
抢答器课程设计实验总结怎么写
兰州理工大学技术工程学院 课程设计任务书 课程名称: 电子技术课程设计 题 目: 智力竞赛抢答器 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导老师: 审 批: 任务书下达日期 2009年 12 月 28日 星期一 设计完成日期 2010年 1 月 8 日 星期五 设计内容与设计要求 一、设计内容: 1.设计一个可容纳8组代表队参赛的智力抢答器,每组设一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。
2. 抢答器具有第一信号鉴别及数据锁存功能。
主持人将设备复位(清零)后,发出抢答指令,当第一组参赛者触动按钮时,该组指示灯亮。
此后,其他组别触动按钮无效。
3. 设计一个用数码管显示1~8组中最先抢答组别的电路。
4. 抢答器具有定时30S抢答的功能,当主持人发出抢答指令后开始减计时,并用显示器显示时间。
当抢答时间到,蜂鸣器鸣叫发出报警信号,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。
5.设计一个犯规判别电路,并用指示灯显示。
6.设置记分显示电路,每组预置100分,答对1次加10分,答错1次减10分。
7.功能扩展(自选) 二、设计要求: 1.思路清晰,给出整体设计框图和总电路图; 2.单元电路设计,给出具体设计思路和电路; 3.写出设计报告; 主要设计条件 1. 在实验楼南楼的四楼“综合实验室”和“电子实验室”调试。
2. 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片。
说明书格式 1. 课程设计封面; 2. 任务书; 3. 说明书目录; 4. 设计总体思路,基本原理和框图(总电路图); 5. 单元电路设计(各单元电路图); 6. 安装、调试步骤; 7. 故障分析与电路改进; 8. 总结与体会; 9. 附录(元器件清单); 10. 参考文献; 11.课程设计成绩评分表 目录 1 绪论 6 2 设计方案 7 2.1 设计方案和要求 7 2.2 设计思想和原理 8 2.3 单元电路的设计 8 (1)抢答器部分电路设计 8 (2)定时电路设计 9 (3)报警电路设计 11 (4)计分电路设计 11 2.4 总体设计 12 3 EWB仿真 15 4故障分析与电路改进 15 5部分重要原件引脚图及其功能表 18 6心得体会 20 7附录 22 参考文献 22 1 绪论 智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。
抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣,并且能在极短的时间内,使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。
但是,在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在何时抢答,如何计算答题时间等等问题,若是仅凭主持人的主观判断,就很容易出现误判。
所以,我们就需要一种具备自动锁存,置位,清零等功能智能抢答器来解决这些问题。
在本次课程设计中,将主要设计一个供八人使用的定时抢答器。
他要实现以下主要功能:(1)为8位参赛选手各提供一个抢答按钮,分别编号S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7;(2)主持人可以控制系统的清零与抢答开始;(3)抢答器要有数据锁存与显示的功能。
抢答开始后,若有任何一名选手按动抢答按钮,则要显示其编号至系统被主持人清零,并且扬声器发生提示,同时其他人再按对应按钮无效;(4)抢答器要有自动定时功能,并且一次抢答时间由主持人任意设定。
当主持人启动“开始”键后,定时器自动减计时,并在显示器上显示。
同时扬声器上发出短暂声响;(5)参赛选手只有在设定时间内抢答方为有效抢答。
若抢答有效,则定时器停止工作,并且显示抢答开始时间直到系统被清零;(6)若设定时间内无选手进行抢答(按对应按钮),则系统短暂报警,并且禁止选手超时抢答,定时器上显示00数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。
优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;用控制电路和主持人开关启动报警电路,以上两部分组成主体电路。
