电子制作课程设计

1、电子制作课程设计一、 设计目的通过上机操作，掌握利用 Proteus ISIS进行电路原理图设计的方法； 掌握利用原理图元件库编辑器创建新元件的方法；了解利用ProteusARES进行印刷电路板图设计的方法；了解利用 PCB元件库编辑器创 建新的PCB元件的方法；掌握利用Proteus进行模拟电子实验和数字 电子仿真实验的方法，利用其中自带的虚拟仪器进行电路的仿真。学习掌握MCS-51单片机的结构和原理，Keil C51的编程，Keil和Proteus的联合调试，利用Proteus和Keil C实现AD和DA部分的电 子及编程设计。利用Proteus实现6个电子制作课程设计项目：555定时器；

2、比例运算放大器；波形发生器；显示译码器和数码管的应用；ADC0808和DAC0832的应用设计串/并行数据转换器；设计内容、要求及组织形式 定时器:17MH I 设计原理NE555触发器内部含有两个电压比较器，一个分 压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。在它的各个引脚功能为：1脚：接地2脚：低端触发控制输入端3脚：输出端4脚：双稳态触发器复位段。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、 TH处于何电平，时基电路输出为 “ 0,该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电 压，当该端不用时，应将该端串入一只 X电容接地，以

3、防引入干扰。6脚：TH高触发端。7脚：放电开关端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。8脚：外接电源VCC双极型时基电路VCC的范围是16V, CMOS型时基电路 VCC的范围为318V。一般用5V。A. 555定时器外接一个电容充放电电路即可构成一个无稳态多谐振荡器；在起始状态时，电压比较器C1输出1, C2输出0，Td截止；电容在不断地充电， 当充电为2/3Vcc时，C1输出跳为0，RS触发器反转为0，Td饱和导通；电容放 电下降为1/3Vcc时，比较器C2输出跳为0， RS触发器翻转为1, Td截止。之后 反复循环。B. 555定时器单稳态电路实现；没有触发信号时电路工作在稳

4、态，当 U下降沿到来时，电路被触发，比较器 C2 输出跳为0, RS触发器被置为1,由稳态翻转到暂稳态，随着C充电过程的进行， C1输出0, RS触发器被复位到0, T饱和导通，暂稳态结束。C. 555定时器救护车变音警笛电路的实现。左边的555定时器控制振幅，右边的555定时器控制频率，由振幅控制频率，由 频率控制声音的高低。 Proteus绘制电路图555多谐稳态电路图示波器波形555态按钮闭合时得波形图555警笛电路 仿真结论多谐振荡电路的计算电容C充电时间：Tw (R1+R2 3 =电容C放电时间：Tw2=电路震荡频率：f=( R1+2R2 3 = 小结体会通过对NE555定时器的应用

5、，初步了解了 proteus的基本操作，对于555定时器 有了更进一步的认识。2比例运算放大器 设计原理14 13 12 11 1053LM324是四运放集成电路，它采用 14脚双列直插 塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放 大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器有5个引出脚，其中“ +”、“ - 为两个信号输入端，“ V+”、“ V-”为正、负电源端，“ Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-(-)为反12345 E T相输入端，表示运放输出端 Vo的信号与该输入端的 相位相反；Vi+( +)为同相输入端，表示运放输出端 Vo的信号与该输入端的相位相同。同相：Au

6、=1+Rf/R仁1+50k/10k=6 反相：Au=-Rf/R1=-50k/10k=-5 Proteus绘制电路图同向比例运算电路占* 1艸日叫一弋. A.I BK. U. 1* k 三+申绻啊現耳|冠我StQIBbia?波形图反相比例运算电路波形图 仿真结论反相：反相比例放大电路中的反馈组态为电压并联负反馈， 集成运放的反相输入 端与同相输入端两点的电位不仅相等且都等于零， 电路输入电阻不高， 输出电阻 很低。同相：同相比例放大电路中的反馈组态为电压串联负反馈， 电路的比例系数总是 大于或等于 1，电路的输入电阻很高，输出电阻很低。 小结体会通过对比例运算放大电路的绘制， 对比例运算放大电路

7、有了进一步的了解， 同时 也认识了 LM324 放大器。3. 波形发生器 设计原理RC桥式正弦振荡器RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、RW及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器 RW,可以改变负反馈深度，以满足 振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管 D1、D2正向电阻的非线 性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才 能保证输出波形正、负半周对称。 R3 的接入是为了削弱二极管非线性的影响， 以改善波形失真三角波方波发生器由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。此电路为由滞回比

8、较器及简单 RC积分电路组成的方波一三角波发生 器。它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。主要用于产生方波，或对三 角波要求不高的场合。 Proteus绘制电路图三角波方波发生器波形图RC弦桥式正波震荡波形图 仿真结论D1,D2,R3,R4,RW所组成的电路的总电阻大于 R5的2倍的时候，电路才会产生震 荡波，调节滑动变阻器从而产生震荡波，然后再调节滑动变阻器，出现正弦波。RC振荡器的振幅条件：，二极管D1、D2的 稳幅 作用是为了使振荡 电流的 方向保持一致， 三角波的 输出幅 度为Uom=R1/R2Uz振荡周期为：T=4R1Rv1C/R2频率f=1/T，三角波的输出幅度与稳 压管的Uz

