电子技术课程设计零章...ppt

1、,电工电子综合课程设计,主讲：阎峻岭 唐勇,电工电子综合课程设计教学进度计划48课时,一、前期知识点补习： 1、电子元件识别与测量技能； 2、课程设计所需的电工技术理论与实验补习； 3、课程设计所需的相关电子技术实验补习； 4、课程设计所需的仪表使用（示波器、万用表）610课时 5、相关的仿真软件的学习；演示2课时 二、电工技术综合课程设计项目（讲解） 1、基础照明电路的设计与安装； 2、电压表、电流表、欧姆表的设计； 3、电机控制电路的设计； 4、PLC控制器应用设计； 三、电子技术（模拟部分）综合课程设计项目（整体项目任选一作） 、局部电路的设计：1、晶体管放大器的设计；2、场效应管源极跟

2、随器的设计；3、差分放大器的设计；4、RC有源滤波器的设计 、整体项目的设计：1、串联稳压电源的设计；2、函数信号发生器（信号源）的设计；3、汽车、摩托车电瓶充电器的设计；4、音频功率放大器（有源音响）的设计；,电工技术综合课程设计概述,电工技术综合课程设计的内容,电工技术课程设计是根据教育部“面向21世纪高等教育教学内容和课程体系改革计划”的精神而开设的实践性很强的一门实训课。 电工技术课程设计主要内容包括：电气控制的基本环节、电气控制电路的设计及电气元件的选择、可编程控制器的应用、课程设计题目汇编及课程设计参考线路。 一 、电气控制线路的基本环节 二 、电气控制线路设计及电气元件的选择 三

3、 、可编程控制器的应用 四 、课程设计题目汇编 五 、课程设计参考线路,课程设计题目汇编1 三相异步电动机的顺序起动，能耗制动的电路设计与计算2 三相异步电动机的顺序起动，反接制动的电路设计与计算3 绕线式三相交流电动机的起动与制动电路的设计与计算4 三相异步电动机的顺序起动单独停止的电路设计与计算5 三相异步电动机的顺序起动顺序停止的电路设计与计算6 三相异步电动机定子串电阻起动的电路设计与计算7 三相异步电动机星一三角起动反接制动的电路设计与计算8 完成3个程序的自动顺序工作的半自动机床控制电路的设计与计算9 完成4个程序的自动顺序工作的半自动机床控制电路的设计与计算10 铣床的电气控制电

4、路设计与计算11 中型车床的电气控制电路设计与计算12 摇臂钻床的电气控制控制电路设计与计算13 卧式镗床的电气控制电路设计与计算14 组合机床动力头顺序工作，同时退回的控制电路设计与计算15 组合机床动力头同时工作，分别退回的控制电路设计与计算16 星一三角降压起动的可编程控制器电路的设计17 三相异步电动机用行程开关实现正、反转的可编程控制器电路的设计18 三相异步电动机能耗制动的可编程控制器电路的设计19 三相异步电动机反接制动的可编程控制器电路的设计20 机床间歇润滑的可编程控制器电路的设计,课程设计参考线路1 异步电动机顺序起动能耗制动参考控制电路2 异步电动机顺序起动反接制动参考控

5、制电路3 异步电动机顺序起动单独停止参考控制电路4 异步电动机顺序起动顺序停止电路的工作原理5 异步电动机定子串电阻起动控制电路的工作原理6 异步电动机星一三角起动、反接制动的工作原理7 三程序自动顺序工作控制电路的工作原理8 四程序自动顺序工作控制电路的工作原理9 铣床电气控制电路的工作原理10 中型车床电气控制电路的工作原理11 摇臂钻床控制电路的工作原理12 卧式镗床电气控制的工作原理13 组合机床动力头顺序工作，同时退回控制电路的工作原理14 组合机床动力头同时工作、顺序返回的自动控制电路工作原理,电子技术综合课程设计概述,电子元件识别与测量技能,电容容量误差表 符 号 F G J K

6、 L M 允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为5%。 常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000电流（A）均为1 A 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值3.3V 3.6V 3.9V 4.7