通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能,构成扩展电路。
利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器,即可轻松实现在8人或8个代表队之间进行的抢答比赛中进行控制,使得这一活动更加趣味、公平。
2 设计方案 2.1 设计方案和要求 1.给定的主要器件:74ls148 74ls138 74ls192 555 发光二极管 显示器 2功能要求:设计一个智力竞赛抢答球,可同时共8个选手参加比赛,并具有定时抢答功能。
具体功能要求如下: 基本功能: (1) 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,他们的选号分别是s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7。
(2) 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答器的开始。
(3) 抢答器具有数据锁存和显示功能。
抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在led数码管上显示选手的编号,同时扬声器给出音响提示。
此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答。
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止 (4) 抢答器具有定时30S抢答的功能,当主持人发出抢答指令后开始减计时,并用显示器显示时间。
当抢答时间到,蜂鸣器鸣叫发出报警信号,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。
(5) 设计一个犯规判别电路,并用指示灯显示。
(6) 设置记分显示电路,每组预置100分,答对1次加10分,答错1次减10分。
(7) 功能扩展(自选) 2.2设计思想和原理 多路智力抢答器的组成框 该设计抢答器的电路主要是由抢答电路,触发电路,触发锁存电路,七段显示译码器几部分构成。
工作原理:通电后,主持人将开关拨到“清零状态,抢答器处于禁止状态,编号显示器灭灯,定时器显示设定时间:主持人将开关置“开始”状态,宣布“开始”抢答器工作。
定时器倒计时,扬声器给出声响提示。
当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。
选手在定时时间内抢答时,抢答器完成:优先判断,编号锁存,编号显示,扬声器提示。
当一轮抢答之后,定时器停止,禁止二次抢答,定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始:状态开关 2.3单元电路的设计 (1)抢答器电路的设计 该部分主要完成两个功能:一是分辨选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时译码显示电路显示编号;二是禁止其他选手按键操作无效。
选用优先编码器74ls148和RS锁存器可以完成上述功能,所组成的电路图如下所示。
这个电路的工作原理过程:当主持人控制开关s置于“清零” 端时,RS触发器的R非端均为0,4个触发器输出(Q4--Q1)全部置0,使74ls148的BI的非=0,显示器灯灭:74ls148的选通输入端ST的非=0,使之处于工作状态,此时锁存电路不工作。
当主持人把开关S置于“开始”时,优先编码器和锁存电路同时处于工作状态,即抢答器处于等待工作状态,等待输入端的信号,当有选手将键按下时(比如按下s5),74ls148的输出Y2Y1Y0的非=010,YEX的非=0,经RS锁存后,CTR=1,BI的非=1,经74ls148译码后,显示器显示为“5”。
此外,CRT=1,使74ls148的ST的非为高电平,封锁其他按键的输入。
如果再次抢答需有主持人将S开关重新“清除”,电路复位。
(2)定时电路的设计 节目主持人可根据抢答题的难以程度,来设定某一次抢答的时间,通过 置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
可预置时间的电路选用可由两片十进制同步加减计数器74Ls192、译码器7448、气短数码显示管来进行设计。
其中,两块74LS192实现减法计数,通过译码电路74LS48显示到数码管上,其时钟信号由时钟产生电路提供。
