电子系统设计实验报告

电子系统设计 实验报告 姓名 张雨馨 学院 科信学院 专业 电子信息工程 班级 一班 学号 130072115 实验一实验一 定时器方案设计与方案论证定时器方案设计与方案论证 一 实验目的一 实验目的 1 掌握电子系统设计的一般方法和基本原则 2 掌握电子系统设计的一般步骤 二 实验内容二 实验内容 1 定时器总体方案的设计与选择 2 调查研究定时器相关功能与参数指标 3 定时器相关文献资料查找与论证 4 编写设计文件 三 实验要求三 实验要求 设计一个定时器 有如下技术要求 1 定时时间的设置范围为 1 99 分钟 开机上电后的默认值为 10 分钟 2 使用 0 5 英寸红色 LED 数码管显示时间 3 定时时间可以用按键或其它方式输入 4 定时器控制一个 220V 1A 的用电设备 上电时不允许用电设备瞬间通 电 5 定时时间设定后 启动计时 用电设备通电 同时显示器逐分倒计时 其间 分个位数码管的小数点每秒闪亮一次 6 计时到 0 分时 切断用电设备电源 7 计时误差 100 分误差 10s 8 由用电设备提供 12V 电源 9 低价位 四 实验步骤四 实验步骤 第一步 调查研究 通过调查研究 明确定时器设计任务和技术要求 确定系统功能指标 了解设计关键 完成系统功能框图 第二步 方案选择 综合运用所学知识 同时通过学校图书馆电子资源 查找相关文献 参阅有关参考资料 提出设计方案 要敢于创新 敢于采用新 技术 提出多种方案进行论证 确定最优方案 第三步 可行性论证 对确定的方案进行可行性论证 从完成的性能 功能 技术指标 经济性及进度等方面进行论证 第四步 确定最终方案 进行系统功能划分 画出系统功能框图 进行 单元电路分解 明确各单元电路之间的关系 五 实验总结五 实验总结 通过本次实验 我加深了对课程的了解 熟练了软件的操作 我初步了解 到设计一个电子系统的基本方法和步骤 以及自顶向下方法和自下而上方法有 了进一步认识 在今后的学习中还要进一步了解电子系统的设计方法 熟悉各 种元器件的性能价格 实验二实验二 定时器硬件单元电路设计定时器硬件单元电路设计 一 实验目的一 实验目的 1 掌握电路设计的基础知识 2 掌握单元电路的设计步骤及思路 3 掌握经典单元电路的设计 如电源电路 三极管电路 单片机控制电路 等 二 实验内容二 实验内容 1 设计基于单片机的控制电路 2 设计定时器数码管显示电路 3 设计定时器控制电路 4 对电路进行仿真测试 三 实验要求三 实验要求 根据第一次实验确定的设计方案 对整体电路进行功能划分 确定需要设 计的单元电路 对方案中各个具体的单元电路进行分析 同时考虑成本 选择最简电路实 现 其中要考虑为整个电路提供电源电压 完成定时器按键设置时间的显示 计时时间变化的显示 控制电路要时间准确的控制 复位时控制电路不动作 对设计的电路进行仿真测试 验证设计思路是否正确 对设计方案进一步修改 完善 给出电路设计的 SCH 图 可以直接用于制版 四 实验步骤四 实验步骤 第一步 根据方案 设计以单片机为核心的计时与控制电路 计算计时 器精度是否能满足设计要求 第二步 设计数码管显示电路 重点考虑数码管正常显示所需要的驱动 电压和驱动电流的合理获得 第三步 根据需要 对基本电源电路进行仿真测试 第四步 确定最终电路图 绘制 Protel SCH 电路图 为 PCB 制版做准备 五 实验总结五 实验总结 在本次实验中 我应用protel99软件画出了SCH电路图 在画完图进行电 气规则检查的时候 发现有好多错误 经过一番修改还是有错误 最终通过翻 书和同学们的帮助 解决了问题 通过这次实验我才发现 自己的深深不足 实验三实验三 定时器电路主要元器件选择定时器电路主要元器件选择 一 实验目的一 实验目的 1 掌握元器件选择的三条原则 2 了解常见元器件的器件参数 掌握哪些是主要参数 哪些是次要参数 学会根据参数进行选择器件 3 掌握常用器件的选择 如三极管 单片机 数码管 继电器等 二 实验内容二 实验内容 1 根据系统指标要求 查找满足要求的电子元器件 熟悉常用的电子元件 数据提供网站 2 选择主要元器件 包括单片机 三极管 数码管 继电器等 3 熟悉所选择器件的主要参数 确认是否能满足系统指标要求 4 确认所选择器件的封装形式 为制版做准备 三 实验要求三 实验要求 熟悉常用的电子元器件资料查询网站 如 WWW 百度文库等 掌握典型器件的主要参数 在本设计中要求掌握单片机 三极管 继电器 数码管以及电阻电容等器件的主要参数 了解不同参数对电路设计结果的影响 如有必要 可通过仿真测试器件参数对性能指标的影响 了解器件常见的封装形式 如双列直插 贴片封装等常见形式 确定电路 中每一个电子元器件的具体封装 为制版做准备 四 实验步骤四 实验步骤 第一步 根据系统要求 查找器件资料 第二步 根据系统指标要求 选择方案中涉及的主要电子元器件 包括 单片机 三极管 继电器等 第三步 给出器件的主要参数指标 并论证是否能满足设计要求 第四步 选定元器件参数和封装 为 PCB 制版做准备 五 实验总结五 实验总结 在本次实验中 我了解了51单片机的工作原理 了解到了查阅电子元器件 的基本方法以及常用元器件封装的方法 了解了常见的封装形式 同时也在绘 制电路图时 若元器件没有的话 就需要自己封装或者用别的元器件代替了 实验四实验四 定时器定时器PCBPCB电路版图设计电路版图设计 一 实验目的一 实验目的 1 掌握电子系统电路的 PCB 制版特点 2 了解常用的器件封装模式 会根据系统结构需要选择合适的封装 3 掌握典型的 PCB 制版规律 二 实验内容二 实验内容 1 了解常用的 PCB 制版规则 2 根据定时器的特点 对其电路结构进行分解 区分模拟部分和数字部分 3 根据确定的具体电路器件型号及参数 绘制 PCB 版图 4 对电路 PCB 版图进行分析 三 实验要求三 实验要求 在定时器电路设计的基础上 绘制该系统的 PCB 版图 其中重点需要掌握 的是器件封装的确定及摆放 模拟电路和数字电路制版中地的区分 电源退藕 电路的布局 电磁兼容设计 整体结构设计等知识内容 通过制版 使得学生 了解常用 PCB 制版规律 掌握必要的 PCB 制版技巧 四 实验步骤四 实验步骤 第一步 根据电路设计区分功能模块 合理配置版图 第二步 确定 PCB 版图结构形式 如单面板或双面板 合理选择版图的 形状 第三步 确定系统电路的总体安排 重点体会模拟电路和数字电路的安 排 电源线地线的排布以及连线的合理布置 第四步 绘制输出最终 PCB 版图 5 5 实验电路图实验电路图 六 实验总结六 实验总结 通过这几次的实验 使我了解到 设计一个基本电子系统应该确立的方法和 步骤 以及单元电路的设计和各种相关的元器件的选择和摆放 比如器件封装 的确定及摆