课程设计课件.pptx

课程设计课时安排,周一：电路图的分析与讲解周二：用Protel绘制PCB图周三：电路的制作周四：电路的检修周五：写实训论文注：周三和周四在实训室上课，其余三天在机房,课程设计的目的,1.掌握基础知识，提高动手能力2.理论和实践相结合，学以致用3.温故而知新，掌握数电和Protel的基本应用4.提高创新能力和设计能力5.学有所“长”，学有所长,课程设计的要求,1、输出电压1.5V，3.0V，4.5V，6.0V，9.0V，10V，12V，15V八组电压2、通过轻触开关控制八组电压显示数据其中有复位键到1.5V3、通过两位数码管显示输出电压值（个位和十位）前五种有小数点后三种没有点4、输出电流大于或等于1A,设计思路,1、采用LM317可调电源为核心2、采用317的ADJ端控制电压输出3、通过2组开关及电阻组成的分压电路控制8组输出电压4、通过电子开关控制8组电压【CD4066或三极管】5、通过计数器控制8组电子开关【CD4017】6、用时钟电路控制计数器的工作【NE555】7、通过开关控制时钟电路【轻触开关】8、通过译码电路对十进制转换二进制的译码【1N4148】9、用7段-译码驱动器驱动数码管【CD4511】10、采用两位数码管显示11、采用CD4017的进位端控制小数点,电路方框图,市电,降压,整流,滤波,调压,输出,滤波,电阻网络,开关网络,计数器,轻触开关,时钟电路,译码驱动器,个位显示,十位显示,十进制到二进制的转换,译码驱动器,数控电源的设计,分为六大块一：电源电路二：可调部分三：编码部分四：译码部分五：数码显示六：复位与进位,一、电源电路,变压器：变压器是将两组或两组以上的线圈绕在同一个线圈骨架上，或绕在同一铁芯上制成的。变压器的分类：1.若线圈是空芯的，称为空芯变压器。2.若在绕好的线圈中插入了铁氧体磁芯的便称铁氧体磁芯变压器。3.如果在线圈中插入铁芯，则称为铁芯变压器。,变压器的使用频率分,有高频变压器、中频变压器和低频变压器。低频变压器:可分音频变压器与电源变压器两种,这类变压器是铁芯变压器.,半导体二极管,半导体二极管也称晶体二极管，简称二极管。它是由一个PN结组成的器件，具有单向导电的性能，二极管有两极，接P型半导体的引线叫正极，接N型半导体的引线叫负极。可用于整流、检波、稳压及混频电路中。,二极管按用途分,普通二极管：检波二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管特殊二极管：变容二极管、光电二极管、发光二极管二极管按材料分锗二极管，硅二极管和砷化二极管锗管正向压降为0.20.4V硅管正向压降为0.60.8V,整流二极管,多用硅半导体制成，利用PN结单向导电性把交流变成脉动直流，即整流常用二极管的外壳上均印有型号和标记。标记箭头所指的方向为阴极。有的二极管只有一个色点，有色的一端为阴极，有的带定位标志，判别时，观察者面对管底，由定位标志起，按顺时针方向，引出线依次为正极和负极。,发光二极管,正向电压为1.5-3V时，只要正向电流通过，可以发光，用于指示，可组成数字或符号的LED数码管。稳压二极管利用二极管反向击穿时，二端电压不变原理,稳压限幅，过载保护，广泛用于稳压电源装置中,开关二极管,由于晶体二极管具有单向导电的特性，在正偏压下，即导通状态下其电阻值很小，约几十至几百欧，在反向偏压呈截止状态，其电阻值很大，硅管在10M欧以上，锗管也有几十千欧至几百千欧，利用二极管这一特性，在电路中对电流进行控制，可起到“接通”或“关断”的开关作用，开关二极管就是为电路上进行“开”“关”而特殊设计制作的一类二极管。,电容器,电容器是在两个金属电极中间夹一层绝缘材料（介质）构成，它是一种储存电能的元件，在电路中具有交流耦合、旁路、滤波、信号调谐等作用。电容器的种类：按结构：固定电容器、可变电容器、微调电容器按介质：空气介质电容器、固体介质（云母、陶瓷、涤纶等）电容器及电解电容器按有无极性：有极性电容器和无极性电容器。,电容器的主要参数及标识,（1）电容器容量的单位电容器的容量是指其加上电压后储存电荷能力的大小。