74192的预置数控制端实现预置数,由节目主持人根据抢答题的难易程度,设定一次抢答的时间,通过预置时间电路对计数器进行预置,计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。
按键弹起后,计数器开始减法计数工作,并将时间显示在共阴极七段数码显示管上,当有人抢答时,停止计数并显示此时的倒计时时间;如果没有人抢答,且倒计时时间到时, 输出低电平到时序控制电路,控制报警电路报警,同时以后选手抢答无效。
74LS192是同步十进制可逆计数器,具备双时钟输入,同时具备清零和置位功能。
其管脚图如图所示: (3)报警电路的设计 这部分电路我们是由555构成多谐振荡器,振荡频率fo=1.43\\\/【(R1+2R)C】,其输出信号经三极管推动扬声器。
PR为控制信号,当PR为谐振荡器工作;而当PR为低电平时,电路停振。
2.4 总体电路设计和电路图 经过以上分析,我们将各部分电路连接,并加以适当控制,即得到了八位定时抢答器的总体电路图。
如图11所示: 其工作原理是: 八位选手编号分别为0、1、2、3、4、5、6、7,对应按钮分别为S0、S1、S2、 S3、S4、S5、S6、S7; 首先主持人根据题目的难易程度设置抢答时间,此设定可以通过调节输入两片74LS192的D、C、B、A四个管脚的高低电平来进行(例如要设定时间为60s,就将十位的192的D、C、B、A分别置位为0、1、1、0,而将各位的192的D、C、B、A都置于0)。
当主持人宣读完题目说“开始”并将开关置于“开始”位置后,输出为高电平,此高电平分为三路:一路输出到集成单稳态触发器74LS121的输入端,使其产生单个周期为0.5S的脉冲,驱动报警电路发出声响,即实现了发声提示的功能;另一路输出到74LS192的LD端,使其处于高电平而开始减 计数;还有一路输出到锁存器的C端; 若没有选手安东按钮,则74LS373输出全为高电平,74LS148也输出高电平,E0端输出低电平至7448的灭灯输入RI\\\/RBO端,使得信号经7448到显示器 上时无显示; 当任意一路(设1)抢答器按下按钮时,八D锁存器74LS373工作,与输入端相对应的输出端(1)输出高电平,则锁存器输出的八位电平经8~3八位优先编码器74LS148编码输出的A0~A2成为与输入信号相对应的三位二进制码,而74LS148的管脚15(E0)的输出电平由低变高,输出到七段译码显示器74LS48的二进制码经其译码后输出到七段共阴数码管上,则显示器上显示对应的编号(1)。
此时,7448的RI\\\/RBO端输出高电平,开关出也输出高电平,二者经过与非门输出低电平,经过与门还是低电平输出到锁存器373的C端,起到所存功能,其他选手若再按动对应按钮也无对应输出,,即实现了抢答功能; 同时,由于74LS148的E0段输出高电平输出到集成单稳态触发器74LS121的输入端,使其产生单个周期为0.5S的脉冲,驱动报警电路发出声响,即实现了发声提示的功能; 同时,74LS148的GS端输出电平由高变低,与秒脉冲发生器产生的秒脉冲相与后输出为0,使得无脉冲抵达计数器192的Down端。
计数器停止工作,保持原来显示不变,即实现了暂停减计数使其记录抢答时间的功能; 当选手回答完问题后,主持人将开关置于“清零”的位置,输出低电平,也是分为三路:一路与74148的E0端(高)与非后变为高电平输出到373的使能端C,使得锁存器不再锁存数据,此时,抢答部分显示器灭灯无显示,实现了清零; 另一路低电平输出到计数器192的LD端,而CR端也是低电平,所以使得对应显示器输出预置的数据; 若在定时部分计数器倒计时到00还无选手按动按钮的话,两片74LS192的借位输出端都输出高电平,二者相与后输出高电平到单稳态触发器74121的B端口,使其产生周期为0.5s的脉冲刺激报警电路发声提示 计分电路图 3 EWB仿真 按照总体电路图在仿真软件EWB上一一选择芯片并进行连接,然后启动开关观察。
当仿真结果和预期一样,则证明仿真成功。
设计的电路是正确的。
4故障分析与电路改进 1. 显示器上不显示数字,我们从后级往前级进行测试,首先用1.5~2V的电压作用各个笔段,看对应各笔段是否亮,判断是否完好。
若完好则继续检测74ls148芯片是否完好。
在74ls148的A、B、C、D四个输入端随意输入一组二进制数码(用高低电平表示1和0,此处注意要用到8V以上的电源电压),看是否能显示数字。
无显示的故障一般问题出在这两个环节。
