11-12-1电子技术课程设计_指导书.doc

电子技术课程设计指 导 书班 级： D自动化091 指导教师： 刘瑞明 学 期： 11-12-01 时 间： 17周 19 周 淮海工学院电子工程学院 自动化 系2011年 12月 14日一、设计目的和任务：电子技术课程设计是一门十分重要的实践基础课，学生不仅需要有较高的理论素养，同时也要掌握基本的设计知识和技能，为今后各课程的学习打下坚实的基础。通过此设计使学生达到以下目的：1.巩固加深对电子技术基础知识的理解，培养学生独立分析问题、解决问题，提高综合运用所学知识的能力。2.通过查找资料、选方案、设计电路、安装调试、写报告等环节的训练，熟悉设计的过程、步骤。为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。3.了解电子线路设计的工程、工艺技术规范，学会书写设计说明书。 4.了解与掌握常用电子仪器的使用方法，及简单的制版、焊接、组装、调试工艺过程。5.培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。二、设计步骤：1.明确所选课题的设计目的和任务，对设计课题进行具体分析，充分了解系统的性能、指标、内容等。2.进行方案论证选择。根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。从多个方案中选择出设计合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，满足要求的一个方案。3.单元电路的设计、参数计算和器件选择（1）单元电路设计 明确单元的任务，拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。设计时，可模仿成熟的先进的电路，也可以进行创新或改进，但必须保证性能的要求。各单元间也要互相配合好，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。（2）参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术对参数进行计算，例如放大电路中各电阻值、放大倍数，振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。计算出可能有几组数据，选择一组能完成功能，可行的参数。（3）器件选择A：阻容元件的选择。 不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能要求很高，如滤波电路中常用大电容，1003000uf铝电解电容，高频滤波常用小容量0.010.1uf瓷片电容。并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。B：分立元件的选择 包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等是NPN型、PNP型、高频管、低频管、大功率、小功率管等，以及Pcm、Icm、Ft、 截止频率、特征频率。C：集成电路的选择 由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生产出大量集成电路，器件的型号、原理、功能、特性可查阅有关手册。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格多方面要求。 比如一些典型的小规模门电路、触发器芯片，中规模的555定时器、计数器、编码器、译码器等。4.电路图的绘制（1）布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。 （2）注意信号的流向，一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出各单元电路，而反馈通路的信号流向则与此相反。（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。图形符号表示器件的项目或概念。电路图中的中、大规模集成电路器件，一般用方框表示，在方框中标出它的型号，在方框的边线两侧标出每根线功能名称和管脚号。（4）连接线应为直线，并且交叉和折弯应最少。一般不画斜线。互相连通的交叉线，应在交叉处用圆点表示。5.了解电子器件结构、命名方法及工艺特点， 工艺技术规范，简单的制版、焊接、调试工艺过程，掌握常用电子仪器的使用方法。6.设计的电路是否能满足设计要求，还必须通过组装、调试进行验证。 三、设计内容1数字电压表2多功能数字钟3智能抢答器四、设计方案提示（一）数字电压表数字电压表是将被测模拟量转换为数字量，并进行数字显示。该系统可采用MC14433位A/D转换器、MC1413七段达林顿驱动器阵列、CD4511 BCD到七段锁存译码驱动器、能隙基准电源MC1403和共阴极LED发光数码管组成。各部分的功能如下：A/D转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号。基准电源：提供精密电压，供A/D转换器作参考电压。译码器：将二十进制（BCD）码转换成七段信号。驱动器：驱动显示器的a,b,c,d,e,f,g,七个发光段，推动发光数码管（LED）进行显示。显示器：将译码器输出的七段信号进行数字显示，读出A/D转换结果。图1 数字电压表原理框图（二）多功能数字钟该课题的主要任务主要有三个方面。其一是设计一个能以数字直接显示的时钟电路；其二是设计一个能自动进行时、分校准的时控制电路；其三是设计一个能自动整点报时的控制电路。整个系统主要由振荡器、计数器、译码显示电路、校时电路和报时电路五部分组成。各部分功能简单说明如下：1振荡器：产生一标准秒脉冲信号；2计数器：将计数器作适当连接，实现秒、分、时计时功能；3译码和显示电路：将计数的BCD码转换成七段信号，用LED七段数管显示出清晰直观的数字信号；4校时电路：对数字钟计时产生的误差进行校准；5报时电路：计数到整点时驱动音响电路进行报时。时译码显示秒译码显示分译码显示时计数器分计数器秒计数器校时电路报时电路振荡器图2 多功能数字钟原理框图（三）智能抢答器简要说明如下：1.复位及抢答开关输入防抖电路，可采用加吸收电容的RS触发电路来完成。2.判别选组可以用触发器和组合电路完成，也可以用一些特殊器件，如MC14599或CD4049八路可寻址锁存器完成。CD4043为三态RS触发器，当S1按下时，Q1为1，这时或非门74LS25为低电平，封锁了其它组的输入。Q1为1，使D1发光管发光，同时驱动音响电路鸣叫，实现声光指示。输入端采用了阻容电路，防开关抖动。3.计数显示电路可用拔码开关译码电路显示，也可以用加减计数器（如74LS193）来组成。译码可以用CL002译码显示器，显示用共阴或共阳组件，。计分部分每组3位，个、十、百位、每位可单独增减，由拨码开关控制。也可以用电子开关计数器完成。4.定时电路。当进行抢答及必答时，主持人按动单次脉冲开关启动定时器时，定时数据置入计数器，同时使JK触发器翻转（Q=1），使定时计数器按减法计数方式工作，并使一指示灯亮，当定时时间到即减法计数器为“00”时，B0为1，输出一脉冲，去控制音响电路鸣叫，并灭掉指示灯。定时显示用CL002，定时时标为“秒”脉冲。5.音响电路。音响电路中F1和F2为两种不同的音响频率，当某组抢答时，应用多音，其时序应为间断音频输出，当定时到时应为单音，其时序应为单音频输出。图3 智能抢答器原理框图五、设计进度安排根据课程大纲要求，本设计安排如下：时间安排： 17-19周（2011年12月19日2012年01月06日）教学内容学时地点备注集中学习、布置任务0.5天教室17周1资料查阅、分析讨论，确定方案2.5天图书馆、实验室、教室、机房17周2-17周3设计系统工作原理、单元电路设计2天图书馆、实验室、教室17周4-17周5绘制电路图及调试2天实验室、机房18周1-18周2写设计报告2天图书馆、教室、机房19周3-周4：设计验收、总结上交设计报告1天教室、机房19周5：作息时间：上午8：0011：30 下午2：005：30 六、班级选题要求：分三大组，每组一个题。七、成绩考核电子技术课程设计由指导教师综合以下几个方面进行考核：（1）平时表现；（2）课题完成情况；（3）说明书（设计报告）完成情况；成绩