第一篇：數(shù)字電子課設(shè)報(bào)告汽車(chē)尾燈控制電路設(shè)計(jì)

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一.概述

汽車(chē)尾燈控制電路是很常用的工作電路,在日常的生活中有著很廣泛的應(yīng)用.汽 車(chē)行駛時(shí),會(huì)出現(xiàn)正常行駛,左轉(zhuǎn)彎,右轉(zhuǎn)彎,剎車(chē)四種情況,針對(duì)這四種情況可以 設(shè)計(jì)出汽車(chē)尾燈的控制電路來(lái)表示這四種狀態(tài).設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)尾燈控制電路,技術(shù)指標(biāo)如下: 假設(shè)汽車(chē)尾部左右兩側(cè)各有 3 個(gè)指示燈(用發(fā)光二極管模擬);汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)指示燈全滅;汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎時(shí),左側(cè) 3 個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮;汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎時(shí),右側(cè) 3 個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮;臨時(shí)剎車(chē)時(shí)所有指示燈同時(shí)閃爍.二.方案論證

方案一: 汽車(chē)尾燈控制電路主要由 D 觸發(fā)器邏輯電路,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn)控制電路,剎車(chē)控制電 路構(gòu)成.首先將脈沖信號(hào) CLK 提供給 D 觸發(fā)器邏輯電路.用三片 D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯電路可以產(chǎn)生 001,010,100 的循環(huán)信號(hào).將此信號(hào)作為左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn)的原始信號(hào).設(shè)置左轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān)和右轉(zhuǎn)控制開(kāi)關(guān).通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制將左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn)的原始信號(hào)通過(guò)邏輯電路分別輸出到左,右的 3 個(gè) 汽車(chē)尾燈上.這部分電路起到信號(hào)分揀的作用.設(shè)置剎車(chē)控制開(kāi)關(guān),將脈沖信號(hào) CLK 提供給剎車(chē)控制電路.當(dāng)開(kāi)關(guān)置為剎車(chē)信號(hào)時(shí),分揀之后的信號(hào)通過(guò)邏輯電路實(shí)現(xiàn)剎車(chē)時(shí)所有指示燈隨 著時(shí)鐘信號(hào) CLK 全部閃爍的功能.最終得到的信號(hào)即可輸出到發(fā)光二極管上,實(shí)現(xiàn)所需功能.方案一原理框圖如圖 1 所示.1 CLK D 圖 1 方案一原理框圖

方案二: 汽車(chē)尾燈控制電路主要由開(kāi)關(guān)控制電路,三進(jìn)制計(jì)數(shù)器,譯碼電路,顯示,驅(qū)動(dòng) 電路構(gòu)成.由于汽車(chē)左或右轉(zhuǎn)彎時(shí),三個(gè)指示燈循環(huán)點(diǎn)亮,所以用三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼器 電路順序輸出低電平,從而控制尾燈按要求點(diǎn)亮.首先,設(shè)置兩個(gè)可控制的開(kāi)關(guān),可產(chǎn)生 0 0,0 1,1 0,1 1 四種狀態(tài).開(kāi)關(guān)置為 0 0 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于正常運(yùn)行狀態(tài).開(kāi)關(guān)置為 0 1 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于右轉(zhuǎn)彎的狀態(tài).開(kāi)關(guān)置為 1 0 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于左轉(zhuǎn)彎的狀態(tài).開(kāi)關(guān)置為 1 1 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于剎車(chē)的狀態(tài).其次,設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)所需達(dá)到功能.三進(jìn)制計(jì)數(shù)器可用兩片 D 觸發(fā)器構(gòu)成.譯碼電路可用 3 線—8 線譯碼器 74LS138 和 6 個(gè)與非門(mén)構(gòu)成.顯示,驅(qū)動(dòng)電路由 6 個(gè)發(fā)光二極管和 6 個(gè)反向器構(gòu)成.2 方案二原理框圖如圖 2 所示.顯示,驅(qū)動(dòng)電路

開(kāi)關(guān)控制電路

譯碼電路

三進(jìn)制計(jì)數(shù)器

圖 2 方案二的原理框圖

最終方案為方案二.電路設(shè)計(jì) 三.電路設(shè)計(jì)

1.時(shí)鐘脈沖電路 由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路如圖 3 所示.12V Vs 1 28.86k R1 4 8 VCC RST DIS THR TRI CON GND 1 OUT 3 6 57.72k R2 7 8 CP 7 6 2 5 10nF C 10nF Cf 0 LM555CM Timer 圖 3 由 555 構(gòu)成的多諧振蕩器

接通電源后,電容 C 被充電,Vc 上升,當(dāng) Vc 上升到 2/3Vcc 時(shí),觸發(fā)器被復(fù)位, 此時(shí) Vo 為低電平,電容 C 通過(guò) R2 和 T 放電,使 Vc 下降.當(dāng) Vc 下降到 1/3Vcc 時(shí), 觸發(fā)器又被復(fù)位,Vo 翻轉(zhuǎn)為高電平.周期 T 為: T=(R1+2R2)Cln2≈0.7(R1+2R2)C 這樣,通過(guò)控制電容充放電時(shí)間,使多諧振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào).2.開(kāi)關(guān)控制電路 開(kāi)關(guān)控制電路如圖 4 所示.3 VCC 5V VCC J1 Key = A 10 R1 200? 0 U7B U15B 12 C G VCC 5V U3A VCC 74LS136D J2 Key = B 11 R2 200? 0 13 74LS00D 74LS04D U9B D U16A 14 74LS00D CP 74LS10D 圖 4 開(kāi)關(guān)控制電路