2. 若显示器上显示的是不符合要求的数字,在设计原理正确的前提下,首先通过测试判断74ls148的输出a~g与LED管的a~g笔段是否连接有错。
其方法是74ls148的输出a~g分别按规律输入高低电平,观察LED管是否显示相应的数字。
如果这个环节正常,则问题在二极管编码电路,再逐一进行检查。
3. 如果不能锁存,或是锁存不了1和7,则问题在锁存电路,应该从原理上进行分析。
锁存电路的设计原理是:启用CD4511的锁存功能端LE,高电平有效,即输入高电平时执行锁存功能。
锁存器应能锁定第一个抢答信号,并拒绝后面抢答信号的干扰。
如何设计呢,我们对0~9十个数字的显示笔段进行分析,只有0数字的d笔段亮与g笔段灭,其它数字至少有一点不成立。
由此可以区分0与其它数字。
我们将LED管的a笔段与g笔段的输入信号反馈到锁存电路,通过锁存电路控制锁存端LE输入为0或1(锁存与否)。
当LED显示器显示为0时,LE=0,CD4511译码芯片不锁存;当LED显示器显示其它数字时, LE=1,芯片锁存。
这样只要显示器上显示为0,74ls148译码芯片才不锁定,显示其它数字均锁存。
所以只要有选手按了按键,显示器上一定是显示1~8的数字,LE=1芯片锁存,之后任何其他选手再按下按键均不起作用。
例如SB1键先按下,显示器上显示1,LE=1芯片锁存,其他选手再按SB2~SB8,显示器上仍显示1,SB1按下之后的任一按键信号均不显示。
直到主持人按清零键SB9,显示器上又显示0,LE=0,锁存功能解除,又开始新一轮的抢答。
若所有的数字都不能锁存,说明不管LED显示什么数字,74ls148管脚的5脚输入为电平,可能是5脚与地短接或者是锁存电路的两个二极管VD13和VD14断开等故障;若只有1和7两个数字不显示则可以分析一下其原因:显示1和7数字时g段不亮,74ls148的g输出端为低电平,VD14截止,而b段亮d段不亮本应该三极管VT截止而使VT13导通,产生高电平(锁存信号)给LE,现在不能锁存说明VD13截止,推断是三极管击穿损坏。
4. 在测试的过程中我们一定要注意,高低电平的测试电压数值要针对不同的电路而选取不同的数值。
比如,针对LED管,高电平只能用1.5~2V,而在CD4511的输入端高电平要用到8V以上的电源电压。
选高了,会烧管子;选低了,会看不到效果,甚至产生误判断。
5. 判断PNP型和MPN型晶体管:用万用表的R×1k(或者R×100)档。
用黑表笔接晶体管的某一个管脚,用红表笔分别接其它两脚。
如果表 针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔接晶体管的某一个管脚,用红表笔接其它两脚。
如果表针指示的两个阻值都很大,那么黑表笔所 接的那一个管脚是PNP型的基极,如果表针指示的两个阻值都很小,那么黑表笔所接的那个一个管脚是NPN型的基极;如果表针指示的阻 值一个很大,一个很小,那么黑表笔所接的那一个管脚不是基极。
这就要另换一个管脚来试。
以上方法,不但可以判断基极,而且可以 判断是PNP型还是NPN型晶体管。
判断基极后就可以进一步判断集电极和发射极。
先假定一个管脚是集电极,另一个管脚是发射极。
然后反过来,把原先假定的管脚对调一下,再估测β值,其中,β值大的那次的假定是对的。
这样就把集电极个发射极也判 5部分重要原件引脚图及其功能表 (1)74ls148 管脚图 (2)74ls192 管脚图 功能表 (3)555 管脚图 6 总结与体会 转眼间两周数字电子课程设计转眼就结束了,通过这次课程设计,我学会了许多课本上学不到的东西,同时也加强了我的动手、思考和解决问题的能力,受益匪浅。
通过杨老师的讲课,杨老师从整体上给我们说明了设计的大体思路,每一步该实现怎么样的功能,怎么实现该功能。
而我们的任务是通过这次杨老师的讲课去找资料了解各芯片的功能,并通过芯片实现其功能。
接下来的任务就去找资料,设计电路图,并且仿真。
为了弄懂74LS192芯片的功能,我从图书馆里借来了好几本书,同时也在网上找了资料再到逻辑功能,经过一番努力终于解决啦,还有其它的芯片的功能也要慢慢的去琢磨。
而在课程设计过程中,我觉得是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,同时平时课间又没有好好的运用额理解个个元件的功能,而且考试的内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解很多元件的功能,对其在电路中的使用有更多的认识。
从前的学习过程过于浮浅,只是流于表面的理解,而现在要做课程设计,就不得不要求我们对所用到的知识有更深层次的理解。
