第一篇：工廠供電課設總結

經過這學期對工廠供電的學習以及經過一周的課程設計，我學到了很多，因此，我做了一些總結。

我認為要做好以下步驟：了解任務要求、計算原始數據、計算無功功率補償、選擇高低壓供配電系統、選擇變壓器、根據選擇做出主接線圖、計算短路電流、高壓設備器件的選擇與校驗、設計的心得與體會。下面我將一一說明這些步驟的具體做法。第一步 了解任務要求

此步驟只要讀懂以及領會課程設計說明書的要求就行了 第二步 計算原始數據

該數據包括課程設計說明書給出的原始數據以及負荷的計算，而負荷的計算包括有功計算負荷、無功計算負荷、視在計算負荷，負荷的計算要根據說明書給出的要求和數據采用哪一種公式，下面將要說一下負荷計算的兩種方法。

第一種 按需要系數法確定工廠計算負荷(常用)

1、單組用電設備計算負荷的計算公式： a)有功計算負荷（單位為KW）

P30KdPe=，Kd為系數 Pe為車間設備的總容量

b)無功計算負荷（單位為kvar）

Q30= P30tan?

c)視在計算負荷（單位為kvA）

P30S30cos?=

d)計算電流（單位為A）S30I30=3UN, UN為用電設備的額定電壓（單位為KV）

2、多組用電設備計算負荷的計算公式： a)有功計算負荷（單位為KW）

P30=K??p?P30?i

式中?P30?i是所有設備組有功計算負荷P30之和，K??p是有功負荷同時系數，可取0.85~0.95 b)無功計算負荷（單位為kvar）

Q30=K??q?Q30?i，?Q30?i是所有設備無功Q30之和；K??q是無功負荷同時系數，可取0.9~0.97 c)視在計算負荷（單位為kvA）

d)計算電流（單位為A）I30=

S303UN

22?Q30S30=P30

第二種按二項式法確定計算負荷（不常用）

1、單組用電設備計算負荷的計算公式：

P30=bPe+cPx Pe=用電設備組總容量；Px=X臺最大容量的設備總容量；b、c為二項式系數（見附表1）

2、多組用電設備計算負荷的計算公式：

考慮各組用電設備的最大負荷不同時出現的因素在各組用電設備中取其中一組最大的附加負荷（cPx）max，再加各組的平均負荷bPe。

P30??(bPe)i?(cPx)max

Q30??(bPetan?)i?(cPX)maxtan?max 第三步 計算無功功率補償

無功功率的人工補償裝置：主要有同步補償機和并聯電抗器兩種。由于并聯電抗器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優點，因此并聯電抗器在供電系統中應用最為普遍。

《供電營業規則》規定：100KVA及以上高壓供電的用戶其功率因數應達到0.9以上，其它電力用戶的功率因數應達到0.85以上。工廠的功率因數：瞬時功率因數：平均功率因數：cos??WP2Wp?Wq2cos??P3UI；

；

30/cos30 最大負荷功率因數：cos??P30''Q?Q?Q?P(tan??tan?)'PC303030無功補償容量：；cos?=

S'30

確定電抗器個數：

n?QC/qC；

'Q無功補償后的工廠計算負荷：30?Q30?QC

'S30?22P30?(Q30?QC)

I'30?'S303UN

電力變壓器的功率損耗按照下式近似計算：

?PS30?QT?0.06S30 T?0.015根據變壓器低壓側補償后的計算負荷和變壓器的功率損耗求出變壓器高壓側的計算負荷，這樣就可以根據容量來選擇主變壓器。第四步

選擇高低壓供配電系統

為了保證供電的安全、可靠、優質、經濟，選擇導線和電纜時應滿足下列條件：發熱條件、電壓損耗條件、經濟電流密度、機械強度。

根據設計經驗：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發熱條件選擇導線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。對于低壓照明線路，因對電壓水平要求較高，通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發熱條件和機械強度。對長距離大電流線路和35kV及以上的高壓線路，則可先按經濟電流密度確定經濟截面，再校驗其他條件。

高壓線路導線的選擇：根據上面的設計經驗以及課程設計說明書的要求并參考課本給出的電纜型號來選擇導線。

低壓線路導線的選擇：通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發熱條件和機械強度。

下面說一下選擇導線和電纜截面的條件（發熱條件、電壓損耗條件、經濟電流密度、機械強度）的計算

一、按發熱條件選擇導線和電纜截面

導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產生的發熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。