7、V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V,电子技术综合课程设计概述,电子技术综合课程设计概述,电子技术综合实验是电子技术课程的实践性教 学环节，既涉及到许多理论知识（设计原理与方 法），又涉及到许多实践知识与技能（安装、调试 与测量技术）。通过学生独立进行某一课题的设 计、安装和调试来完成，因此它是对学生学习电子 技术的综合性训练。 随着电子技术的迅速发展，数字电子电路的应 用日益广泛。由数字逻辑电路组成的数字控制系 统、数字测量系统、数字通信系统以及数字计算机 已经深入到各个领域，数字逻辑电路的设计越来越 重要。因此本书主要涉及数字系统的设计。,一、电子技术课程设计的

8、必要性与目的,实验课、课程设计和毕业实习是大学阶段既相 互联系又相互区别的三大实践性教学环节。 着眼于通过实验验证课程的基本理论， 培养学生的初步实验技能。 则是针对某一门课程的要求，对学生 进行综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理 论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。 虽然也是一种综合性训练，但它不是 针对某一门课程，而是针对本专业的要求所进行的 更为全面的综合训练。,实验课,课程设计,毕业实习,一、电子技术课程设计的必要性与目的,电子技术基础是一门实践性很强的专业技术基 础课，在理论学习过程中已配有一定的基础型实 验。但是，这些实验受限于教学进度，局限性很 大，其着眼点在于验证基本理

9、论和加深对课堂知识 的理解，难以构成完整的体系，与解决工程实际问 题相差较大。因此，为了便于学生能够运用已掌握 的理论知识解决实际问题，提高分析和解决问题的 能力，更好地使理论与实践相结合，在学习完电子 技术基础课程之后，组织学生进行一次较为完整的 小型电子系统的设计与调试是非常必要的。,必要性：,一、电子技术课程设计的必要性与目的,1.课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过 课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 2.注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 3.培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文

10、字和语言表达能力以及协作工作能力。 4.提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。,目的：,二、电子技术课程设计的基本要求,1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 3、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。 4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。,二、电子

11、技术课程设计的基本要求,5、学会撰写课程设计总结报告。 6、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。 7、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。,三、电子电路设计的一般方法与步骤,电子电路设计的一般方法与步骤包括： 总体方案的设计与选择 单元电路的选择与设计 单元电路间的连接方法 绘制总体电路草图 关键电路实验 最后绘制正式的总体电路图,四、电子技术课程设计的主要阶段,在科研和生产实践中，电子系统设计的 最终目标是做

12、出生产样机或定型产品。整个 设计过程大致可分为以下几个阶段： 1、方案设计 2、方案试验 3、工艺设计 4、样机制做及调试 5、总结鉴定,四、电子技术课程设计的主要阶段,1、方案设计 方案设计是根据给定的技术指标和条件，设计 出完整的电路，通常把这一阶段称为“预设计”。 本阶段的主要任务是准备好实验资料，包括： 画出系统的逻辑框图，标出主要单元电路、数据通 路、输入、输出及主要控制信号，画出单元电路的 详细逻辑图和装配图，同时配以文字说明，简明解 释系统的工作原理，并指出采用的某些技巧或一些 巧妙假设。,四、电子技术课程设计的主要阶段,2、方案试验 对所选定的方案进行组装调试。 生产实际的复杂

13、性 电子元器件参数的分散性 设计者经验不足等,电路往往是不成熟，可能存在许多问题,电路装配,调试,发现问题,整改,再装配,再调试,不断完善“预,达到规定的技术指标,设计”方案,四、电子技术课程设计的主要阶段,3、工艺设计 工艺设计要求完成制做实验样机所必须的文件资料， 包括整机结构和印刷线路板的设计等。 4、样机制做及调试 在修改完善方案设计、工艺设计基础上，完成样机外 壳和机架的加工、元件的组装和焊接、整机调试和指标测试 等工作，最终做出符合技术指标的样机。 5、总结鉴定 总结鉴定包括考核样机是否全面达到规定的技术指标， 能否长期可靠地正常工作，写出设计总结报告及产品说明 书。一般只有通过技