因为课程设计的内容比及书本中的理论知识而言,更接近于现实生活,而理论到实践的转化往往是一个艰难的过程,它犹如一只拦路虎,横更在我们的面前。
但是我们毫不畏惧,因为我们相信我们能行。
前几天的主要任务是设计和仿真出主体电路。
虽然在设计中会遇到这样那样的问题,有时认为是正确的,而在仿真中却出现了这样那样的问题。
比如说在设计好的主电路图要实现南北各灯泡的状态,电路图我认为是对的,而在仿真的是后去出现了问题,就是出现了一个出状态,其它的都是正确的,经过了反复的检查没什么问题,后来问杨老师,其实没有问题,在实际中就不会出现了这种问题啦,所以有不懂的还是要问老师,那样还节省很多的时间。
电路图接好了,下面就是接线啦,这可是一个比较麻烦的事。
首先要测试个芯片是否有问题,电路板有没有问题,以及导线是不是断了。
这一系列的工作都是细心的事,容不的半点马虎。
在接线的时候要细心和耐心、恒心,这样才能做好事情。
首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,否则只是一纸空话。
同时接好了一步电路以后,最为重要的是检查这部分是不是接对了。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。
两周的课程设计已经结束,我将珍藏这段难忘的时光,是她让我让我知道,任何一种小小的成绩后面,也许就隐藏着许许多多不为人的艰辛。
在此,我要感谢给予我们精心辅导的杨老师,还有其他代理课程设计的老师,也向他们表示衷心的感谢
7 附录.元器件清单 74ls148 1个 74ls138 1个 74ls192 2个 555 2个 JK触发器 2个 面包板 1块 调试箱 1个 参 考 文 献 1.《电子线路设计、实验、测试》(第二版) 华中理工大学出版社-------谢自美 主编 2.《新型集成电路的应用》---------电子技术基础课程设计 华中理工大学出版社 梁宗善 主编 3.《电子技术基础实验》 高等教育出版社-------------陈大钦 主编 4.《电子技术课程设计指导》 高教出版社-------------------彭介华 主编
15Ω电阻上的电压降为U=30V,其极性如图所示,求电阻R及P点的电位
软考的目的是以考代评,让在私企外企工作的兄弟们上职称用的,对转行找工作的意义真的不大如果是本着以考促学的态度,建议考系分,至少开阔点知识面也是好的
数电课程设计交通灯
具体内容如下 一 题 题目:交通灯控制电路的设计 二 设计目的训练学生综合地运用所学的 《数辑》的基本知识,使用电脑EWB仿真技术,独立完整地设计一定功能的电子电路,以及仿真和调试等的综合能力。
本次电脑仿真所用的软件版本为EWB Version 5.0c 三 设计内容 现有一个十字路口,为了其通行的顺利,我们针对这设计了一个交通灯系统。
四 设计要求 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求东西方向车道和南北方向车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为45秒。
时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道; 3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法)。
五 总体功能框图图5 总体功能框图 交通灯控制系统的原理框图如图5所示。
它主要由倒计时计数电路、信号灯转换器和秒脉冲信号发生器组成。
秒脉冲信号发生器是该系统中倒计时计数电路和黄灯闪烁控制电路的标准时钟信号源,倒计时计数器输出两组驱动信号T5和T0,经信号灯转换器控制信号灯工作,倒计时计数电路是系统的主要部分,由它控制信号灯转换器的工作。
六 单元电路图 6.1信号灯转换器 选用JK触发器,设状态编码为:S0=00 S1=01 S2=11 S3=10,其输出为Q1 Q0,则其状态表为:表6-1 状态编码与信号灯关系表 现态 次态 输出 Q1n Q0n Q1n+1 Q0n+1 Ga Ya Ra Gb Yb Rb 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 图6.1 信号灯转换器6.2倒计时计数器 十字路口要有数字显示,作为倒计时提示,以便人们更直观地把握时间。