1、三相系統相線截面的選擇

其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即：Ial?I30 如果環境溫度偏差較大時，考慮溫度校正系數：導線允許載流量可查課本附表16、17、18

2、中性線（N線）截面的選擇

K??'?al??0?al??0

A?0.5AA?A?；?三相四線制中性線：0兩相三線及單相線路：0

3、保護線(PE線)截面的選擇

；

保護線要考慮三相系統發生單相短路故障時單相短路電流通過時的短路熱穩定度,截面不同要求不同。當A??16mm2時：APE?A?；

當16mm2?A??35mm2時：APE?16mm2；

2A?35mm?當時：APE?0.5A?；

4、保護中性線(PEN線)截面的選擇

保護中性線兼有保護線和中性線的雙重功能，因此PEN線截面選擇應同時滿足上述PE線和N線的要求，取其中的最大截面。

二、按經濟電流密度選擇截面

導線或電纜的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量都要增加。

Aec?I30jec經濟電流密度可查課本表格 經濟截面：35kV及以上的高壓線路及35kV以下的長距離、大電流線路例如較長的電源進線和電弧爐的短網等線路，其截面宜按經濟電流密度選擇。

三、線路電壓損耗的計算（根據損耗選擇截面）

導線和電纜在通過正常最大負荷電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。一般線路允許損耗不超過5%。

1、集中負荷三相線電壓損耗計算 電壓損耗：?U??(Pr?Qx)UN

?U??(pL)?AUN對于無感線路：cos??1

2、均勻分布負荷的三相線路電壓損耗的計算

?U?3IR0(L1?L2)2

四、按機械強度選擇截面

導線和電纜截面不應小于其最小允許截面，可按附錄表14和表15來選擇。第五步 選擇變壓器

1、主變壓器臺數的選擇

滿足用電負荷對供電可靠性的要求；對季節性負荷或晝夜負荷變動較大，采用經濟運行方式；一般車間變電所采用一臺；應考慮欠負荷的發展，有一定余地。

變壓器臺數應根據負荷特點和經濟運行進行選擇。當符合下列條件之一時，宜裝設兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節性負荷變化較大；集中負荷較大。

2、變電所主變壓器容量的選擇

裝設一臺主變壓器：SN.T?S30

SN.T?(0.6~0.7)S30 裝設兩臺主變壓器：SN.T?S30(1?2)

裝設兩臺及以上變壓器時，每臺變壓器的容量SN?T應同時滿足以下兩個條件：

（1）暗備用條件：任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足：SN?T?(0.6~0.7)?S30；

（2）明備用條件：任一臺變壓器單獨運行時，應滿足：SN?T?S30(I?II)，即滿足全部一、二級負荷需求。

車間變電所單臺變壓器容量上限：1000KVA或1250KVA 電力變壓器并列運行條件：變壓器的一、二次額定電壓必須對應相等；變壓器的阻抗電壓（短路電壓）必須相等；變壓器的連接組別必須相同；變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最小容量之比不超過3：1。

3、型號的選擇

根據所選變壓器的容量、臺數和計算負荷的要求來選擇變壓器的型號，當然要選擇課本所給出以及在網上可以查出來的變壓器的型號。

第六步 做出主接線圖

工廠變配電所主接線的基本要求：安全、可靠、靈活、經濟。主接線圖繪制形式：系統式主接線圖、裝置式主接線圖。

要想畫出課程設計中的接線圖還需要根據課本來畫，要弄明白課本第四章第七節的主接線圖，畫圖時要注意課本以及課設中畫主接線圖的要求。

要弄明白高壓配電所的主接線圖，車間和小型工廠變電所的主接線圖以及工廠總降壓變電所的主接線圖（重要）是哪一種繪圖形式，畫圖時要明白各種高壓設備和各種低壓設備的應用位置，不能瞎用，當然，畫圖需要用AutoCAD來畫主接線圖，需要熟練的掌握AutoCAD畫圖技巧。

第七步 計算短路電流

短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路。一般來說，我們所求的短路電流是無限大容量電力系統中的短路電流，一般求得是三相短路電流，下面將要說一下短路電流的計算過程以及計算方法。

短路電流計算過程：繪出計算電路圖、元件編號、繪等效電路、計算阻抗和總阻抗、計算短路電流和短路容量。

短路電流的計算方法： 歐姆法、標幺制法，這兩種方法要根據課程設計說明給出的要求以及數據來確定用哪一種方法。下面說一下這兩種方法具體的計算過程。

一、采用歐姆法進行三相短路計算

(3)IK?UC3R?X2?2?計算公式：

(3)(3)SK?3UCIK

X?/3≥R?時,可忽略R?；R?/3 ≥ X?時,可忽略X?