它的国际单位是法拉（F），由于法拉这个单位太大，因而常用的单位有微法（F）、纳法（nF）和皮法（pF）。其中1F=10-6F1nF=10-9F1pF=10-12F,电容器容量的识别方法,电容器的标识方法主要有直标法、数码法和色标法三种直标法将电容器的容量、耐压及误差直接标注在电容器的外壳上，其中误差一般用字母来表示。常见的表示误差的字母有J（5%）和K（10%）等。例如：47nJ100表示容量为47nF或0.047F，误差为5%，耐压为100V。当电容器所标容量没有单位时，在读其容量时可按如下原则：a.容量在1104之间时，读作皮法。例如：470读作470pF。b.容量大于104时，读作微法。例如：22000读作0.022F。数码法用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，第三位表示倍率，即乘以10I，I的聚会范围是19，其中9表示10-1。例如：333表示33000pF或0.033F；229表示2.2pF。色标法这种表示方法与电阻器的色环表示方法类似，其颜色所代表的数字与电阻色环完全一致，单位为pF。,电阻器,电阻器简称电阻电阻器的种类电阻器在电子产品中是一种必不可少的、常用的一种电子元件。它的种类繁多，形状各异，功率也不同，在电路中用来控制电流、分配电压。按结构形式分类固定电阻器、可变电阻器两大类碳质电阻、碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻器等。固定电阻器的电阻值是固定不变的，阻值的大小就是它的标称值。固定电阻器的文字符号常用字母“R”表示。,按制作材料的不同分类,线绕电阻器、膜式电阻器、碳质电阻器等。按用途分类精密电阻器、高频电阻器、高压电阻器、大功率电阻器、热敏电阻器、熔断电阻器等等。,电阻器的主要参数及标识,标称阻值是指电阻器表面所标示的阻值电阻的单位电阻的国际单位是欧姆，用表示。除欧姆外，还有千欧（K）和兆欧（M），当R1000时，用表示；当1000R1000K时，用K表示；当R1000K时，用M表示。,阻值的表示法,直标法直接用数字表示电阻器的阻值和误差，例如电阻器上印有68K5%，则阻值为68K，误差为5%。文字符号法用数字和文字符号或两者有规律的组合来表示电阻器的阻值。文字符号、K、M前面的数字表示阻值的整数部分，文字符号后面的数字表示阻值的小数部分，例如，2K7其阻值表示为2.7K。色标法用不同颜色的色环表示电阻的阻值和误差。常见的色环电阻有四环和五环电阻两种，其中五环电阻属于精密电阻。,电阻的认识,找出色环电阻的第一环，其方法有：色环靠近引出端最近的一环为第一环；四环电阻多以金色作为误差环，五环电阻多以棕色作为误差环。,电源电路的方框图,市电经变压器降压（交流电）桥式整流高频滤波滤波LM317稳压滤波高频滤波,设计电源电路所用元件,电源电路的绘制,LM317的3脚为输入端，2脚为输出端，1脚为调整端。,电源电路的分析及工作原理,220V市电经220V/15V变压器降压，二极管桥式整流，电容C1,C4滤波后送入LM317的三脚，C1选用1000uF的电解电容，C4选用0.01uF的瓷片电容，滤除高频纹波，LM317的2脚输出稳定的直流电压，1脚为调整端，调整端直接接定位器（变位器），调整端输出直流电压，为了保护稳压器的输出特性，R5的阻值应小于240欧，本电源电路选用200欧的电阻，为了使输出电压可变就接4.7K的电阻，输出电压计算公式为U。=1.25（1+4.7K/R2)，C3和C5是为了进一步改善输出电压的纹波，D11和D12是为了进一步改善输出端发生短路，C3的放电电流会反向流经LM317，有可能导致其击穿损坏，D11的接入可旁路反向冲击电流，使LM317得到保护，同理，若输出端短路，C3上的放电电流被D12短路起保护作用。,电位器,电位器是一种阻值可以连续调节的电阻器。在电子产品设备中，经常用它进行阻值、电位的调节。例如，在收录机中用它来控制音调、音量；在电视机中用来调节亮度、对比度等。