電路通過(guò)控制開(kāi)關(guān) A,B 的斷開(kāi)和閉合,實(shí)現(xiàn)正常行駛,左轉(zhuǎn)彎,右轉(zhuǎn)彎,剎車(chē)四 種狀態(tài).AB 置為 0 0 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于正常運(yùn)行狀態(tài).AB 置為 0 1 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于右轉(zhuǎn)彎的狀態(tài).AB 置為 1 0 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于左轉(zhuǎn)彎的狀態(tài).AB 置為 1 1 狀態(tài)時(shí),表示汽車(chē)處于剎車(chē)的狀態(tài).3.三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 原理圖如圖 5 所示.4 VCC 5V 2 ~1PR 4 1 1J 1CLK ~1Q ~1CLR 3 14 1Q 15 U2A A VCC 16 1K 74LS76D 1 3 2 2 U2B 1Q 15 ~1PR 4 1 1J 1CLK ~1Q ~1CLR 3 14 B 16 1K 74LS76D 圖 5 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器原理框圖

4.譯碼,顯示驅(qū)動(dòng)電路 譯碼,顯示驅(qū)動(dòng)電路如圖 6 所示.VCC U4A 74LS00D U5A 9 U10A LED1 23 R3 17 200 5V A B1 2 C 3 6 G4 5 U1 A B C G1 ~G2A ~G2B Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 15 14 13 12 11 10 9 7 74LS04D U11A LED2 3 10 24 R4 18 16 200 74LS00D 74LS04D 4 U6A U12A 5 LED3 11 25 R5 19 6 7 8 200 74LS04D U13A LED4 R6 12 20 26 200 74LS00D 74LS04D U8A U14A LED5 R7 13 21 27 200 74LS00D 74LS04D U9A U15A LED6 R8 14 22 28 200 74LS00D 74LS04D 74LS00D U7A 0 74LS138D VCC 圖6 譯碼,顯示驅(qū)動(dòng)電路 5 四,性能的測(cè)試

利用 Multisim10 進(jìn)行測(cè)試和仿真.1.當(dāng)汽車(chē)正常行駛時(shí),AB 置為 0 0 狀態(tài),指示燈全滅.仿真結(jié)果如圖 7 所示.圖7 正常行駛仿真結(jié)果

2.當(dāng)汽車(chē)左轉(zhuǎn)彎時(shí),AB 置為 1 0 狀態(tài),左側(cè) 3 個(gè)指示燈按 LED1->LED2->LED3 順 序循環(huán)點(diǎn)亮.仿真結(jié)果如圖 8 所示.6 圖8 左轉(zhuǎn)彎仿真結(jié)果

3.當(dāng)汽車(chē)右轉(zhuǎn)彎時(shí),開(kāi)關(guān)置為 0 1 狀態(tài),右側(cè) 3 個(gè)指示燈按 LED4->LED5->LED6 順 序循環(huán)點(diǎn)亮.仿真結(jié)果如圖 9 所示.7 圖9 右轉(zhuǎn)彎仿真結(jié)果

4.當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí),AB 置為 1 1 狀態(tài),所有指示燈全部隨著時(shí)鐘信號(hào)閃爍.仿真結(jié)果如圖 10 所示.8 圖 10 剎車(chē)仿真結(jié)果

五.結(jié)論

電路的主要特點(diǎn)是選用簡(jiǎn)單常見(jiàn)的元器件,充分利用所學(xué)知識(shí).通過(guò)仿真結(jié)果可以看出,符合任務(wù)書(shū)中所要求的性能指標(biāo),完成所需功能.六.性價(jià)比

本電路采用的都是簡(jiǎn)單且常見(jiàn)的元器件, 價(jià)格相對(duì)便宜, 性能基本符合技術(shù)要求.適用于對(duì)技術(shù)要求不是十分嚴(yán)格的電路.因此,本電路的性價(jià)比較高.七,課設(shè)體會(huì)及合理化建議 課設(shè)體會(huì)及合理化建議

這次總的說(shuō)來(lái)收獲很大,但在獨(dú)立設(shè)計(jì)過(guò)程中著實(shí)也遇到了不少困難.比如開(kāi)始 時(shí)不知用什么邏輯器件使輸出為 001,010,100 的循環(huán),以使指示燈按一定的順序依 次點(diǎn)亮, 后經(jīng)過(guò)與同學(xué)的討論最終使問(wèn)題得到了解決, 我想這也是最吸引我們的地方, 當(dāng)真正投入時(shí)才發(fā)現(xiàn)樂(lè)在其中.一開(kāi)始對(duì)軟件不熟悉,剛進(jìn)行上機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)很不順手,遇到不少麻煩,經(jīng)過(guò)自己的 學(xué)習(xí)和老師的指導(dǎo),才完成了電路的設(shè)計(jì)并成功進(jìn)行了仿真.9 參考文獻(xiàn)

[1] 劉修文主編.實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)制作.[M]北京:中國(guó)電力出版社,2005 年 [2] 朱定華主編.電子電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn).[M]北京:清華大學(xué)出版社,2004 年 [3] 路勇主編.電子電路實(shí)驗(yàn)及仿真.[M]北京:北京交通大學(xué)出版社,2004 年 [4] 閻石主編.數(shù)字電子技術(shù).[M]北京:高等教育出版社,2006 年 [5] 謝自美主編.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試.[M]武漢:華中科技大學(xué)出版社,2006 年 [6] 華滿清主編.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005 年