計算高壓短路時電阻較小，一般可忽略。

1、電力系統的阻抗計算

XS2UC?SOC

電力系統的電阻相對于電抗很小，不予考慮。

2、電力變壓器的阻抗計算

?PK?(SN2UC2)RTRT??P()KUNSN；電阻： 短路損耗： 電抗：XT2UK%UC??100SN

3、電力線路的阻抗計算

RWL?R0lXWL?X0l

R0和Xo為電力線路每相的單位長度電阻和電抗平均值，其值可根據課本中給出的表格來對應。

4、阻抗換算（有變壓器時）

電路內各元件的阻抗都必須按照短路點的短路計算電壓統一換算，換算的條件是元件功率損耗不變。

''UU'C2R?R()X'?X(C)2UCUC

二、標幺制法進行三相短路電流計算

基準容量： Sd?100MVA（可以任意選取，一般取100MVA）基準電壓： Ud?Uc（通常取短路計算電壓）基準電流：基準電抗：Id?Sd?3UdSd3UC

Xd?2UdUC?Sd 3IDX元件標幺值：電力系統電抗標幺值：

?T?S2XSUC/SOCSd???2XdUC/SdSOC；

22XTUK%UCUCU%SdX???/?KXd100SNSd100SN電力變壓器電抗標幺值：

?XWL?；

XWLXOlSd??Xl?O22XdUC/SdUC； 電力線路電抗標幺值：

短路電流標幺值及短路電流計算：

2(3)U/3XUI1(3)??IK?K?C?C??IdSd/3UCSdX?X?(3)(3)*IK?IKId?Id*X?''(3)

(3)(3)(3)I?ishIsh(3)IK根據可以計算出I三相短路容量：

(3)SK?(3)3IKUC?3IdUcSd?**X?X?

兩相短路電流的計算：

(2)IK?UC(2)(3)2Z?IK/IK?3/2?0.866

單相短路電流的計算：大接地電流系統、三相四線制系統發生單相短路時(1)IK?Z1?3U??Z2??Z3?(1)IK?（要考慮正序、負序、零序阻抗）

U?Z??0工程中簡單計算 ：

單相短路回路的阻抗：

Z??0?(RT?R??0)2?(XT?X??0)2

在無限大容工程中簡單計算 量系統中，兩相短路電流和單相短路電流均比三相短路電流小，電氣設備的選擇與校驗應采用三相短路電流，相間短路保護及靈敏度校驗應采用兩相短路電流，單相短路電流主要用于單相短路保護的整定熱穩定度的校驗。第八步 高壓設備器件的選擇與校驗

根據電壓、電流、斷流能力和短路電流校驗動穩定度與熱穩定度來選擇型號以及判斷高壓高壓設備器件是否符合要求，高壓設備器件與低壓設備器件要根據課本第四章第三、四節給出的表格來選擇與校驗器件。

第九步 課程設計的心得與體會 我相信經過一學期以及一周的課程設計，每個人對這門課都有著不同的心得與體會，每個人都學到了知識和對這門課程有著自己獨特的見解，當然，我們也可以寫這門課程在我們今后的生活與學習中的作用，到了這一步，每個人都可以暢所欲言。

第二篇：模電課設范文

模擬電子技術課程設計——小型模擬電子系統設計與制作，參考題目如下：

1．多路輸出直流穩壓電源的設計與制作

要求設計制作一個多路輸出直流穩壓電源，可將220V/50HZ交流電轉換為多路直流穩壓輸出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一組可調正電壓。

2．高保真音頻功率放大器的設計與制作

要求設計制作一個高保真音頻功率放大器，輸出功率10W/8Ω，頻率響應20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。

3．函數發生器的設計與制作

要求設計制作一個方波－三角波－正選波發生器，頻率范圍 10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度連續可調，線性失真小。

4．水溫控制系統的設計與制作

要求設計制作一個可以測量和控制溫度的溫度控制器，測量和控制溫度范圍：室溫～80 °Ｃ，控制精度 ± 1 °Ｃ，控制通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉換接點為市電220ｖ，10Ａ。

5．雙工對講機的設計與制作

采用集成運放和集成功放及阻容元件等構成對講機電路，實現甲、乙雙方異地有線通話對講；用揚聲器兼作話筒和喇叭，雙向對講，互不影響；電源電壓＋9v，功率≤0.5W，工作可靠，效果良好。