9、以及电阻值之比R1/R2成正比。 小结体会通过运用集成运放合成正弦波、方波和三角波的波形。4. 显示译码器和数码管的应用 设计原理74LS47是BCD-7段译码器/驱动器，是数字集成电路，用于将BCD码转化成数码块 中的数字，然后我们就能看到从 0-9 的数字。译码器原理 ：译码为编码的逆过程。 它将编码时赋予代码的含义 “翻译”过来。实现 译码的逻辑电路成为译码器。 译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。 74LS47 是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用。(1) LT):试灯输入，是为了检查数码管各段是否能正常发光而设置的。当 LT()=0 时，无论输入 A3 ， A

10、2 ， A1 ， A0 为何种状态，译码器输出均为低电 平，若驱动的数码管正常，是显示 8。(2) BI)：灭灯输入，是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI()=0时。不论LT()和输入A3，A2，A1，A0为何种状态，译码器输出均为高电平，使共阳 极数码管熄灭。(3) RBI-)：灭零输入，它是为使不希望显示的 0熄灭而设定的。当对每一位A3= A2 =A1 =A0=0时，本应显示0,但是在RBI(-)=0作用下，使译码器输出 全为高电平。其结果和加入灭灯信号的结果一样，将 0 熄灭。RBO):灭零输出，它和灭灯输入 BI()共用一端，两者配合使用，可以实现多位数码显示的灭零控制。七段LE

11、D数码管：将七个输入分别控制对应的发光二极管亮灭。 Proteus绘制电路图译码数码管显示 01ii 曹MHtaHF TwLii.电 进“询 l*lp亟|*1屯龟爼值*?Q-XAlfl更册十竄人窗2 33d !二 3 L.BH * lzwd iad rubunT m HMhJ- EgDAC0832SW薄HVI1roBXJg r?UL 亠 FUTI:F -=- a FtoLK _-=Jrr Dp.k -rnima r*y *ui- aHtfidw3R.-rrs-hjaj *fe4_3J UI3TK .3=5.锯齿波波形 小结体会学习和掌握了 ADC0808和DAC0832的应用设计，了解了 Ke

12、il C51类C语言的 编程，Keil和Proteus联调的方法。6串/并行数据转换器设计原理是8位寄存器，当清除端（CLEAR为低电平时，输出端（QA- QH）均为低电 平。串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁止 新数据输入，在时钟端（CLOCK脉冲上升沿作用下Q0为低电平。当A、B有一 个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK!升沿作用下决定Q0的状 态。引脚功能：CLOCK时钟输入端；CLEAR同步清除输入端（低电平有效）Vcc Qj Qg Q5 Q W CP-回回口而Ei in mminz LlI LaJ bJ LdA B 偽 Oi Qz 也 G

13、ND触发器的特性方程为：Qn+1=J/Q n+/KQ n:是一个所存的代码能在移位脉冲的作用下依次移位的寄存器，它是一可以用二进制形式保存数据的双稳器件。既能左移又能右移的寄存器称为双向移位寄存 器。是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器， 他可以灵活的运用在各种数字电 路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能。Proteus绘制电路图串并转化仿真结论 14-ED-BAKQa.xwlz.uxi上 1 罟*! 1D 小结体会74LS164来进行输该电路是由八进制的定时器来控制显示器的刷新时间，由入的存储并输出，了解了 74LS164的运行原理。Keil C51类C语言的程序ADC0808

14、 编程：LED_0EQU 30H;个位LED_1EQU 31H;十位LED_2EQU 32H;百位LED_3EQU 33H;存放千位段码ADCEQU 35HCLOCKBIT;定义 0809 时钟位STBITEOCBITOEBITORG00HSJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0ORG30HSTART:MOV LED_0,#00HMOVLED_1,#00HMOVLED_2,#00HMOVDPTR,#TABLE段码表首地址MOVTMOD,#02HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HMOVIE,#82HSETB TR0WAIT: CLR STSETB STCLRST;启动 AD

15、转换JNB EOC,$;等待转换结果SETBOEMOVADC,P2;读取 AD 转换结果CLROEMOVA,ADC;AD转换结果转换成BCD码MOVR7,AMOVLED_3,#00HMOVLED_2,#00HMOVA,#00HLOOP1: ADDA,#20H;一位二进制码对应 20mV 电压值DA AJNC LOOP2MOVR4,AINC LED_2MOVA,LED_2CJNEA,#0AH,LOOP4MOVLED_2,#00HINC LED_3LOOP4:MOV A,R4LOOP2:DJNZ R7,LOOP1ACALL BTOD1 LCALL DISP SJMP WAITORG200HBTOD

16、1: MOV R6,A ANL A,#0F0H MOV R5,#4LOOP3: RR ADJNZ R5,LOOP3MOV LED_1,AMOV A,R6ANL A,#0FHMOV LED_0,A RETINT_T0: CPL CLOCKRETI; 提供 0809 时钟信号DISP:MOV A,LED_0;显示子程序MOVCA,A+DPTRCLRMOVP0,ALCALLDELAYSETBMOVA,LED_1MOVCA,A+DPTRCLRMOVP0,ALCALLDELAYSETBMOVA,LED_2MOVCA,A+DPTRCLRMOVP0,ALCALLDELAYSETBMOVA,LED_3MOVC

17、A,A+DPTRCLRMOVP0,ALCALLDELAYSETBRETDELAY: MOV R6,#10;延时 5msD1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETTABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H;共阴数码管 7 段值DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHENDDAC0832的编程：#include#define DACR XBYTE0xfffe#define uchar unsigned charvoid juchi(uchar sdata,uchar time); void fangbo(uchar sdata,uchar time); void sanjiao(uchar sdata,uchar time); main()while(1)/ juchi(255,100);/ sanjiao(255,100);fangbo(254,80