附錄Ⅰ 附錄Ⅰ 總電路圖 11 附錄Ⅱ 附錄Ⅱ 元器件清單

序號(hào) 編號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào) 數(shù)量

R1, R2, R3, R4, R5, R6, 電阻 R7,R8, R9 R10 LED1,LED2, LED3,LED4, LED5,LED6, U2A,U2B, U10A,U11A, U12A,U13A, U14A,U15A, U15B, 電阻 電阻 200 8 2 3 28.86k 57.72k 1 1 4 發(fā)光二極管 LED 6 5 JK 觸發(fā)器 74LS76 2 6 非門(mén) 74LS04 7 7 U4A,U5A,U6A, U7A,U7B,U8A, 與非門(mén) U9A,U9B 74LS00 8 9 10 11 12 U16A, 與非門(mén) 直流電源 直流電源 74LS10 5V 12V DIPSW1 1 4 1 2 J1,J2, 開(kāi)關(guān)

U17, U1, U3A, 555 定時(shí)器 LM555CM 譯碼器 異或門(mén) 74LS138 74LS136 1 1 1 12 1

第二篇：汽車(chē)尾燈控制電路 verilog課設(shè)

可編程課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、設(shè)計(jì)題目

汽車(chē)尾燈控制電路

二、設(shè)計(jì)要求

用6個(gè)發(fā)光管模擬6個(gè)汽車(chē)尾燈（左右各3個(gè)），用4個(gè)開(kāi)關(guān)作為汽車(chē)控制信號(hào),分別為：左拐、右拐、故障和剎車(chē)。

車(chē)勻速行駛時(shí)，6個(gè)汽車(chē)尾燈全滅；右拐時(shí)，車(chē)右邊3個(gè)尾燈從左至右順序亮滅；左拐時(shí)，車(chē)左邊3個(gè)尾燈從右至左順序亮滅；

故障時(shí)車(chē)6個(gè)尾燈一起明滅閃爍；剎車(chē)時(shí)，6個(gè)尾燈全亮

三、設(shè)計(jì)語(yǔ)言簡(jiǎn)介

VHDL的英文全名是Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language,誕生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美國(guó)國(guó)防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言。自IEEE公布了VHDL的標(biāo)準(zhǔn)版本，IEEE-1076（簡(jiǎn)稱(chēng)87版)之后，各EDA公司相繼推出了自己的VHDL設(shè)計(jì)環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和VHDL接口。此后VHDL在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的接受，并逐步取代了原有的非標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語(yǔ)言。1993年，IEEE對(duì)VHDL進(jìn)行了修訂，從更高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴(kuò)展VHDL的內(nèi)容，公布了新版本的VHDL，即IEEE標(biāo)準(zhǔn)的1076-1993版本，（簡(jiǎn)稱(chēng)93版）?，F(xiàn)在，VHDL和Verilog作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，又得到眾多EDA公司的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。有專(zhuān)家認(rèn)為，在新的世紀(jì)中，VHDL于Verilog語(yǔ)言將承擔(dān)起大部分的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。

VHDL設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)：

1.用VHDL代碼而不是用原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，意味著整個(gè)電路板的模型及性能可用計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行驗(yàn)證。

2.VHDL元件的設(shè)計(jì)與工藝無(wú)關(guān)，與工藝獨(dú)立，方便工藝轉(zhuǎn)換。

3.VHDL支持各種設(shè)計(jì)方法，自頂向下、自底向上或者混合的都可以。4.可以進(jìn)行從系統(tǒng)級(jí)到邏輯級(jí)的描述，即混合描述。

5.VHDL區(qū)別于其他的HDL，已形成標(biāo)準(zhǔn)，其代碼在不同的系統(tǒng)中可交換建模。

四、程序代碼

module weideng(nrst,haz,left,right,brake,lc,lb,la,ra,rb,rc,/*CLOCK_50*/clk,vga);input haz,left,right,brake;//warning,turn left,turn right,braking input nrst,/*CLOCK_50*/clk;output lc,lb,la,ra,rb,rc;//6 light output vga;reg [3:0]vga;

wire lc,lb,la,ra,rb,rc;

//wire cp;//2 HZ reg [19:0]state,next_state;

//14 states

parameter [19:0]idle=20'b00_0000_0000_0001_000_000，l1=20'b00_0000_0000_0010_001_000，l2=20'b00_0000_0000_0100_010_000，l3=20'b00_0000_0000_1000_100_000，r1=20'b00_0000_0001_0000_000_100，r2=20'b00_0000_0010_0000_000_010，r3=20'b00_0000_0100_0000_000_001，full=20'b00_0000_1000_0000_111_111，bl1=20'b00_0001_0000_0000_001_111，bl2=20'b00_0010_0000_0000_010_111，bl3=20'b00_0100_0000_0000_100_111，br1=20'b00_1000_0000_0000_111_100，br2=20'b01_0000_0000_0000_111_010，br3=20'b10_0000_0000_0000_111_001;

//position of each state

parameter [4:0] idle_pos=5'd6，l1_pos=5'd7，l2_pos=5'd8，l3_pos=5'd9，r1_pos=5'd10，r2_pos=5'd11，r3_pos=5'd12，full_pos=5'd13，bl1_pos=5'd14，bl2_pos=5'd15，bl3_pos=5'd16，br1_pos=5'd17，br2_pos=5'd18，br3_pos=5'd19;