第三篇：數電課設

課程設計（論文）

課程名稱： 數字電電子技術基礎 題 目： 設計任意模值計數器 院（系）： 信息與控制工程系 專業班級：電子信息科學與技術1202班 姓 名： *** 學 號： 201206030226 指導教師： ***

2015年 1月 9日

摘 要

計數器作為一種工具出現在我們生活中的各種場合。這次課程設計中我們利用兩塊74LS160與一些門電路異步級聯構成一個模100 的計數器，再用清零法實現60進制的計數器 通過對60進制計數器的設計使我將以前所學的理論知識運用到實際中去，使用Multisim11.0軟件進行仿真，使我找到了很多以前沒有完全理解的知識，通過多次查找資料，了解了大量的關于計數器的知識。通過導教師指導下完成60進制計數器設計任務，編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制相關圖表。在課程設計中，應綜合運用多種學科的理論知識與技能，分析并解決課程設計上的問題。通過這次課程設計了解到了74LS160芯片功能以及其連接方式。用其做出的計數器滿足我們初始要求的條件。

關鍵詞：計數器，74LS160，仿真

目 錄

1設計任務………………………………………第1頁 3電路設計………………………………………第4頁 4整體電路圖仿真測試及性能檢測……………第4頁 5收獲與心得……………………………………第6頁 6參考書目………………………………………第8頁

設計任意模值的計數器

1.設計任務

用74LS160實現六十進制計數器，并用邏輯分析儀觀測輸出、進位輸出和時鐘脈沖。設計目的

熟悉同步計數器的工作原理

掌握同步計數器的應用

2.設計方案

2.1 設計論證

2.1.1 計數器

計數器不僅能用于對時鐘脈沖的技術，還可以用于分額、定時、產生節拍脈沖和脈沖序列以及進行數字運算等。

計數器種類非常繁多。按計數器中的觸發器是否同時翻轉分類，可以講計數器分為同步式和異步式兩種。在同步計數器中，當時鐘脈沖輸入時觸發器的翻轉是同時發生的。而在異步計數器中，觸發器的翻轉有先有后，不是同時發生的。

按計數過程中計數器的數字增減分類，又可以將計數器分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器。隨著計數器脈沖的不斷輸入而作遞增計數的稱為加法計數器，作為遞減計數的稱為減法計數器，可增可減的成為可逆計數器。

按計數器的編碼方式分類，還可以分成二進制計數器、二-

十進制計數器、格雷碼計數器等 2.1.2 異步時序電路

電路特點是所有觸發器的CP端不使用同一時鐘脈沖信號源，即各觸發器狀態是異步完成的由于各觸發器沒有使用相同的時鐘信號，因此，每次電路狀態發生轉換時并不是所有觸發器狀態都發生變化，只有那些有時鐘信號到達的觸發器才會發生狀態變化，因此，在分析脈沖異步時序電路時，需要找出每次電路狀態轉化是那些觸發器有時鐘信號，那些觸發器沒用時鐘信號 2.1.3 74LS160 74LS160是一個具有異步清零、同步置數、可以保持狀態不變的四位十進制上升沿計數器。

這種同步可預置十進計數器是由四個D型觸發器和若干個門電路構成，使得當計數使輸入和內部門發出指令時輸出變化彼此協調一致而實現同步工作。這種工作方式消除了非同步（脈沖時鐘）計數器中常有的輸出計數尖峰。緩沖時鐘輸入將在時鐘輸出上升沿觸發四個觸發器。這種計數器是可全編程的，即輸出可預置到任何電平。當預置是同步時，在置數輸入上將建立一低電平，禁止計數，并在下一個時鐘之后不管使能輸入是何電平，輸出都與建立數據一致。清除是異步的（直接清零），不管時鐘輸入、置數輸入、使能輸入為何電平，清除輸入端的低電平把所有四個觸發器的輸出直接置為低電平。

2.2 設計思路

1）每隔1s，計數器增1；能以數字形式顯示時間。

2）當定時器遞增到59時，定時器會自動返回到0顯示，然后繼續計時。

3）本設計主要設備是兩個74LS160異步十進制計數器，并且由300HZ，5V電源供給。

2.3 設計方案

本電路采用兩塊74LS160通過異步級聯構成模100計數器，然后用清0法實現60進制計數器。74LS160是一個具有異步清零、同步置數、可以保持狀態不變的十進制上升沿計數器。

使用300HZ,5V電源作為計數器的輸入信號。根據設計基理可知，計數器初值為00，按遞增方式計數，增到59時，再自動返回到00。此電路可以作為簡易數字時鐘的分鐘顯示。