所示的是碳膜电位器的内部结构图,电位器的种类,电位器的种类很多、形状各异，按材料、调节方式、结构特点、阻值变化规律、用途分成多种电位器,电位器的主要参数及标识,（1）电位器的阻值电位器的阻值即电位器的标称值，是指其两固定端间的阻值。其电路符号如图6-6所示。其中1、3为电位器的固定端，2为电位器的滑动端。调节2的位置可以改变1、2或2、3间的阻值，但是不管怎样调节，结果应遵循如下原则：R13=R12+R23,三极管,半导体三极管又称晶体三极管，通常简称晶体管，或称双极型晶体管，它是一种电流控制电流的半导体器件，可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固，寿命长，体积小，耗电省等优点，故在各个领域得到广泛应用。,三极管的分类,按材料分三极管按材料分可分为硅三极管，锗三极管。按导电类型分三极管按导电类型分可分为PNP型和NPN型。锗三极管多为PNP型，硅三极管多为NPN型。管脚的识别：参数面对自己，从左到右E,B,C极。,二、可调部分,三、编码部分,根据晶体二极管的单向导电性对电路进行编码。8421码的特点对其输出相应的电压。,四、译码部分,CD4511七段译码驱动器，输出BCD码。CD4511解析：CD4511和4558都是BCD-7段译码，显示驱动器，有较强的驱动能力，4511每笔段最大输出电流可达25MA，BCD码输入端为DCBA,输入不同的BCD码是，经内部译码，相应的笔段输出为高电平，驱动数码管显示与BCD码所对应的十进制数数字。,CD4511管脚的解析,9至15脚：为BCD码译码输出显示端口8脚：接地16脚：高电平,CD4511管脚的解析,1.2.6.7脚：为BCD码输入端3脚LT非：测试端，只要LT非=0（低电平），无论其他输入端状态如何，LED就显示全亮，构成“8”，由此可检查数码管的好坏，正常工作时为高电平。4脚BI非：消隐控制端，当BI非=0，并且LT=1(高电平）时，就强迫显示消隐，不显示任何字型，正常工作为高电平。5脚LE:锁存控制端，当LE=0时选通，LE=1时锁存，锁存时显示器总保持锁存前一刻的计数状态不变，新的数据不能反应到显示器上，利用此端可避免计数过程的跳变现象。,CD4511真值表,五、LED数码显示,LED数码管分共阳极和共阴极两种。共阴极数码管的实物图管脚的识别：从左下脚数起1到10脚3脚和8脚：为接电压负极，内部连通，共阳极将二极管阳极（正极）短接后作为公共阳极。特点：当笔段电极接低电平，公共阳极接高电平时，相应笔段可以发光。共阴极将二极管的阴极（负极）短接后作为公共阴极。特点：当驱动信号为高电平，负端接低电平时，才能发光。a,b,c,d,e,f,g代表7个笔段的驱动端，亦称笔段电极，DP是小数点。,LED数码管脚PCB图,六、CD4017,CD4017管脚的分析1到11脚：脉冲输出端12脚CO:进位脉冲输出端13脚CKEN非：禁止端14脚CLK：脉冲输入端15脚RST：复位端16脚VDD：高电平,CD4017的进位,4017每计数1次，Q0Q9依次输出高电平，且每次只有1个Q端保持高电平，该高电平持续到下一个计数脉冲到来到时为止；Q0Q9端的状态变化相当于把计数输入脉冲依次从Q0移到Q9，因此，它们起到脉冲分配和计数作用。在计数到第5个脉冲时，进位输出端12脚C0由“1”变为“0”，待第10个计数脉冲来到时，C0又由“0”变为“1”，即每计数10个脉冲，产生1个负跳变，由此作为进位信号输出。,计数器的电路设计,电路原理图,论文的写法,设计论文是工程设计成果的书面表达形式，是对设计进行解释和说明的书面材料。编写论文的过程就是训练学生运用所学基础理论、专业知识、基本技能制订设计方案，解决实际问题的过程。也是将设计工作进行分析、整理、归纳、加工过程，学生在编写设计说明书的过程中，要了解和学习工程技术设计的基本规律和方法，收集和查阅文献资料，进行方案比较、理论分析、参数设计、绘制工程图样。将学过的理论知识再创造后用于工程实际，通过拟制提纲和编写论文的实际操作，可以培养学生善于调查研究，勤于创造思维，用于大胆开拓的工作和学习态度，提高学生专业设计能力和文字组织表达能力。,论文的组成,一、封面：写上课题名称，班级，学号，姓名