//store status

always @(posedge clk ,negedge nrst)

begin vga=4'b0001;

if(!nrst)

state<=idle;

else

state<=next_state;end

//state transition ***

always @(haz,left,right,brake)

begin

next_state=idle;

case(1'b1)

state[idle_pos]:if(left&~haz&~right&~brake)

next_state=l1;

else if(right&~haz&~left&~brake)

next_state=r1;

else if(brake|haz|left&right)

next_state=full;

else

next_state=idle;

state[l1_pos]:if(brake)

next_state=bl1;

else if(haz&~brake)

next_state=full;

else

next_state=l2;

state[l2_pos]:if(brake)

next_state=bl1;

else if(haz&~brake)

next_state=full;

else

next_state=l3;

state[l3_pos]:next_state=idle;

state[full_pos]:if(~brake)

next_state=idle;

else

next_state=full;

state[r1_pos]:if(brake)

next_state=br1;

else if(haz&~brake)

next_state=full;

else

next_state=r2;

state[r2_pos]:if(brake)

next_state=br1;

else if(haz&~brake)

next_state=full;

else

next_state=r3;

state[r3_pos]:next_state=idle;

state[br1_pos]:if(~brake)

next_state=r1;

//else if(~brake&haz)

//next_state=full;

else

next_state=br2;

state[br2_pos]:if(~brake)

next_state=r1;

//else if(~brake&haz)

//next_state=full;

else

next_state=br3;

state[br3_pos]:if(~brake)

next_state=r1;

else

next_state=br1;

state[bl1_pos]:if(~brake)

next_state=l1;

//else if(~brake&haz)

//next_state=full;

else

next_state=bl2;

state[bl2_pos]:if(~brake)

next_state=l1;

//else if(~brake&haz)

//next_state=full;

else

next_state=bl3;

state[bl3_pos]:if(~brake)

next_state=l1;

else

next_state=bl1;

default:next_state=idle;

endcase

end

//output logic

assign la=state[3]，lb=state[4]，lc=state[5]，ra=state[2]，rb=state[1]，rc=state[0];//2hz clock

/*

divn #(.WIDTH(25),.N(25000000))

CLOCK_50 u0（.clk(CLOCK_50)，.rst_n(nrst)，.o_clk(cp));

*/ endmodule

五、心得體會(huì)

Verilog語(yǔ)言是目前電路設(shè)計(jì)中不可缺少的語(yǔ)言之一，其在電子信息、通信、自動(dòng)控制及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的重要性日益突出。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)Verilog語(yǔ)言有了更深一步的了解，也對(duì)Quartus II軟件的使用方法和設(shè)計(jì)流程也有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我和同組同學(xué)共同討論，期間遇到不少問(wèn)題。但每一個(gè)問(wèn)題我們都會(huì)認(rèn)真修改、調(diào)試，并積極向老師和同學(xué)尋求幫助，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。這也提高了我們獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作的能力?？傊?，此次課程設(shè)計(jì)不僅對(duì)之前可編程設(shè)計(jì)的理論學(xué)習(xí)進(jìn)行了實(shí)踐，更為我今后的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

第三篇：數(shù)字電子技術(shù)課設(shè)(數(shù)字鐘)

太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

題

目：

多功能數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)

學(xué)

年：2007

學(xué)

期：第二學(xué)期

專(zhuān)

業(yè)：自動(dòng)化

班

級(jí)：0703

學(xué)

號(hào)：07100559 姓

名：劉磊

指導(dǎo)教師及職稱(chēng)：

魏巍

時(shí)

間：

2009年7月9日

太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院

第 0

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數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

一、設(shè)計(jì)目的

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。

因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.二、設(shè)計(jì)要求

（1）設(shè)計(jì)指標(biāo)

① 時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期； ② 顯示時(shí)、分、秒；

③ 具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； ④ 計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； ⑤ 為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。（2）設(shè)計(jì)要求

① 畫(huà)出電路原理圖（或仿真電路圖）； ② 元器件及參數(shù)選擇； ③ 電路仿真與調(diào)試；

④ PCB文件生成與打印輸出。

（3）制作要求

自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。

（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告

寫(xiě)出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。

三、原理框圖

1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成

數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。

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譯 碼 顯 示 電 路時(shí)計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器振蕩器校時(shí)電路報(bào)時(shí)電路多級(jí)分頻器（a）數(shù)字鐘組成框圖

2．晶體振蕩器電路

晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Ｈz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類(lèi)，一類(lèi)是用ＴＴＬ門(mén)電路構(gòu)成；另一類(lèi)是通過(guò)ＣＭＯＳ非門(mén)構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖（b）所示，由ＣＭＯＳ非門(mén)Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，Ｕ２實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻Ｒ１為非門(mén)提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門(mén)的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)１８０度相移，從而和非門(mén)構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

（b）CMOS 晶體振蕩器（仿真電路）

3．時(shí)間記數(shù)電路

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一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器如74HC290、74HC390等來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。本次設(shè)計(jì)中選擇74HC390。由其內(nèi)部邏輯框圖可知，其為雙2-5-10異步計(jì)數(shù)器，并每一計(jì)數(shù)器均有一個(gè)異步清零端（高電平有效）。

秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將ＱＡ與ＣＰＢ（下降沿有效）相連即可。ＣＰＡ（下降沒(méi)效）與１ＨZ秒輸入信號(hào)相連，Ｑ３可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。

秒十位計(jì)數(shù)單元為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。將１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖 ２.４所示，其中Ｑ２可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與分個(gè)位的計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。

十進(jìn)制-六進(jìn)制轉(zhuǎn)換電路

分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同，只不過(guò)分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的Ｑ３作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連，分十位計(jì)數(shù)單元的Ｑ２作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。

時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同，但是要求，整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為１２進(jìn)制計(jì)數(shù)器，不是１０的整數(shù)倍，因此需將個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行１２進(jìn)制轉(zhuǎn)換。利用１片７４ＨＣ３９０實(shí)現(xiàn)１２進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖（d）所示。

（d）十二進(jìn)制電路

另外，圖（d）所示電路中，尚余－２進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，正好可作為分頻器２ＨZ輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為１ＨZ信號(hào)之用。