在60進制的10位部分我們用一個74LS160做6進制計數器因為六進制計數器的有效狀態有六個，而十進制計數器的有效狀態有十個所以用十進制計數器構成六進制計數器時，我們只需保留十進制計數器的六個狀態即可。74LS160的十個有效狀態是BCD編碼的，即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001因為74LS160從1001變化到0000時，將在進位輸出端產生一個進位脈沖，所以我們保留了0000和1001這兩個狀態后，我們就可以利用74LS160的進位輸出端作為六進制計數器的進位輸出端了。于是，六進制計數器的狀態循環可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001，也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我們不妨采用0000、0001、0010、0011、0100和1001這六個狀態用一個混合邏輯與非門構成一個譯碼器74LS160的狀態為0100時，與非門輸出低平，這個低電平使74LS160工作在預置數狀態，當下一個時鐘脈沖到來時，由于等于1001，74LS160就會預置成1001，從而我們實現了狀態跳躍。

3.電路設計

用兩塊74LS160、與非門、5V 300HZ 電源、指示器連接構成電路圖如圖1

圖1設計60進制電路圖

4.整體電路圖的仿真測試及性能檢測

1仿真電路元件放置

1）進入Multisim11.0界面（圖2）

圖2 Multisim11.0界面

2）右鍵點擊空白處，選擇放置零件，進入元件放置界面，選擇合適的零件放置

3）依次放置元件 得到下面電路（圖3）

圖3 電路圖仿真

4)確認沒有錯誤，后點擊仿真按鈕，實現對電路的仿真 5)觀察結果與理論分析的預測結果是否一致

圖4 仿真結果最大值

圖4 仿真結果最小值

2性能指標測量及記錄

圖5 邏輯分析儀結果圖

5.收獲與心得體會

這兩個星期的課程設計，在設計中我們運用課程所學知識，查閱資料 找尋論證在老師的幫助下完成了這次課程設計 本設計具有直觀的圖形界面。整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點鼠標可用導線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似，測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的。它們利用仿真產生的數據執行分析，分析范圍很廣，并可以將一個分析作為另一個分析的一部分的自動執行。兼容性好的信息轉換，提供了轉換原理圖和仿真數據到其他程序的方法，本設計原理簡單，結構清晰，較為容易仿真成功。

從本次課程設計中使我獲益匪淺，首先使我們對數電這門課程有了更深的體會，通過這次課程設計使我了解到我們學的只是最簡單的數字電路。通過對60進制計數器的設計使我們將以前所學的理論知識運用到實際中去，使用Multisim11.0軟件進行仿真，使我們找到了很多以前沒有完全理解的知識，通過再次查找資料，我們又學會了很多。在實際的操作過程中，能把理論中所學的知識靈活地運用起來，并在調試中會遇到各種各樣的問題，電路的調試提高了我們解決問題的能力，學會了在設計中獨立解決問題，也包括怎樣去查找問題。

通過這次課程設計我學習到對問題的處理 解決問題的方式 提高了我們對電路的認識，使我們在以后的設計中有一種嚴謹的態度，遇到問題時不慌不亂，查閱資料解決問題。認識到電路的深奧 參考書目：

1.楊頌華，馮毛官等.數字電子技術基礎[M].西安電子科技大學出版社，2009.2.尹勇，李林凌.Multisim電路仿真入門與進階[M].北京：清華大學出版社，2005.3.黃智偉，李傳琪等.基于Multisim 2001的電子電路計算機仿真設計與分析 [M].北京：電子工業出版社，2004.4.王澤保，趙博.數字電路典型實驗范例剖析[M].北京：人民郵電出版社，2004.5.閻石，數字電子技術基礎，高等教育出版社，2004.

第四篇：數電課設報告

數電計數報警器課設報告

摘要：利用數字電子技術基礎知識設計一個計數報警器，該計數報警器的設計采用的元件主要有譯碼器74LS247、十進制計數器74LS192、555組成的單穩態觸發器。該計數報警器計數最大值是99，當計數溢出時放出聲光報警,報警時間為10秒，計數脈沖由按鈕和555組成的單穩態觸發器產生。

關鍵詞：555定時器； 計數器； 觸發器； 譯碼器； 數碼管

1、課題設計背景

1.1 了解數字電路系統的定義及組成

數字電路系統一般包括輸入電路、控制電路、輸出電路、時鐘電路和電源等。輸入電路主要作用是將被控信號轉換成數字信號，其形式包括各種輸入接口電路。比如數字頻率計中，通過輸入電路對微弱信號進行放大、整形，得到數字電路可以處理的數字信號。模擬信號則需要通過模數轉換電路轉換成數字信號再進行處理。在設計輸入電路時，必須首先了解輸入信號的性質，接口的條件，以設計合適的輸入接口電路。

