数电课程设计

时间:2024.4.26

电子技术课程设计报告

学    院:   

专业班级:电子科学与技术12—1班

学生姓名:          

指导教师:          

完成时间:      7月3 日        

成    绩:                     

         

数字钟电子课程设计

一、设计要求

   (1). 设计一个准确计时,以数字显示时,分,秒并能校正的时钟。

   (2). 小时的计时要求为“12翻1”,分和秒要求为60进制进位。

   (3). 扩展功能:具有整点报时功能。

二、设计目的

1、设计意义

    (1). 了解数字钟的原理和功能

    (2).学会使用555定时器构成脉冲发生器

    (3).了解和掌握计数器,译码器和显示器的工作原理和使用方法

    (4). 进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法,学会利用数字电路实现数字钟的功能

2、设计目的

    (1). 使学生进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合 分析问题、解决问题的能力;

    (2). 使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;

    (3). 熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

二、电路的组成原理

数字电子钟主要分为数码显示器、60进制和24进制、频率振荡器和校时这几个部分。数字电子钟要完成显示需要 6个数码管,六段的数码管需要译码器械才能显示,然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和24进制计数器。60 进制可能由 10 进制和 6 进制的计数器串联而成,而小时的 24 进制可以用74LS162置数端触发实现。频率振荡器可以由 555 定时器来产生脉冲为  1HZ。

三、主体思路图

四、单元电路设计

1、1HZ振荡器

直接用555振荡器产生1HZ的秒脉冲,由计算公式可知如果R1=2.886k,R2=5.772K,c=700uF,cf=10nf  就可以产生秒脉冲,电路如图

图4.1  555振荡器产生1HZ的秒脉冲          图4.2 秒脉冲的信号波形

利用555多谐振荡器,优点:555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差

分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。缺点:要精确

输出1Hz脉冲,对电容和电阻的数值精度要求很高,所以输出脉冲既不够准确

也不够稳定。

2、计时电路     

秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,“时”个位、十位以及计时输出信号,然后送至显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制,“时”计数器应为二十四进制。采用10进制计数器74LS162来实现时间计数单元的计数功能。

 

1)、二十四进制计数器

如图4.7/4.8所示,时计数电路由  U3  和  U4  俩部分组成。当时个位  U4  计数为 4,U3计数为2  时,两片  74LS162复零,从而构成  24  进制计数。

图4.3二十四进制的00                     图4.4  二十四进制的23

2)、六十进制分计数器

如图4.9/4.10所示,分计数电路由 U9 和 U10 俩部分组成。当时十位U9 计数为 5,个位U10计数为9时,两片74LS162,从而构成60进制分计数。

            

图4.5六十进制计数器00             图4.6 六十进制计数器59

3)、六十进制秒计数器

如图4.7/4.8所示,秒计数电路由 U9 和 U10 俩部分组成。当时十位 U9 计数为 5,个位U10计数为9时,两片74LS162,从而构成60进制秒计数。

     

图4.7六十进制计数器00             图4.8 六十进制计数器59

                                                   

4)、组合的数字时钟

数字时钟系统的组成利用上面的六十进制、二十四进制递增计数器子电路构成的数字钟系统如图所示

                             

图8. 计时电路图

5)、校准电路

    数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。校正信号可直接取自信号发生器产生的信号;输出端则与分或时个位计时输入端相连。

当开关打到一端时,正常输入信号可以顺利通过,故校时电路处于正常计时状态;当开关打到一端时,信号产生校时电路处于校时状态。

6)、整点报时电路

电路应在整点前 1秒钟内开始整点报时,即当时间在 59 分 59 秒时,报时电路发出报时控制信号,蜂鸣器发出响声,并且指示灯闪烁一次。

当时间在 59 分 59 秒时,分十位、分个位和秒十位、秒个位均保持不变,分别为 5、9 和 5、9,因此可将分计数器十位的 Qc 和 Qa 、个位的 Qd 和 Qa及秒计数器十位的 Qc 和 Qa 、个位的 Qd 和 Qa相与,从而产生报时控制信号。

报时电路可选7个74F08D 来构成 。

图4.16 整点报时前的电路              图4.17 整点报时后的电路

五、整体的设计电路

本次基于Multisim10的数字电子钟的设计实现了基本的时钟以及对时钟的校准,整点报时,各个子电路的设计如第五部分子电路设计的结构电路一样,将各个部分连接在一起的整机连调的电路图为:

六、 设计总结

转眼间,数字电路课程设计就结束了。通过这次课程设计,我拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。

设计,给人以创作的冲动。但凡涉及设计都是一件良好的事情,因为她能给人以美的幻想,因为她能给人以金般财富,因为她能给人以成就之感,更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养,而这种营养更是一种福祉,一辈子消受不竭享用不尽。安排课程设计的基本目的,在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通,进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。