4．譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元電路

選擇ＣＤ４５１１作為顯示譯碼電路；選擇ＬＥＤ數(shù)碼管作為顯示單元電路。由CD4511把輸進(jìn)來(lái)的二進(jìn)制信號(hào)翻譯成十進(jìn)制數(shù)字，再由數(shù)碼管顯示出來(lái)。這里的LED數(shù)碼管是采用共陰的方法連接的。

計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)并以8421BCD碼的形式輸送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示出來(lái)。

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5．校時(shí)電路

數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。即為用COMS與或非門(mén)實(shí)現(xiàn)的時(shí)或分校時(shí)電路，In1端與低位的進(jìn)位信號(hào)相連；In2端與校正信號(hào)相連，校正信號(hào)可直接取自分頻器產(chǎn)生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信號(hào)；輸出端則與分或時(shí)個(gè)位計(jì)時(shí)輸入端相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)打向下時(shí)，因?yàn)樾Ｕ盘?hào)和0相與的輸出為0，而開(kāi)關(guān)的另一端接高電平，正常輸入信號(hào)可以順利通過(guò)與或門(mén)，故校時(shí)電路處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)打向上時(shí)，情況正好與上述相反，這時(shí)校時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。

實(shí)際使用時(shí)，因?yàn)殡娐烽_(kāi)關(guān)存在抖動(dòng)問(wèn)題，所以一般會(huì)接一個(gè)RS觸發(fā)器構(gòu)成開(kāi)關(guān)消抖動(dòng)電路，所以整個(gè)較時(shí)電路就如圖（f）。

（f）帶有消抖電路的校正電路

6．整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計(jì)數(shù)器十位的QＣ和QＡ、個(gè)位的QＤ和QＡ及秒計(jì)數(shù)器十位的QＣ和QＡ相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

報(bào)時(shí)電路可選74HC30來(lái)構(gòu)成。74HC30為8輸入與非門(mén)。

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說(shuō)明：當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí) 分十位、分個(gè) 位和秒十位均保持不變，分別為5，9和5；因此，可以將分計(jì)數(shù)器十位的Qc和QA，個(gè)位的QD和QA及秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QA相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。IO1分計(jì)數(shù)器十位的Qc和QAIO2U11VCCIO35VVCCX182345V分計(jì)數(shù)器個(gè)位的QD和QAIO456114V_0.5WIO512秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QAIO674HC30D數(shù)字鐘設(shè)計(jì)－整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路部分

四、元器件

1．四連面包板1塊（編號(hào)A45）

2．鑷子1把 3．剪刀1把

4．共陰八段數(shù)碼管6個(gè) 5．網(wǎng)絡(luò)線2米/人 6．CD4511集成塊6塊 7．CD4060集成塊1塊 8．74HC390集成塊3塊 9．74HC51集成塊1塊 10．74HC00集成塊4塊 11．74HC30集成塊1塊 12．10MΩ電阻5個(gè) 13．500Ω電阻14個(gè) 14．30p電容2個(gè)

15．32.768k時(shí)鐘晶體1個(gè) 16．蜂鳴器10個(gè)（每班）1）芯片連接圖

1)74HC00D

2)CD4511

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3)74HC390D

4)74HC51D

2．面包板的介紹

面包板一塊總共由五部分組成，一豎四橫，面包板本身就是一種免焊電板。面包板的樣式是：

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面包板的注意事項(xiàng)：

1． 面包板旁一般附有香蕉插座，用來(lái)輸入電壓、信號(hào)及接地。2． 上圖中連著的黑線表示插孔是相通的。

3． 拉線時(shí)，盡量將線緊貼面包板，把線成直角，避免交叉，也不要跨越元件。4． 面包板使用久后，有時(shí)插孔間連接銅線會(huì)發(fā)生脫落現(xiàn)象，此時(shí)要將此排插孔做記號(hào)。并不再使用。

五、各功能塊電路圖

數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨(dú)立的電路。

（一）六進(jìn)制電路

由74HC390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖一。

U1A3123U2A12Com74HC00D74HC00DU5SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGU3AV1 32Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U413DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC390D43~ELOF~BIOG~LTVCC5V4511BD將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為六進(jìn)制的連接方法

（二）十進(jìn)制電路

由74HC390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖二。

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U4A3126U4B4574HC00D74HC00DComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AV1 60Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U213DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT4511BD十進(jìn)制接法測(cè)試仿真電路

（三）六十進(jìn)制電路

由兩個(gè)數(shù)碼管、兩4511、一個(gè)74HC390與一個(gè)7400芯片組成，電路如圖三。

（四）雙六十進(jìn)制電路

由2個(gè)六十進(jìn)制連接而成，把分個(gè)位的輸入信號(hào)與秒十位的Qc相連，使其產(chǎn)生進(jìn)位，電路圖如圖四。

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ComComSEVEN_SEG_COM_KU1B6453U1A12U4SEVEN_SEG_COM_KU7U11BABCDEFG64513DADBDCDD5OAOBOCODOE~ELOF~BI~LTOG1211109151421CLR141INA1INB3U10A12ABCDEFG74HC00D74HC00DU3B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD11109U2712674HC00D74HC00DU8A31QA1QB1QC1QD5677126U913DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514VCC5V74HC390D43U1C891011U1D12134511BD74HC390DComVCCU643~ELOF~BI~LTOG5VSEVEN_SEG_COM_K74HC00D74HC00DABCDEFG84511BDComU15C91011U16DSEVEN_SEG_COM_K1213U14U3A131INA1INB21CLR1QA1QB1QC1QD5677126U513DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC00D74HC00DU12B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD111097126U13DADBDCDD5OAOBOCODOEABCDEFG***14V1 100kHz 5V474HC390D43~ELOF~BI~LTOGVCC74HC390D5V43~ELOF~BI~LTOG4511BD4511BD