1.2 掌握時鐘電路的作用及基本構成

時鐘電路是數字電路系統中的靈魂，它屬于一種控制電路，整個系統都在它的控制下按一定的規律工作。時鐘電路包括主時鐘振蕩電路及經分頻后形成各種時鐘脈沖的電路。比如多路可編程控制器中的 555 多諧振蕩電路，數字頻率計中的基準時間形成電路等都屬于時鐘電路。設計時鐘電路，應根據系統的要求首先確定主時鐘的頻率，并注意與其他控制信號結合產生系統所需的各種時鐘脈沖。

2、設計任務目的和要求

2.1 設計任務：

設計一個到計數達99時報警的計數報警器

2.2 設計要求：

A、設計一個計數報警器； B、計數最大值為99；

C、計數達到最大時發出聲光報警信號，報警時間長度為10秒，報警信號用紅色 1 LED表示；

D、計數脈沖用按鈕產生。

3、設計方案選取

經過任務分析可得，本設計用到兩片74LS192組成100進制計數，用兩片74LS47來驅動兩個七段共陽極數碼管，需要一個電平開關作為手動脈沖控制，計數的次數由數碼管顯示。需要一片555定時器若干電阻、電容，構成多諧振蕩器，然后用555定時器組成多諧振蕩器電路產生10秒脈沖驅動揚聲器和LED，以此來產生報警信號。

用兩片74LS192級聯實現100進制計數，其中第一片74LS192的進位溢出接到第二片74LS192的計數端，把第二片的進位溢出接到由555定時器構成的多諧振蕩器的輸入端，當計數達到99后由于第二片進位溢出從而觸發由多諧振蕩器構成的電路，由其輸出10秒的脈沖來驅動揚聲器和LED產生報警，其中報警時間10秒有RC決定，經過計算要選擇合適的電阻和電容。其中數碼管的驅動電流大概為10mA左右，選擇合適的限流電阻。電路結構框圖如圖1所示。

圖1 電路結構框圖

4、方案論證

4.1 74ls192和74ls247的引腳和功能

（1）首先介紹74LS192的引腳和功能，如圖2所示

①管腳1、9、10、15分別對應輸入D0、D1、D2、D3，可以給這四個引腳接高電平或者低電平來實現置數；

②管腳2、3、6、7分別對應芯片的輸出端，可以直接接7端數碼管譯碼器；

③管腳4為減計數時鐘輸入端； ④管腳5為加計數時鐘輸入端； ⑤管腳8為接地端；

⑥管腳11為預置數輸入端，并且為異步預置，接0時置數，用做加計數或減計 數時，必須接1；

⑦管腳12為進位輸出，1001狀態后負脈沖輸出；

⑧管腳13為借為輸出，0000狀態后負脈沖輸出；

⑨管腳14為異步清零端，高電平有效； ⑩管腳16接電源。

表1 74LS192的邏輯功能表

圖2 74LS192的管腳圖

根據對電路分析可得，需要實現100進制計數，而74LS192計數器是十進制計數器，所以要用兩片級聯構成100進制。因此，需要第一片的第12管腳進位輸出端接到時鐘電路的第2管腳低觸發端；第一片的借位輸出端懸空；第一片第14管腳異步清零端接到第二片的異步清零端；將第二片的第12管腳進位輸出端接到第一片的第5管腳加計數時鐘輸入端；第二片的第13管腳借位輸出端接到第二片的第11管腳異步預置數輸入端。從而實現兩片74LS192的級聯。（2）顯示電路主要由兩個74LS247譯碼器和兩個七段共陽極數碼管組成,用來顯示計數電路的輸出。數碼管分別接到兩個譯碼器的輸出端；每當按下按鈕后，就會產生一個脈沖，經過譯碼器到達數碼管后，數碼管就能顯示出相應的數字，能從0顯示到99，到達99后，再來一個脈沖數碼管就會變為0，紅色LED開始報警，報警時間持續10秒。