14、术鉴定之后才可投入试生产。,四、电子技术课程设计的主要阶段,综上所述，一个完整的电子系统的设计与制作 是比较复杂的。在课程设计中，由于受时间和设备 条件的限制，不可能完成所有设计环节的训练，只 能选择重要环节作为课程设计的基本内容，一般选 取“方案设计”、“方案试验”和“写设计总结报 告”三个环节，方案试验一般只在实验室进行。有 条件时，也可以加入印刷线路板的设计、制作及元 件组装和焊接。通过这些基本环节的训练，达到理 论联系实际的目的，逐步掌握工程设计的步骤和方 法，提高分析问题和解决问题的能力。,五、电子技术课程设计的教学过程,1、电子技术课程设计的实现手段 2、电子技术课程设计的三个阶段

15、 3、电子技术课程设计总结报告的编写 格式 4、电子技术课程设计的成绩评定,五、电子技术课程设计的教学过程,1、电子技术课程设计的实现手段 在教师指导下，学生独立完成课题来达到对 学生的综合性训练。 书中给出了8个既有学习价值又有一定的实 用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自 由选择其一。 这些题目都可在Multisim软件平台上设计、 仿真和实现。也可在面包板上设计实现，但材料 的使用量和消耗量很大，成本很高。,五、电子技术课程设计的教学过程,2、电子技术课程设计的三个阶段 （1）设计与计算 学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的 设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方

16、案中单元 电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。 （2）安装与调试 预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取 所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到 设计指标要求。在Multisim软件平台上学生可直接设计、 仿真和实现，直至达到设计要求。 （3）撰写设计总结报告 设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。,五、电子技术课程设计的教学过程,3、电子技术课程设计总结报告的编写格式 （1）课题名称、时间、班级、姓名、指导人； （2）设计任务和要求； （3）方案选择与论证； （4）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它 们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和

17、 电路参数计算的说明等； （5）电路调试。对调试中出现的问题进行分析， 并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析； （6）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 设计报告要求Word文档，图文并茂，用A4纸 打印。,五、电子技术课程设计的教学过程,4、电子技术课程设计的成绩评定 （1）设计方案的正确性与合理性； （2）实验动手能力(安装工艺水平、调试中分析解 决问题的能力以及创新精神等)； （3）总结报告； （4）答辩情况(课题的论述和回答问题的情况)； （5）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精 神。,综合评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。,设计报告封面格式,重庆科创职业

18、学院,设计报告目录和内容,目 录 一、综合实验的目的与要求 1、正文为宋体，五号字 行间距为21 1.1 - 1.2 - 二、综合实验正文 1、正文为宋体，五号字 行间距为21 1.1 - 1.2 - 三、综合实验的总结或结论 1、正文为宋体，五号字 行间距为21 1.1 - 1.2 - 四、参考文献 1 作者1, 作者2 书名. 出版单位, 版本. 出版日期 附录（设计流程图、程序、表格、数据等）,六、数字电子技术课程设计的题目,课题一 移位寄存器型彩灯控制器 课题二 智力竞赛抢答器 课题三 电子拔河游戏机 课题四 交通信号灯控制器 课题五 数字电子钟 课题六 电子密码锁 课题七 电子秒表

19、课题八 数字电子钟的设计、安装与调试,举例课题五 数字电子钟,电子钟根据显示方式不同，分为: 指针式电子钟：指针式电子钟采用机械传动带动 指针显示； 数字式电子钟：数字电子钟是一种高精度的计时 工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度 高，稳定性能好，使用方便，且不需要经常调校。数 字式电子钟是采用译码电路驱动数码显示器件，以数 字形式显示。这些译码显示器件，利用集成技术可以 做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓 红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。因 此，数字式电子钟用途非常广泛。,课题五 数字电子钟,一、设计任务与要求 二、给定条件及所需器件 三、总体方案设计 四、实

20、验电路的布线 五、实验电路的调试 六、调试报告,一、设计任务与要求,1、设计一个能直接显示时、分、秒的数字 电子钟。小时可采用十二进制也可采用二 十四进制。 2、设计校“时”、校“分”控制电路。 3、设计24小时整点报时控制电路，要求从 59分50秒开始，每2秒钟响一声，共响 5次；每响一次声音持续0.5秒。,二、给定条件及所需器件,1、稳压电源 2、二-十进制同步计数器、二-十进制七 段译码器、七段LED数码管 3、二输入与非门、六输入与非门、反相器 4、石英晶振f=100KHz 5、电阻、电容 6、导线、面包板、镊子、万用表、剥线钳等,三、总体方案设计,数字式电子钟的基本功能是能够实现时、