具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减1,计数方式工作,直至减到数为“5”和“0”,十字路口绿、黄、红灯变换,一次工作循环结束,而进入下一步某方向的工作循环。
在倒计时过程中计数器还向译码器提供模5的定时信号T5和模0的定时信号T0。
作G=0时的卡诺图: BC 00 01 11 10 X 1 1 1 1 1 0 0 A 0 1(1) 倒计时显示采用七段数码管作为显示,由计数器驱动并显示计数器输出值。
(2) 计数器选用集成电路74190进行设计。
74190是十进制同步可逆计数器,它具有异步并行置数功能、保持功能。
74190没有专用的清零输入端,但可以借助QA、QB、QC、QD的输出数据间接实现清零功能。
表6-2 74190的状态表CTEN D\\\/U CLK LOAD A B C D QA QB QC QD 0 X X 0 X X X X AB CD 0 1 POS 1 X X X X Count Down 0 0 POS 1 X X X X Count Up 1 X X X X X X X Qa0 Qb0 Qc0 Qd0 现选用两个74190芯片级联成一个从可任意设定时间00~99倒计至00的计数器,其中作为个位数的74190芯片的CLK接秒脉冲发生器(频率为1),再把个位数74190芯片输出端的QA、QD用一个与门连起来,再接在十位数74190芯片的CLK端。
当个位数减到0时,再减1就会变成9, 0(0000)和9(1001)之间的QA、QD同时由0变为1,把QA、QD与起来接在十位数的CLK端,此时会给十位数74190芯片一个脉冲数字减1,相当于借位。
具体连接方法如图一: 图6.2 译码器 信号LD由两个芯片的8个输出端用或门连起来,决定倒计时是置数,还是计数。
工作开始时,LD为0,计数器预置数,置完数后,LD变为1,计数器开始倒计时。
当倒计时减到数00时,LD又变为0,计数器又预置数,之后又倒计时,如此循环下去。
图6.3 通行时间控制开关 (3) 预置数(即车的通行时间)功能:如图6.3所示,8个开关分别接十位数74190芯片的D、C、B、A端和个位数74190芯片的D、C、B、A端。
预置数的范围为6~98。
假如把通行时间设为45秒,就像图2的接法,A接0,B接1,C接0,D接0,E接0,F接1,G接0,H接1。
(接电源相当于接1,悬空相当于接0) 图6.4 倒计时计数器 (4) 向译码器提供模5的定时信号T5和模0的定时信号T0:T0表示倒计时减到数“00”(也即绿灯的预置时间,因为到00时,计数器重新置数),T0=1,此时T0给译码器一个脉冲,使信号灯发生转换,一个方向的绿灯亮,另一个方向的红灯亮。
接法为:把两个74190计数器的8个输出端用一个集成的八输入一输出或门连起来。
T5表示倒计时减到数“05”时。
T5=1,此时T5给译码器一个脉冲,使信号灯发生转换,绿灯的变为黄灯,红灯的不变。
接法为:当减到数为“05”(0000 0101)时,把十位计数器的输出端QA、QB、QC、QD连同个位计数器的输出端QB、QD用一个或非门连起来,再把这个或非门与个位计数器的输出端QA、QC用一个与非门连接起来。
具体连接方法如图6.4所示。
要求黄灯每秒闪一次,用一个频率为1的脉冲一端与控制黄灯的输出信号的JK触发器连接起来,另一端再接到黄灯。
七 总电路图图7 交通灯总电路图 八 调试(实现的结果) 1. 根据题目的要求,整个交通灯控制系统需要有4个时间显示器,12个交通灯。
但由于4个时间显示器是由同一个倒计时计数器控制,所以我在设计图电路的过程中,为了简化电路使画图看起来更加清晰,就只接了1个时间显示器。
2. 点击启动按钮,便可以进行交通灯控制系统的仿真,电路默认把通车时间设为45秒,打开开关后,东西方向绿灯亮,“东来西往”的行人车辆都可自由通行;南北方向车道的红灯亮,南来北往的车辆禁止通行。
时间显示器从预置的45秒,以每秒减1,减到数5时,东西方向车道的绿灯转换为黄灯,而且黄灯每秒闪一次,其余灯都不变。
减到数1时,1秒后显示器又转换成预置的45秒,东西方向车道的黄灯转换为红灯;南北方向车道的红灯转换为绿灯。
如此循环下去。
3. 修改通车时间为其它的值再进行仿真(时间范围为6~98秒),效果和上面差不多,东西方向车道的绿灯亮,时间倒计数5,车灯进行一次转换,到0秒时又进行转换,而且时间重置为预置的数值,如此循环。