74LS247是一種BCD代碼輸入的四線-七段譯碼器，下面先介紹74LS47的引腳及功能。它的管腳排列如圖3所示。

①管腳1、2、6、7表示顯示譯碼器BCD代碼的電平輸入端；

②管腳9、10、11、12、13、14、15表示輸出的7位二進制代碼,可以直接接7端數碼管，并規定用1表示數碼管中線段的點亮狀態，用0表示線段的熄滅狀 態；

③管腳3表示燈測試輸入端，當它為0時，便可使被驅動數碼管的七段同時點亮，顯示8字，以檢查該數碼管各段能否正常發光。平時應置/LT為高電平。

④管腳4為滅燈輸入/ 滅零輸出端，這是一個雙功能的輸入/輸出端，當它用作輸入端使用時，稱為滅燈輸入控制端。只要加入滅燈控制信號/BI=0，無論管腳1、2、6、7的狀態是什么，定可將被驅動數碼管的各段同時熄滅，當/BI=1時，顯示器各段才根據輸入譯碼輸出；當它作為輸出端使用時，成為滅零輸出端，為相鄰位提供滅零輸入信號。

⑤管腳5表示滅零輸入，可以把不希望顯示的零熄滅，當/RBI=0時，若輸入DCBA=0000，則輸出不顯示0，若輸入為其他代碼，則照常顯示。將滅零輸入端和滅零輸出端配合使用，即可實現多位數碼顯示系統的滅零控制。

⑥管腳8為接地端；

⑦管腳16接電源。

表2 74LS247七段顯示譯碼器的真值表

圖3 74LS247管腳圖

分別將兩片74LS247譯碼器的輸出端接到兩片七段共陽極數碼管的輸入端，74LS47輸入端接74LS192的輸出端。兩片74LS247譯碼器與兩片七段共陽極數碼管之間各接一個阻值為330?的電阻，起到保護數碼管的作用。4.2 發光二極管的連接 LED產品的種類繁多，有共陰極電路，還有共陽極電路。本次設計采用共陽極電路。如圖4所示

圖4 數碼管共陽極接法

4.3 555定時器的連接

報警電路主要由555定時器、紅色發光二極管、蜂鳴器和若干電阻、電容構成，555定時器是一種多用途的數字-模擬混合集成電路，利用它能很方便地構成施密特觸發器、單穩態觸發器和多諧振蕩器。雙極性CB555由比較器C1和C2、SR鎖存器和集電極開路的放電三極管TD組成。555定時器能在很寬的電源電壓范圍內工作，并可以承受較大的負載電流。雙極性555定時器的電源電壓范圍為5-16ν，最大的負載電流達200mA。

555定時器的管腳排列圖如圖5所示。①管腳1表示接地端； ②管腳2表示低觸發端；

③管腳3表示輸出端；

④管腳4表示是直接清零端，當接低電平，則電路不工作，此時不論TR、TH是高電平還是低電平，電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平；

⑤管腳5表示電壓控制端，若此端外接電壓，則可改變芯片內部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾；

⑥管腳6表示高觸發端；

⑦管腳7表示放電端，該端子與放電管的集電極連接在一起，可以作為定時器電容的放電。

⑧管腳8表示接電源。

圖5 555定時器的管腳圖 圖6 時鐘電路原理圖

如圖6所示電路中，電路的振蕩周期為T=T1+T2=(R1+2R2)C ln2，振蕩頻率為f=1/T=1/(R1+2R2)Cln2,Vcc=5v可以滿足對輸出脈沖幅度的要求,，由式T=(R1+2R2)Cln2=1，ln2=0.69，取電容C=100uF代入上式得，R18、R17分別90kΩ和330Ω，經過計算在占空比符合要求的同時，算得的數據也在誤差允許的范圍內。

當電路進行仿真時，當計數器達到99時，這時LED開始發光報警，這個過程維持10秒左右。

5、電路設計

首先根據前面所述74LS192的功能，將兩片74LS192連成一百進制計數器，使輸出能顯示從0到99，并且具有清零功能； 其次根據計算分析的結果為各個電阻和電容選取適當值，為各個開關設置好適當的鍵盤打開數值連接； 再次根據74LS247的功能，分別將兩片74LS247連接到兩片74LS192的相應端口，然后將兩個七段共陽極數碼管分別于兩片74LS247相連，按照總體電路圖在仿真軟件proteus上一一選擇芯片并進行連接，通過按鈕產生脈沖，計數達到最大99時，電路開始報警，報警時間為10秒，同時伴隨著二極管發光。

6、電路仿真

進入仿真狀態后，當按動脈沖開關時，數碼管可以顯示00至99之間的所有數值，當數碼管顯示99時，LED燈發光，并且持續亮10秒，所以電路的設計是 正確的。如圖7所示是電路仿真圖。