（五）時(shí)間計(jì)數(shù)電路

由1個(gè)十二進(jìn)制電路、2個(gè)六十進(jìn)制電路組成，因上面已有一個(gè)雙六十電路，只要把它與十二進(jìn)制電路相連即可，詳細(xì)電路見(jiàn)圖五。

ComComComComComComU1SEVEN_SEG_COM_KU2SEVEN_SEG_COM_KU4SEVEN_SEG_COM_KU3SEVEN_SEG_COM_KU5SEVEN_SEG_COM_KU6SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGABCDEFGABCDEFGVCCVCCABCDEFGABCDEFGABCDEFG5V***45VVCCVCC***49***45V***3121110***01514145V9VCCOG995V99OAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOG~LT~LT~EL~EL~BI~BI~ELDADCDDDADCDDDADC~LT~LT~LTDBDB~EL~EL~EL~BI~BIDADCDDDADCDDDADCDBDB3DBDD~BI5V73DBDD4511BD54511BD******12643U23CU25A74HC00D***8U21A74HC00D13111038U20C74HC00D3U19A74HC00D131110974HC00D9356356772QB1QD2QD2QD1QB1QC2QB2QC2QB2QC1QB1QA2QA2QA1QA1QC1QD2QA2QC2QD61QB2INA1CLR2CLR2CLR1INA1INB2INA2INB2INA2INB1INA1INA1INB74HC00D161CLR74HC390D6151INB74HC00D111CLRU26B74HC390D74HC390N1174HC390N74HC390DU20B1574HC00D1262INB74HC00D74HC00D***242V1 1000Hz 5V時(shí)，分，秒計(jì)時(shí)電路圖

（六）校正電路

由74CH51D、74HC00D與電阻組成，校正電路有分校正和時(shí)校正兩部分，電路如圖六。

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142CLRU13AU16B1QA1QC1QDU24DU22BU14AU17BU20DU15AU18B74HC390N43~BI~LT4511BDOGU7U8OFU10VCC4511BDOGU9U114511BDOFU124511BD1010921921254***254太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

IO1VCC正常輸入信號(hào)5V校正信號(hào)R1IO2U2C9108小時(shí)校正電路J110Mohm74HC00D注意：分校時(shí)時(shí)，不會(huì)進(jìn)位到小時(shí)。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123時(shí)計(jì)數(shù)器IO574HC00D1123674HC00D正常輸入信號(hào)校正信號(hào)R3U3A10Mohm12U2B456分計(jì)數(shù)器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分鐘校正電路分校正時(shí)鎖定小時(shí)信號(hào)輸入R410MohmU3B456圖中采用基本RS觸發(fā)器構(gòu)成開(kāi)關(guān)消抖動(dòng)電路，其中與非門(mén)選用74HC00；對(duì)J1和J2，因?yàn)樾Ｕ盘?hào)與0相與為0，而開(kāi)關(guān)的另一端接高電平，正常輸入信號(hào)可以順利通過(guò)與或門(mén)，故校時(shí)電路處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)打向上時(shí)，情況正好與上述相反，這時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。74HC00D數(shù)字鐘設(shè)計(jì)－校時(shí)電路部分

（七）晶體振蕩電路

由晶體與2個(gè)30pF電容、1個(gè)4060、一個(gè)10兆的電阻組成，芯片3腳輸出2Hz的方波信號(hào)，電路如圖七。

（八）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

由74HC30D和蜂鳴器組成，當(dāng)時(shí)間在59:50到59:59時(shí)，蜂鳴報(bào)時(shí)，電路如圖八。

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說(shuō)明：當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí) 分十位、分個(gè) 位和秒十位均保持不變，分別為5，9和5；因此，可以將分計(jì)數(shù)器十位的Qc和QA，個(gè)位的QD和QA及秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QA相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。IO1分計(jì)數(shù)器十位的Qc和QAIO2U11VCCIO35VVCCX182345V分計(jì)數(shù)器個(gè)位的QD和QAIO456114V_0.5WIO512秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QAIO674HC30D數(shù)字鐘設(shè)計(jì)－整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路部分

六、總接線元件布局簡(jiǎn)圖

整個(gè)數(shù)字鐘由時(shí)間計(jì)數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路組成。

其中以校正電路代替時(shí)間計(jì)數(shù)電路中的時(shí)、分、秒之間的進(jìn)位，當(dāng)校時(shí)電路處于正常輸入信號(hào)時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)電路正常計(jì)時(shí)，但當(dāng)分校正時(shí)，其不會(huì)產(chǎn)生向時(shí)進(jìn)位，而分與時(shí)的校位是分開(kāi)的，而校正電路也是一個(gè)獨(dú)立的電路。

電路的信號(hào)輸入由晶振電路產(chǎn)生，并輸入各電路。簡(jiǎn)圖如圖九。

七、芯片連接總圖

因仿真與實(shí)際元件上的差異，所以在原有的簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上，又按實(shí)際布局畫(huà)了這張按實(shí)際芯片布局的接線圖，如圖十。

八、總結(jié)

1． 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法

① 面包板測(cè)試

測(cè)試面包板各觸點(diǎn)是否接通。

② 七段顯示器與七段譯碼器的測(cè)量

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把顯示器與CD4511相連，第一次接時(shí)，數(shù)碼管完全沒(méi)有顯示數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地而造成的，接地后發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法正確顯示數(shù)字，用萬(wàn)用表檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)是因芯片引腳有些接觸不良而造成的，所以確認(rèn)芯片是否接觸良好是非常重要的一件事。