九 心得体会 开始拿到题目的时候,不知道怎么去做,因为自己对这门课的一般设计都不是很会.对很多的芯片的功能都不是很清楚.还有ewb仿真软件,以前才来没有接触过,只是现在需要的时候才开始用它,它的功能,按键都不清楚. 通过这次课程设计,加强了我动手、思考和解决问题的能力.现在设计已经做好了,自己感觉还是比较好的,虽然花了很多的时间,但学到了很多东西.做课程设计的时候,自己把整个书本都看了几遍,增强了自己对知识的理解,很多以前不是很懂的问题现在都已经一一解决了.在课程设计的过程中,我想了很多种方案,对同一个问题(像计数器的接法)都想了很多种不同的接法,运用不同的芯片进行了比较,最后还是采取了上面的方法进行连接.从开始做课程设计那天起,脑中天天都想着同样的问题,怎么去接线,怎么去把电路弄得更加简单,怎么别人更容易看懂.但似乎时间过得真的很快,我用了好几天才把它完全弄完,完成后,心里有一种说不出的高兴. 这次课程设计之后,使我明白了,做任何事情都要认真仔细,不然的话,你会花更多的时间才会做好.课程设计有利于提高我们的动手能力,能把我们所学的书本知识运用到实际生活中去.同时也丰富了我们的业余生活,提高我们对知识的理解能力. 参考文献 〔1〕 胡道元.计算机局域网.北京:清华大学出版社,2002年 〔2〕 江国强.现代数字逻辑电路习题指导.北京:电子工业出版社,2002年 〔3〕 李宜达.数字逻辑电路设计与实现.北京:科学出版社,2004年 〔4〕蒋立平. 数字逻辑电路与系统设计. 北京:电子工以上回答你满意么
模拟电子技术基础课程设计——音调可调
EWB仿真工具绘图,对电路进行计算机仿真 肯定指导更多的好
基于EWB的串联型直流稳压电源的设计
EWB的串联型直流稳压电源的实验报告班级: 学号: 姓名: 实习地点:C1 指导老师:目 录1)简介………………………………………………………………………………32)设计目的、任务…………………………………………………………………33)总体设计…………………………………………………………………………34)电路剖析…………………………………………………………………………34.1变压电路…………………………………………………………………34.2整流电路…………………………………………………………………44.3滤波电路…………………………………………………………………45)计算分析…………………………………………………………………………46)调节输出电压……………………………………………………………………57)原理分析…………………………………………………………………………58)电路分析…………………………………………………………………………79)设计心得…………………………………………………………………………810)参考文献…………………………………………………………………………9一.简介: 报告中介绍了串联型晶体管稳压电源的设计方法,具备有有可调性、稳定性。
主要设计部分包括:变压、整流、滤波、整流、比较放大电路,基本实现了作为一个稳压电源的要求。
设计过程中利用了EWB软件进行仿真。
作为一个直流电源一般具备有稳定、带载能力和保护等特征。
其中最关键的是带载能力。
本实验设计电路要求用串联型稳压电路来实现。
二.设计目的 任务 (1)、设计用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
(2)、学习使用EWB软件并对串联型直流稳压电源进行仿真验证。
2.设计技术指标与要求 (1)、基本要求 A、电路能输出直流5V与7V两档电压; B、拟定测试方案和设计步骤; C、根据性能指标,计算元件参数,选好元件,并画出电路图; D、仿真验证输出信号; E、写出设计性报告。
(2)、技术指标: A、输出5V与9V两档电压。
B、输出额定电流250mA最大电流650mA; C、在最大输出电流时纹波电压峰值三.总体设计作为一个电源一般具备有可调、稳定、带载能力和保护等特征。
其中最关键的是带载能力。
本实验设计电路要求用串联型稳压电路来实现,根据题目设计要求我提出了两套设计方案。
四.电路剖析变压电路: 我国市电电压为220V,频率为50Hz,为了保证后面可调范围为6~12V还有使调整元件提到调整作用,则保证其压降>5V,则Vi必须大于17V,所以选择变压器的初次级线圈的匝数比为10:1为宜,根据EWB中提供的变压器,我选中了型号为pq4-10的变压器,其初次级线圈匝数比为11.5。
整流电路: 整流电路经理论知识得知用桥式整流电路,并适当的选择桥堆元件,本实验选择桥堆的型号为BYM10-1000,其每个二极管的压降为0.75V。
滤波电路: 因为市电频率是50Hz为低频电路,所滤波电路选择RC电路就可保证滤波效果不错。