课程设计发端之始,思绪全无,举步维艰,对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”,于是想起圣人之言“温故而知新”,便重拾教材与实验手册,对知识系统而全面进行了梳理,遇到难处先是苦思冥想再向同学请教,终于熟练掌握了基本理论知识,而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识,学会了如何思考的思维方式,找到了设计的灵感。

课程设计的过程中,由于对理论掌握的不熟练,或者是操作过程中发生失误,都会导致最后结果出不来。至善至美,是人类永恒的追求。但是,不从忘却“金无足赤,人无完人”,我们换种思维方式,去恶亦是至善,改错亦为至美。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。

对我们来说,实际能力的培养至关重要,而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的,必须从课堂走向实践。通过课程设计,让我们找出自身状况与实际需要的差距,并在以后的学习期间及时补充相关知识,为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备,从而缩短从校园走向社会的心理转型期。

通过课程设计,我更加明白了一个真理,“实践是检验真理的唯一标准”。课程设计达到了专业学习的预期目的。课程设计之后,我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高,更重要的是通过对设计过程的了解,进一步激发了我们对专业知识的兴趣,并能结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。


第二篇:数电课程设计题目


题目1 简易小车控制电路一

一、任务

设计一辆马达驱动的小车,至少3个轮子以上,能在正方形的赛道上绕圈,如下图所示,赛道的内边界为1米ⅹ1米的正方形,赛道的外侧边界自行设定。可以用555,计数器,触发器等器件设计来实现对于小车前进,转弯的控制。

二、设计要求

(1)设计一个控制电路,只能使用纯硬件实现(不能使用单片机),要求小车能够在划定的赛道内尽可能多地绕圈,至少绕2圈。每圈所用的时间越短越好。压线或者出线即为失败。

(2)赛道的内边界为1米ⅹ1米的正方形,赛道的外侧边界自行设定(最多不能超过35厘米),在小车绕圈不出界的前提下,尽可能使得赛道宽度减小。

(3)小车拐弯时,要求有黄灯闪烁,频率为1Hz。

题目2 简易小车控制电路二

一、任务

在一条直线上,每间隔50厘米有一个直径至少4厘米以上的桩子,一共至少6个桩子,如下图所示,设计一辆马达驱动的小车,至少3个轮子以上,能在桩子之间顺序绕行,如图中的虚线所示路径。漏过或触碰桩子即为失败。可以用555,计数器,触发器等器件设计来实现对于小车前进,转弯的控制。

二、设计要求

1. 设计一个控制电路,只能使用纯硬件实现(不能使用单片机),要求小车能够在桩子之间顺序绕行,如图中的虚线所示路径,不触碰桩子即可。

2.一共至少6个桩子,桩子直径至少4厘米以上,可以用饮料瓶等代替,尽可能多的增加桩子数量,要求在同一条直线上。

3.在满足前面要求的前提下,尽可能加快小车的速度,用时越短越好。

题目3 多功能流水灯

一、任务

设计一个彩灯流水控制电路,其主要部分实现定时功能,即在预定的时间到来时,如何产生一个控制信号控制彩灯的流向、间歇等,可通过利用中规模集成电路中可逆计数器和译码器来实现正、逆流水功能,利用组合电路实现自控、手控、流向控制等功能。

二、设计要求

(1)用 8 个发光二极管作为彩灯显示,设计一个彩灯控制电路,能使彩灯的流向可以变化。具有彩灯亮点的右移、左移、全亮及全灭等功能。灯流动的方向可以手控也可以自控,自控往返变换时间为5秒。

(2)彩灯可以间歇流动,10秒间歇1次,间歇时间1秒。

附件2:课程设计报告

华侨大学厦门工学院

课程设计报告

题 目:

专业、班级:

学生姓名:

学 号:

指导教师:

分 数 :

20##年 月 日

五、课程设计报告要求

一、任务书

二、目录(小四,宋体)

三、内容

1、 设计任务目的(黑体,三号)

内容为小四,宋体

2、 设计任务要求(黑体,三号)(可进行扩展或是创新设计)

内容为小四,宋体

3、 设计方案选取与论证(提出选择所选方案的理由、指出方案的可行性、优缺点,画出整机的原理框图)。(黑体,三号)

内容为小四,宋体

4、 电路设计(画出各个模块电路图、简述各个模块的工作原理、功能分析;画出电路总图)(黑体,三号)

内容为小四,宋体

5、 制作及调试过程(装配和调试中的问题和解决办法,简述调试结果。)(黑体,三号)

内容为小四,宋体

6、结论(故障分析及解决、心得体会)(黑体,三号)

内容为小四,宋体

四、致谢

五、参考文献

注:所有段落行距为1.5倍间距,所有数字、英文用Times New Roman

文章中图的格式:要居中放置

图4-1 直方图法(楷体,五号)

表格的格式:要居中放置

表2-1标准遗传算法、进化规划、进化策略的异同点(楷体、五号)

比较点

标准遗传算法

进化规划

进化策略

个体编码形式

二进制

实数

浮点矢量

表中内容为(宋体、五号)

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