时（闹时）控制，时间可自行设定； 仿广播电台整点报时； 报整点时数； 方案设计与论证1、数字钟电路系统原理组成框图2、实验完整电路图实验原理分析（1） 555振荡器产生1K的振荡信号，经过三级分频器第一个分频器输出频率为500HZ的振荡信号，第二个分频器输出频率为10HZ的振荡信号，第三个分频器输出频率为1HZ的振荡信号，分别供扩展电路使用。1HZ的信号作为输入信号到数字钟。秒个位的计数器，同时也作为数字钟校时脉冲信号。（2）秒个位是十进制。R0和R9接地，当计数器计数到9即QDQCQBQA=1001时，计数器自动清零，QD从高电平转为低电平，同时向秒十位输送一个计数脉冲，使秒十位开始计数，由于秒十位是六进制，所以秒十位计数器A3=0，当QCQBQA=101时秒十位计数器自动清零。当秒十位QC由高电平转为低电平，通过与非电路，向分个位计数器输送一个进位脉冲，使分个位开始计数，分个位和分十位计数及进位原理同秒个位和秒十位相同。当十位QC由高电平转变为低电平时，通过与非电路，向时个位计数器输送一个进位脉冲，使时个位开始计数，当时十位QBQA=10及时个位QCQBQA=100时，时计数器通过与非电路自动清零，实现二十四进制计数。显示器真值表：实验电路仿真图：实验采图：扩展部分：（1）原理图：二、 调试过程这次的调试我们组是分部分调试，自下而上，从右往左调试，首先是分频器部分，分频器产生频率的分别是500HZ，100HZ,1HZ，然后将1HZ脉冲接到秒的部分，观察秒灯是否走数，并且到59清零，刚开始我们的秒部分不变，后来发现就是1HZ脉冲忘记接线了。秒显示的两个数码管分别记到5和9，如果不能实现功能就是90或92出错，分的和秒类似，只是分的脉冲有秒位的进为产生，并且添加了一个开关，可以使它自己走数通过一个1HZ的脉冲，如果开关闭合，分钟不走，那么就是开关部分的与非门出问题，如果秒对分的进位不显示的话就是分的进位脉冲出现问题。小时的部分和分类似只不过是计2和4进位，调试方法雷同。经过调试，最后较好的实现了实验目的。三、 实验总结：本次实验整体还算顺利，中途也遇到了些问题，比如电路不稳定等等，后来经过老师指导，利用电容等调节，电路稳定性问题得以解决，当然也存在电路焊接等问题，后来经过检查调试，问题都得以解决，当然，这次实验在设计与完成的过程中需要细心和耐心，这样才能够在枯燥中成功的完成任务。我想这是这次实验中收获较多的一方面。实验三：自动量程转换电压表一、 实验任务及要求：1、.实验内容：设计并制作数字电压表2.、基本要求： (1)测量电压范围为：0V20V直流电压； (2)电压测量范围分为0.2V，2V，20V三档，量程自动切换； (3)显示精度：0.01V，显示稳定，无闪烁； (4)测量误差0.2V档10%，2V和20V档1%发挥部分：测量交流电压有效值，测量范围05V二、 方案论证与分析：方案一（用LCD显示电压）：仿真电路仿真结果正确。方案二（用LED显示电压）实验完整电路图：三、方案设计与确立经试验按照简单原则我们首先采用了第一种方案，我们进行了仿真，经仿真，结果正确，达到实验目的。 但是焊接完电路却无法实现实验任务目的，于是我们改变了方案，采用了方案二进行实验。功能分析（1）数据采集模块（放大电路）此电路输入电阻首先对待测电压进行五分压，放大器和模拟开关起到自动调节量程的作用，可以进行不放大和放大10倍以及100倍，量程选择就有0-0.2V,0.2-2V,2-20V,D触发器是起到分频将单片的ALE端输出的2M脉冲变为500KHZ，因此需要两个D触发器。量程的选择由ABC控制，ABC可由单片机控制。 2) A/D转换模块本模块实现的功能是将采集的模拟信号（电压）转换为数字信号，我们选用ADC0809芯片来实现本功能。ADC0809是将输入的模拟值转化为8位二进制数值输出，也就是对一个模拟量进行量化采用逐次逼近的方法近似为数字量，。3）数据处理模块（单片机） 本模块主要是通过程序来实现三个功能：（1） 控制模拟开关4051来实现调挡功能。（2） 控制ADC0809进行模数转换，单片机的P1口和ADC0809的8位输出口相连，来读取数据。（3） 单片机通过P0和P2口控制非门74LS04和译码器4511对数码管进行动态扫描。另外，还有置位电路和产生频率的晶振电路，单片机本身可以六分频，由于使用的是12MHZ的晶振，所以单片机30脚输出,2MHZ，经分频后送到ADC0809。 显示模块该模块由非门74LS04、译码器4511和一片4位七段数码管组成；主要结合程序实现动态扫实验结果数据：三、实验总结这次实验遇到了许多麻烦，比如方案选择的失误，后来在时间所剩不多的情况下又重新选择方案，时间仓促，可能做得不是很完美，但是这个实验学到的最多，首先要有极大的耐心，并且要细心，在枯燥中不断发现错误，改正错误，只有这样才能较好的完成任务，最后真心再次感谢老师的耐心谆切的指导。附录我们组单片机所用程序：#include #define uchar unsigned char;uchar code scan_con=0x08,0x04,0x02,0x01; /定义扫描片选uchar dispbuf8=0,0,0,0,0,0,0,0; /定义8个存储空间 uchar getdata; unsigned long int temp;/定义暂存空间uchar i,j,k,l,m;sbit s3=P37; /位定义，控制模拟开关sbit s2=P36;sbit s1=P35;sbit dp=P07; /定义小数点#define v20_on s3=0;s2=0;s1=0; /宏定义不同量程，不同的开关状态#define v2_on s3=0;s2=0;s1=1;#define v02_on s3=0;s2=1;s1=0;sbit ST=P31; /定义单片机和ADC的控制信号sbit OE=P33; sbit EOC=P32;main() while(1) _20v: /220V量程v20_on; /ST=0; /启动A/D转换ST=1;ST=0; while(EOC=0); OE=1; getdata=P1;OE=0;if(getdata21) /量程不合适，切换goto _2v; l=3;temp=getdata; /量程合适，数据处理temp=temp*100;temp=(temp/51)*5;goto disp; /跳到数码管显示程序段 _2v: /200MV2V量程v2_on;/ST=0;ST=1;ST=0; while(EOC=0);OE=1;getdata=P1;OE=0;if(getdata204)goto _20v;l=2; temp=getdata; temp=(temp*100/51)*10; temp=temp/2; /求出模拟待测电压； goto disp;_02v: /0200MV量程v02_on; /OE=0; /ST=0; ST=1; ST=0; while(EOC=0);OE=1;getdata=P1;OE=0;if(getdata204) goto _2v;l=1;temp=getdata;temp=(temp*100/12)*100;temp=temp/20;disp:dispbuf3=0;i=0; while(temp/10)/电压值的每个位计 dispbufi=temp%10; temp=temp/10; i+; dispbufi=temp;for(k=0;k=3;k+) /数码管显示 P2=dispbufk&0x0f;P0=scan_conk;if(l=3)if(k=2) d