③ 時(shí)間計(jì)數(shù)電路的連接與測(cè)試

六進(jìn)制、十進(jìn)制都沒(méi)有什么大的問(wèn)題，只是芯片引腳的老問(wèn)題，只要重新插過(guò)芯片就可以解決了。但在六十進(jìn)制時(shí)，按圖接線后發(fā)現(xiàn)，顯示器上的數(shù)字總是100進(jìn)制的，而不是六十進(jìn)制，檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)無(wú)論是線路的連通還是芯片的接觸都沒(méi)有問(wèn)題。最后，在重對(duì)連線時(shí)發(fā)現(xiàn)是線路接錯(cuò)引腳造成的，改過(guò)之后，顯示就正常了。

④ 校正電路

因上面程因引腳接錯(cuò)而造成錯(cuò)誤，所以校正電路是完全按照仿真圖所連的，在測(cè)試時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行時(shí)校時(shí)時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，但當(dāng)進(jìn)行到分校時(shí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)電路的秒電路開(kāi)始亂跳出錯(cuò)。因此，電路一定是有地方出錯(cuò)了，在反復(fù)對(duì)照后，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樵诮尤胄Ｕ娐窌r(shí)忘了把秒十位和分個(gè)位之間的連線拿掉而造成的，因此，在接線時(shí)一定要注意把不要的多余的線拿掉。

2． 設(shè)計(jì)體會(huì)

通過(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)椋賹?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。

3． 對(duì)設(shè)計(jì)的建議

我希望老師在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做電路的資料、原理，以及如何檢測(cè)電路的方法，還有關(guān)于檢測(cè)芯片的方法。這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀況，完成設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)：

《數(shù)字電路硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐》 賈秀美 主編 高等教育出版社 《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試》 謝自美主編 華中理工出版社?！稊?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 閻 石 主編 高等教育出版社

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第四篇：電子課設(shè) 心得體會(huì)

電子課設(shè)心得體會(huì)

本次課設(shè)的任務(wù)是完成一個(gè)電子鐘，要求有計(jì)時(shí)，周顯示與整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。整個(gè)電路系統(tǒng)大體由秒脈沖發(fā)生器，計(jì)數(shù)譯碼顯示功能模塊，整點(diǎn)報(bào)時(shí)蜂鳴器電路模塊組成。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要的感受有幾點(diǎn)：

第一，理論基礎(chǔ)要扎實(shí)。電子鐘的課設(shè)最基礎(chǔ)的部分就是電子課上的計(jì)時(shí)器內(nèi)容，在清楚計(jì)時(shí)器，觸發(fā)器，邏輯電路等集成元器件和相關(guān)電路工作原理的前提下，才能對(duì)任務(wù)有一個(gè)清晰明確的了解和設(shè)想出解決方案。

第二，線路布局要有全局觀念。在明確電子鐘整體工作原理和組成部分以及它們的相互聯(lián)系后，才能規(guī)劃出合理，操作性強(qiáng)的布線布局。這一點(diǎn)我深有體會(huì)，當(dāng)初布局時(shí)一味強(qiáng)調(diào)緊湊，想為后來(lái)的電路留出空間，結(jié)果造成了整體電路布線的疏密不均，大量導(dǎo)線集中在一塊區(qū)域內(nèi)，為日后的排查調(diào)試工作帶來(lái)了巨大的工作量。

第三，要用模塊化的思想來(lái)處理具體任務(wù)。所謂復(fù)雜，不過(guò)是簡(jiǎn)單的堆砌。整個(gè)系統(tǒng)的電路紛繁復(fù)雜，所以要用模塊化的思想來(lái)拆分具體任務(wù)，之后再逐一解決。我將電路系統(tǒng)拆分為秒脈沖發(fā)生器，計(jì)數(shù)譯碼顯示功能模塊和整點(diǎn)報(bào)時(shí)蜂鳴器電路模塊，化整為零，大大提高了設(shè)計(jì)效率。

在制作過(guò)程中，明顯感覺(jué)到，知易行難。真正的工程遠(yuǎn)沒(méi)有理想的設(shè)計(jì)模型那么簡(jiǎn)單。尤其是插線，極端需要細(xì)致耐心，剪線頭時(shí)稍有疏忽，就容易造成接觸不良，而對(duì)錯(cuò)面包板上的洞眼，更是令人欲哭無(wú)淚的差錯(cuò)。

在調(diào)試過(guò)程中，對(duì)排錯(cuò)的不易深有體會(huì)。經(jīng)過(guò)不斷摸索，總結(jié)出了一套流程。

一旦出現(xiàn)問(wèn)題，第一，由現(xiàn)象分析問(wèn)題的來(lái)源。第二，通過(guò)初步電位測(cè)試，縮小和確定故障的范圍。第三，對(duì)照?qǐng)D紙，注意檢查芯片各引腳的結(jié)線。第四，檢查引腳的線頭，芯片的引腳等是否存在接觸問(wèn)題。第五，改動(dòng)后再次上電觀察故障的表現(xiàn)情況有無(wú)變化。第六，當(dāng)以上一切都不起作用時(shí)，向老師匯報(bào)電位測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)教老師的經(jīng)驗(yàn)，或者參照同學(xué)類(lèi)似問(wèn)題的結(jié)局方法。