本实验选择的电容为大电容:2200μF+470μF(但也不能去太大,不然等待电路稳定的时间将很长,不利于调试)。
整流滤波电路通常有电容、电感和RC等滤波电路。
电感滤波是利用电感对脉动电流产生反电动势,阻碍电流变化来实现的,电感越大,滤波效果越好。
它一般用于负载电流大、对滤波要求不高的场台。
RC滤波电路是电阻和电容连接使用的滤波电路,由于电阻会降低一部分直流电压,直流输出电压会减小,因此只适用于小电流电路。
电容滤波是利用电容的充放电作用使整流输出电压变得平稳,而且电压幅值升高,滤波效果好,适于各种整流电路。
滤波电容的选择主要是种类和容量、耐压值的确定。
五.计算分析:这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示:在实验中用到了诸多器材:电阻:8个; 变压器:2个; 运算放大器:2个; 电容:2个;电压表,电流表,二极管,三极管 等;当输出电压升高时整个变化过程与上面完全相反。
六,调节输出电压:负载电阻的计算:R(L)=U\\\/ I =9V\\\/650mA=13.85(欧);在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为: 流过每只二极管的平均电流为: 当输出为9V时 R=13.85欧; 当输出为5V时 R=7.69 欧; 电容的计算: ; C=(2200--300)(uF); 采样电路的比例计算:U。
=(R1+R2) \\\/R2*Uz; R1\\\/R2=0.91; 基准电路的计算:R=(U – Uz) \\\/ 0.06=195.7 (欧); 同理,可得到您一个电路的值为: R(L)= 7.69 (欧); C = (3900—6500); R1\\\/R2=0.064; R =177(欧)七.原理分析: 根据滤波电路最后得到的滤波图形为: 如图所示,是一个串联稳压电源的仿真电路,通过仿真分析可知,输出电压波形已变成一条直线,进一步减小了输出电压中的脉冲成分。
并且向上,向下调节滑动变阻器时可调节输出电压值,与理论值基本一致。
滤波电路坐标图滤波电路波形图最后输出的直流电压七.电路分析: 直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。
+ 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 + u1 u2 u3 uI U0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _(a)稳压电源的组成框图 u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t (b)整流与稳压过程八.设计心得:在本次试验中体会到了EWB的串联型直流稳压电源的设计的难度。
因为老师之前就没有介绍过稳压电路,要对该电路的各个功能均要有全面的掌握才能设计出各电路,还有各功能块的参数。
而且这个实验花了我很多的时间。
通过采用EWB电子仿真软件对串联型支流稳压电源各部分进行仿真研究,可以直接从仿真软件中观察串联型稳压电源各个不同部分的输入输出波形,读出输入输出电压值,输入输出电流值等等。
对于进行电路设计和分析的人员,特别是维修电子设备的人员是一个很大帮助。
通过EWB可以很方便的查找故障并进行排除,非常的简单省时。
对于学习的人来讲也是很好的,既方便又直观,能够很清晰的了解电路的内部各个结构。
EWB软件功能齐全,元器件充足,是一个很好的仿真软件。
学会使用EWB也是现在学习电子电路的学生和进行电路分析的技术人员必备的一个技能!参考文献: 电路与电子技术 主编:杨建良 李芝成 朱志强 EWB 电路设计入门与应用 主编:钟文耀 段玉生 何丽静 电力电子装置的计算机辅助分析 主编:黄进直流稳压电源技术 主编:Pecker术致敬
电位、电压的测定及电路电位图如何绘制
电位是相对 所以要找个基准点。
找好基准点再去测量,就是电位点。
基准点不同电位点也是不同的。
电压时两点之差,测量电位可以计算。
绘制电位图是相对基准点的图就行了
单管交流放大电路实验数据
我刚做完的实验
实验设定Rc=2kΩ;Uce=6.004V,故Ic=3.002mA,此时Ube=0.645V;放大倍数:当输入信号Us=20mV时,Uo=4.20V,Uo’=2.10V,Ui=23.5mV,①负载放大倍数:Au=Uo/Ui=178.7;②空载放大倍数:Au’=Uo’\\\/Ui=89.4。



