数字电子技术实习报告.doc

目 录第一篇 数字电路设计2摘要21实习目的32电路设计32.1方案论证32.2电路原理图及工作原理、实现的功能、参数计算33电路Multisim仿真73.1仿真过程73.2仿真结果83.3操作流程图94结束语105参考文献11第二篇 数字电路实习12摘要121实习目的132电路设计132.1方案论证及确定132.2电路原理图及工作原理、参数计算143电路制作183.1电路板制作183.2电路焊接及调试184结束语195参考文献20附录21第一篇 数字电路设计 摘要 本设计采用十进制计数器74LS192，7位2进制计数器4024，双四入与门4082以及主要由555芯片构成的时钟脉冲电路，可以实现分秒倒计时功能，同时可以预置数。1实习目的1）学会使用Multisim软件仿真2）掌握组合逻辑电路的设计方法3）学会如何分析电路，如何用软件调试电路2电路设计2.1方案论证本实验要实现倒计时功能，可以使用计数器，本实验选用74LS192；采用555芯片接成多谐振荡器作为时钟源，用4024作为分频电路即可设计出电路，这种电路时钟脉冲稳定，可靠性好，分频器性能也较好，可以采用。2.2电路原理图及工作原理、实现的功能、参数计算1）置数控制由开关1控制，并由拨码开关置数，如图所示，此时计数器被置为35，开关闭合时自动进行计时。2)时钟脉冲电路主要由555芯片构成由图知多谐震荡器的周期为T=(R1+2R2)C2ln20.026s（实际测得约为1s，软件仿真周期与实际不同）3）分频电路由7位2进制计数器4024及双四与门4082构成，由图易算得4024由000 0000计数到011 1100，为60进制，可对555产生的时钟脉冲进行60分频，进而实现对分钟的计数。4）减计数原理本部分有2片十进制计数器74LS192D，U5之DOWN端接脉冲输出端（见总图），进行减计数，同时U4、U5的UP接高电平，封锁加计数功能；U5借位输出接U4，当个位由0到9时向高位借一；并由双四D触发器进行辅助控制。（74LS192具体功能见附录）3电路Multisim仿真Multisim电路仿真功能强大，是目前很常用的仿真软件。3.1仿真过程1）打开Multisim软件2）载入电路原理图3）使用电气规则检查，并排除错误4）设置电路仿真相关参数（仿真基时间设置）5）点击仿真按钮进行仿真6）观察仿真结果，并进行调试打开Multisim软件载入电路原理图使用电气规则检查，并排除错误设置电路仿真相关参数（仿真基时间设置）点击仿真按钮进行仿真观察仿真结果，并进行调试3.2仿真结果图（仿真停止状态）3.3操作流程图开关1断开置 数开关1闭合秒开关闭合计时时间到秒 计 时分 计 时灯 亮结 束开 始YesYesYesYes4结束语本次实习主要是软件设计和调试，电路较为复杂，在实习中需要使用Multisim软件，但自己先前并未使用过该软件，因此必须通过自我学习来完成任务，仿真时常常遇到意想不到的问题，只能求教其他同学，通过同学之间的交流来提升自己，锻炼了自己读电路的能力，了解了一些芯片的功能，同时也让自己的专业技能得到锻炼，为进一步的硬件设计打好基础。另外也要感谢这次实习中的老师们，是她们给予了我无私的教导。5参考文献1 阎石.数字电子技术基础 5版， 北京：高等教育出版社，20062 童诗白 华成英 模拟电子技术基础 4版， 北京：高等教育出版社，20073 王晓燕 电子技术基础实验教程 南京：东南大学出版社，2008第二篇 数字电路实习 摘要 本设计采用双向移位寄存器74LS194进行移位控制，双四入与门74LS20以及主要由555芯片构成的时钟脉冲电路，可以实现彩灯循环左移、右移功能。1实习目的1）学会使用Multisim软件仿真2）掌握组合逻辑电路的设计方法3）学会如何分析电路，如何调试电路4）了解制板流程，锻炼焊板能力。2电路设计 2.1方案论证 本电路要求实现彩灯循环可控移位，可以采用双向移位寄存器74LS194来实现，可以采用555芯片接成多谐振荡器作为时钟源，这种电路时钟脉冲稳定，可靠性好，可以采用。2.2电路原理图及工作原理、参数计算1）时钟脉冲电路是由555芯片组成的多谐振荡器， 周期T=（R1+2R2）C2ln2=1.06s1s 。可以通过改变R1、R2或者C2来改变其周期。图中OUT输出端接双向移位寄存器的脉冲输入端。2）由74LS194组成的移位电路，左右移控制位S0、S1；SL、SR用来填补空缺数字；CLK接多谐振荡器的脉冲输出端；具体功能见附录之74LS194功能表；300电阻起限流作用，防止LED灯被烧坏；4入与非门74LS20产生的信号用来清零，以实现循环功能；而47K的电阻及22uF的电容利用电容的冲放电作用来延迟CLK的置零作用，电阻用来控制冲放电速度，由此可控制最后一个灯亮的时间。3）总电路图（仿真）4）操作流图开 始接通电源No左移控制有效循环右移循环左移NoS1，S0相同且为1彩灯保持彩灯全灭切断电源结 束3电路制作3.1电路板制作 1）取出打印好的转印图；2）选取好的覆铜板，以制作好的电路图；3）将覆铜板用费细砂纸或粗布清理干净；4）将覆铜板和打印好的热转印电路图固定好；5）放入热转印机中，转印电路图；转印温度在125度以上；6）将已转印好的覆铜板放入腐蚀机中，进行电路腐蚀；7）将腐蚀好的板子捞出、清洗干净；8）涂松香水抗氧化；9）利用裁板机裁制大小合适的覆铜板；10）将电路原理图转印为PCB图，就是布置实际电路图，根据集成芯片的尺寸、管脚功能、其他元件的大小对器件进行布局及连线。一般地线、电源线为边线；集成芯片和元件在元件面，导线焊在焊锡面；注意集成芯片的正反面转换、二极管的极性、三极管的极性；11）根据实际电路图在转印好的覆铜板上按需要做好标记，只有需要的地方进行钻孔导线可以不钻孔；12）在覆铜板上做了标记的位置上用视频电钻打孔（用左手按牢印制板，将要钻的孔位移到坐标线的中心，右手轻按钻机右侧的电键，该钻孔即可钻成）；13）清理板子；14）进行焊接，焊接时焊锡不要用太多，电阻电容等元件的管脚高度最好一致，多余的剪掉，导线布置成横平竖直状、呈直角。3.2电路的焊接及调试焊接电路时要注意1)焊接时用左手握住焊锡，右手拿烙铁，将两者贴放在需焊接的元件管脚处，完成焊接。另外焊锡不要太多，要注意焊点的饱满，尽量减少漏焊、虚焊、错焊，以避免不必要的麻烦。2）调试时用万用表测试各种元件的元件特征，并注意各芯片的管脚是否有连接错误，如果有误，应及时改正；在检查完毕后到数字电子技术实验台上进行测试，看是否能完成预期功能，若仍有误，继续检查。4结束语本次实习主要是硬件设计和调试，电路较为简单，但需要独立制板，焊板，因此工作量较大，并且焊接时容易出现问题，硬件的调试也略显复杂；当然，通过同学之间的交流来提升自己，锻炼了自己的动手能力，了解了一些芯片的功能，同时也让自己的专业技能得到锻炼。另外也要感谢这次实习中的老师们，是她们给予了我无私的教导。5参考文献1 阎石.数字电子技术基础 5版， 北京：高等教育