通過(guò)這次課設(shè)的工程鍛煉，我感到，行百里者半八十，面對(duì)浩大復(fù)雜的具體工程，一定要有信心，恒心，耐心和決心。打好基礎(chǔ)，從小到大，由淺入深，從局部到整體，以弄清工作原理為第一要?jiǎng)?wù)，在這一基礎(chǔ)上，小心謹(jǐn)慎，細(xì)致耐心地動(dòng)手搭建。遇見(jiàn)問(wèn)題要多觀察，多思考，用邏輯分析和經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析解決問(wèn)題。最后覺(jué)得，小小一個(gè)電子鐘就有如此復(fù)雜的工作量，確實(shí)應(yīng)該使用Proteus等電路電子設(shè)計(jì)仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真調(diào)試，這能極大地解放設(shè)計(jì)人員，減輕勞動(dòng)量，提高工作效率和成品質(zhì)量。

05101064

江一帆

第五篇：電力電子課設(shè)

武漢理工大學(xué)《電力電子》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

摘要

整流電路是電力電子電路中出現(xiàn)最早的一種，它的作用是將交流電能變?yōu)橹绷麟娔芄┙o直流用電設(shè)備。整流電路的應(yīng)用十分廣泛，例如直流電動(dòng)機(jī)，電鍍、電解電源、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、通信系統(tǒng)電源等。

整流電路可從各種角度進(jìn)行分類(lèi)，主要分類(lèi)方法有：按組成的器件可分為不可控、半控、全控三種；按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路；按交流輸入相數(shù)可分為單相電路和多相電路；按變壓器二次電流方向是單相或多向，又可分為單拍電路和雙拍電路。

本次課程設(shè)計(jì)主要討論單相橋式整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，分析和研究其工作原理。在分析原理的基礎(chǔ)上對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

武漢理工大學(xué)《電力電子》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

目錄

1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求....................................................3 1.1設(shè)計(jì)條件.....................................................3 1.2設(shè)計(jì)要求.....................................................3 2設(shè)計(jì)步驟..........................................................3 3電路原理..........................................................3 3.1電路原理圖...................................................3 3.2電路分析.....................................................4 3.3仿真結(jié)果.....................................................4 3.3.1 u2和ud波形............................................5 3.3.2 i2和id波形.............................................5 4參數(shù)計(jì)算..........................................................6 5心得體會(huì)..........................................................7 參考文獻(xiàn)............................................................8

武漢理工大學(xué)《電力電子》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

單相橋式全控帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載

1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

1.1設(shè)計(jì)條件

單相橋式全控整流電路，U2＝150V，負(fù)載中勢(shì)負(fù)載E=40V。

R＝2Ω，觸發(fā)角90°，反電動(dòng)1.2設(shè)計(jì)要求

①仿真輸出ud、id、和i2的波形；

②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2； ③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。

2設(shè)計(jì)步驟

1在PSIM軟件上畫(huà)出電路原理圖 ○2設(shè)置各個(gè)元器件參數(shù) ○3分析電路 ○4調(diào)試電路，仿真輸出所需參數(shù)波形 ○5根據(jù)要求，求所需參數(shù) ○

3電路原理

3.1電路原理圖

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圖2.1 電路原理圖

3.2電路分析

當(dāng)負(fù)載為蓄電池、直流電動(dòng)機(jī)的電樞（忽略其中的電感)等時(shí)，負(fù)載可看成是一個(gè)直流電壓源，對(duì)于整流電路，它們就是反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。

當(dāng)忽略主電路各部分的電感時(shí)，只有在u2瞬時(shí)值的絕對(duì)值大于反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載即u2?E時(shí)，才有晶閘管承受正電壓，有導(dǎo)通的可能。晶閘管導(dǎo)通之后，ud?u2，id?ud?E，直至u2?E，id即將至0使得晶閘管關(guān)斷，此后ud?E。與電阻負(fù)R載時(shí)相比，晶閘管提前了電度角?停止導(dǎo)電。

E ??arcsin2U2

3.3仿真結(jié)果

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3.3.1 u2和ud波形

圖3.1U2和Ud波形

3.3.2 i2和id波形

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圖3.2Id和I2波形

4參數(shù)計(jì)算

停止導(dǎo)電角

E40??arcsin?arcsin?10.87? 2U22?150電壓平均值

??1???Ud?E?E??2sin?td(?t)?89.07V

????電流平均值

Id?Ud89.07??44.54A R2考慮安全裕量： 晶閘管額定電壓

UN?(2~3)?2U2?424.26V

晶閘管額定電流

IN?(1.5~2)?

Id?20.06A

2?1.57

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5心得體會(huì)

通過(guò)這次電力電子課程設(shè)計(jì)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。而且我第一次感受到自己設(shè)計(jì)電路圖然后在仿真軟件上驗(yàn)證自己分析成果的喜悅。

本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到的問(wèn)題比較少，這可能跟我的課程設(shè)計(jì)題目有關(guān)。最大的難題是如何熟練的運(yùn)用PSIM仿真軟件。在軟件上畫(huà)圖發(fā)過(guò)程中我不斷摸索總算是對(duì)這個(gè)軟件有了初步掌握。

到此為止，我們接近兩周的課程設(shè)計(jì)也告一段落。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，對(duì)課本上的只是在實(shí)際生活中的運(yùn)用也有了進(jìn)一步的了解，同時(shí)基本上能夠掌握PSIM軟件的使用方法，可以說(shuō)是從中受益匪淺。

通過(guò)本次課設(shè)我也學(xué)到很多課堂上學(xué)不到的調(diào)試知識(shí)。很感謝學(xué)校給我們提供了這么好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，感謝老師的指導(dǎo)，從老師的身上學(xué)到了對(duì)知識(shí)真正嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度，讓我受益匪淺。

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參考文獻(xiàn)

【1】王兆安 劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社2009(5)