圖7 電路仿真圖

7、制作及調試過程

在安裝器件之前，首先要按照清單檢查有無缺少器件，然后按照圖開始安裝器件，特別要注意不能把芯片裝反然后開始焊接，要搞清楚各個芯片的引腳，再根據芯片內部引腳圖接線焊接，焊的時候要非常小心，因為有的地方線非常細，一不注意線就容易斷，還應盡量避免虛焊。焊好之后，按照電路圖逐一檢查電路有沒有漏焊的問題，接下來用萬用表逐一檢查有沒有虛焊或線路斷路或線路短路。在線路沒有問題的情況下連接電源調試，之后用電源逐個模塊進行檢查。加入電壓后，電路不能正常工作，然后就開始檢查，最后發現有幾根線在焊接的時候被焊斷了，經過一上午的調試終于可以正常工作了。

8、結論

電路進行仿真后，能夠滿足設計的要求，利用兩片74LS192級聯構成計數電 7 路，用兩片74LS47和兩個七段共陽極數碼管構成顯示電路，用555定時器和紅色LED構成報警電路。經過仿真，我們得到計數能從0到99，將計數電路的輸出與顯示電路的輸入相連，數碼管就能顯示出輸出的數字；利用555定時器、電阻、電容來設計報警電路。經過仿真，并利用示波器觀察波形，得到了一個多諧振蕩器，其頻率是1Hz；計數達到最大99后，紅色二極管開始發光報警，時間為十秒，電路可以正常工作。同時通過本次實驗，讓我掌握了proteus軟件，用其仿真電路原理。

9、致謝

在這1周的學習與實驗中，我感覺有了很大的收獲：首先，通過實驗及查閱相關資料使自己對課本上的知識有了更深的掌握，更好的理解，使自己的理論知識與實際相結合，同時實驗也增強了我個人的動手能力。對我們學生來說，理論與實際同樣重要，這是我們以后在工作中說明自己能力的一個重要標準。另外，針對設計中出現的問題，通過查資料和請教老師，得到解決后，更增加了自己設計的信心。實際與理論同樣重要，這次課程設計對我無論是以后的工作還是學習都有莫大的幫助。在將原理圖導入到萬能板中，進行一項比較復雜的工作，就是布線了。在我一個新手看來布線是這次設計中比較復雜的，因為布線好像沒有規律可尋，全部靠自己的經驗，但是經過這次的實踐，我深信將會為以后的課設研究打下一定的基礎。

致謝指導老師們：在實習中，我感受到了老師對學生的那種誨人不倦的精神，固定時間和課余時間，老師給我們指導，使我們少走彎路，順利完成實習任務，在這里我真誠地感謝我的指導老師！最后再說一句：老師們，你們辛苦啦！

10、參考文獻

[1]童詩白.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2005.[2]臧春華.電子線路設計與應用[M].北京:高等教育出版社,2005.[3]邱關源 羅先覺.電路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[4]閻 石.數字電子技術（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.[5]張陽天 韓異凡Proteus電路設計[M].北京：高等教育出版社，2005.

第五篇：數電課設報告

課程設計任務書

學生姓名：姓名專業班級：電信1204

指導教師：曾 剛工作單位：信息工程學院

題目：加減法運算電路

初始條件：

具備電子電路的基礎知識和設計能力；具備查閱資料的基本方法；熟悉常用的電子器件；熟悉電子設計常用軟件的使用；

要求完成的主要任務：（包括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）

1、設計并行加減運算電路；

2、led燈顯示結果，按鍵控制運算模式；

3、內部具有兩個寄存器；

4、掌握數字電路的設計及調試方法；

5、撰寫符合學校要求的課程設計說明書。

時間安排：

時間一周，其中2天原理設計，3天電路調試

指導教師簽名：年月日

系主任（或責任教師）簽名：年月日

摘要（黑體小二號字）

敘述部分宋體小四號字

關鍵詞：2到3個，用分號隔開

目錄（黑體小二）

（ps：下邊的題目是我的，你們把你們的每部分題目更換進去就行了）

1.概述···························································2

2.設計原理

2.1.設計原理框圖············································3

2.2.設計原理說明············································3

3.電路設計

3.1.寄存器電路設計·········································4

3.2.加法電路設計············································4

3.3.減法電路設計············································7

3.4.譯碼顯示電路設計·······································8

4.電路仿真及調試

4.1.電路仿真總圖···········································10

4.2.加法仿真結果圖········································10

4.3.減法仿真結果圖········································10

5.心得體會····················································12 參考文獻