21、分、 秒的正确计时，计时单位为1秒。因此，首先必须 有计时显示电路和秒脉冲产生电路。其次，接通电 源或时钟走时出现误差时，需要进行时间校准，因 此应有校时控制电路。另外，要求数字钟能够自动 整点报时，还应有整点报时控制电路。若还需要其 它功能，相应的还要有一些控制电路。综上所述， 数字式电子钟应由三大部分组成： 计时显示电路 秒脉冲产生电路 控制电路 其结构框图如图所示：,三、总体方案设计,1、秒脉冲发生器 （1）振荡器：用来产生时间标准信号的。由于数 字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳 定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率 高，精度高；但频率高，分频级数增多，所以要综 合考虑

22、。采用f=100KHz的晶振。,三、总体方案设计,1、秒脉冲发生器 （2）分频器：石英晶体振荡器产生f=100KHz 的频率，不能用于计时，需要将其分频为1Hz的信 号，若采用十进制计数器对其分频，需要五级。,三、总体方案设计,2、计数器的组成 每天24小时、每小时60分、每分钟60秒，因 此设定“时”“分”“秒”计数器。分、秒计数器为60进 制，“逢60进1”；时计数器为24进制，“逢24进1” 如果仍采用74LS160，每个计数器都需要两片。,三、总体方案设计,3、显示器及显示译码器 （1）显示器： 共阳极数码管 共阴极数码管 （2）显示译码器 共阳极译码器74LS247 共阴极译码器74

23、LS248 74LS247是集电极开 路输出结构，输出必须接电 阻； 74LS248内部有上拉 电阻，输出不用接电阻。,三、总体方案设计,4、整点报时电路 要求从59分50秒开始，每2秒钟响一声，共 响5次；每响一次声音持续0.5秒。由此可知，报 时电路由两部分组成： 振荡电路+蜂鸣器 控制电路 （1）振荡电路 人类耳朵所能听到的声音频率为2000Hz以 下，因此选用几百Hz的信号作报时信号。用555 定时器来实现，通过调节接在5脚上的电位器，改 变555定时器的输出频率。,三、总体方案设计,4、整点报时电路 （2）控制电路+蜂鸣器,当分为59计数代码为0101，1001，秒十位为5时代码为0

24、101，控制电路工作。G1=0,G2=1，秒脉冲通过G3，作为D触发器的CP，D触发器接成T触发器，对秒脉冲进行二分频，Q的输出波形为：,三、总体方案设计,5、校时电路的设计 校时是人为干预时钟的工作。校时电路可以对时、分进 行校时。,拨动开关，把对时秒脉冲直接送到“分”“时”计数器中，分时就自动按秒的频率计数，可以快速调准。在校“分”时，当计满60时会自动向时进位。,四、实验电路的布线,电路设计完成后，可以在仿真软件上构建电路， 也可以在面包板上搭接电路。电路仿真材料的使用量 和消耗量小，成本低；但在面包板上实现是必要的。 在面包板上实现就涉及到布线问题： 1、检查 2、芯片的放置 3、布线

25、规则 4、整体布局 5、布线检查 6、电路调试 7、注意时序电路的时序关系,四、实验电路的布线,1、通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。 2、芯片的放置。 数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意 以下几点： （1）在同一面包板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。 （2）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工具齐根轻轻地整成平行。 （3）插芯片时，应放平且均匀用力插入孔中，防止个别引脚未插入而弯曲。 （4）拨出芯片时，使用起拔器或小改锥在左右两侧轮流轻撬，平行起出。 （5）对于集成电路中不用的输入端，必须接到一个无效电平上去。 （6）不用输出端悬空即可,四、实验电路的布线,3、布线规则 （1）一般用直径为0.5mm的单股圆导线。 （2）导线的颜色可按用途分类。 （3）面包板上边孔用作+5V，下边孔用作地线。 （4）导线的预处理：用剪刀剪成斜面，既便于线头插入，又可防