電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 前 言電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),也是電子類專業(yè)整個(gè)知識(shí)和能力體系的重要支柱之一。它內(nèi)容多，處理問題的方式多，理解難度大，實(shí)踐性要求高。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，使學(xué)生自己通過設(shè)計(jì)和搭建一個(gè)實(shí)用電子產(chǎn)品雛形,鞏固和加深在電子技術(shù)課程中的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)中的基本技能,訓(xùn)練電子產(chǎn)品制作時(shí)的動(dòng)手能力。掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程中電路的設(shè)計(jì)、器件的選擇方法、電路仿真工具及仿真方法，實(shí)際電路的安裝、調(diào)試、指標(biāo)檢測(cè)，設(shè)計(jì)書的編寫等基本能力。為畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)以后從事電子技術(shù)方面的科研和開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)。 一概 述電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是集電子線路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)與

2、編程、系統(tǒng)綜合、元器件參數(shù)計(jì)算和選擇、電路仿真與調(diào)試、印刷電路板設(shè)計(jì)、電路安裝與調(diào)試于一體，獨(dú)立完成電路的綜合練習(xí)。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)不同于一般的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證基本理論和電路性能，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)初步了解實(shí)驗(yàn)的步驟和基本方法，熟悉常用儀器設(shè)備的使用方法，達(dá)不到訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手解決電路問題的能力。課程設(shè)計(jì)是學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，利用實(shí)驗(yàn)的手段檢驗(yàn)理論設(shè)計(jì)中的問題，指導(dǎo)電路的調(diào)試工作，從而使理論和實(shí)際有機(jī)的結(jié)合起來，鍛煉解決問題分析問題的實(shí)際能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)向技能轉(zhuǎn)化。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)不能等同于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，它是對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的局部模擬和過程仿真，其總體要求一般要低得多。讓學(xué)生從理論學(xué)習(xí)的軌道逐漸引向

3、實(shí)際方面來，把過去熟悉的定性分析、定量計(jì)算的方法逐步和工程估算、實(shí)驗(yàn)調(diào)整等手段結(jié)合起來，逐步掌握工程設(shè)計(jì)的步驟和方法，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的程序和實(shí)施辦法。這對(duì)今后從事技術(shù)工作無疑是啟蒙訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)的目的和要求1. 能夠較全面地鞏固和應(yīng)用“電子技術(shù)”課程中所學(xué)的基本理論和基本方法，并初步掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。2. 能合理、靈活地應(yīng)用各種器件實(shí)現(xiàn)規(guī)定的系統(tǒng)。3. 培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的系統(tǒng)的能力。4.培養(yǎng)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，包括電路布局、安裝、調(diào)試和排除故障的能力。5.培養(yǎng)書寫綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。三、課程設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，從選擇設(shè)計(jì)方案開始，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)；選擇合適

4、的器件，畫出設(shè)計(jì)電路圖；掌握一般電子線路仿真調(diào)試的基本方法并能解決出現(xiàn)的問題，在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)際電路方案。通過安裝、調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。對(duì)電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，經(jīng)驗(yàn)收合格后，寫出完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。四、課程設(shè)計(jì)的具體步驟 電子電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟是：分析設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo)，選擇總體方案，設(shè)計(jì)單元電路，選擇器件，計(jì)算參數(shù)，畫總體電路圖。進(jìn)行仿真試驗(yàn)和性能測(cè)試。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中往往反復(fù)進(jìn)行以上各步驟，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要靈活掌握。 1. 總體方案選擇 設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據(jù)提出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求及性能指標(biāo)，用具有一定功能的若干單元電路組成

5、一個(gè)整體，來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的各項(xiàng)要求和技術(shù)指標(biāo)。設(shè)計(jì)過程中，往往有多種方案可以選擇，應(yīng)針對(duì)任務(wù)要求，查閱資料，權(quán)衡各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從中選優(yōu)。 2. 單元電路的設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)單元電路的一般方法和步驟 a.根據(jù)設(shè)計(jì)要求和選定的總體方案原理圖，確定對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)應(yīng)詳細(xì)擬定主要單元電路的性能指標(biāo)。 b.擬定出各單元電路的要求后，對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)。 c. 單元電路設(shè)計(jì)應(yīng)采用符合的電平標(biāo)準(zhǔn)。 2.2 元器件的選擇 在搭建單元電路時(shí)，對(duì)于特定功能單元選擇主要集成塊的余地較小。比如時(shí)鐘電路選555，轉(zhuǎn)換電路選0809，譯碼及顯示驅(qū)動(dòng)電路也都相對(duì)固定。但由于電路參數(shù)要求不同，還需要通過選擇參

6、數(shù)來確定集成塊型號(hào)。一個(gè)電路設(shè)計(jì)，單用數(shù)字電路課程內(nèi)容是不夠的，往往同時(shí)摻有線性電路元件和集成塊，因此還需對(duì)相應(yīng)內(nèi)容熟悉，比如運(yùn)算放大器的種類和基本用法，集成比較器和集成穩(wěn)壓電路的特性和用法。總之，構(gòu)建單元電路時(shí)，選擇器件的電平標(biāo)準(zhǔn)和電流特性很重要。普通的門電路、時(shí)序邏輯電路、組合邏輯電路、脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、采樣和存儲(chǔ)電路等，參數(shù)選擇恰當(dāng)可以發(fā)揮其性能并節(jié)約設(shè)計(jì)成本。 單元電路設(shè)計(jì)過程中，阻容元件的選擇也很關(guān)鍵。它們的種類繁多，性能各異。優(yōu)選的電阻和電容輔助于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)可以使其功能多樣化、完整化。 3. 單元電路調(diào)整與連調(diào) 各單元電路的輸入輸出邏輯關(guān)系與它們之間的正確傳遞決

7、定了設(shè)計(jì)內(nèi)容的成敗。具體步驟要求每一個(gè)單元電路都須經(jīng)過調(diào)整，有條件情況下可應(yīng)用邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)試，確保單元正確。各單元之間的匹配連接是設(shè)計(jì)的最后步驟，主要包含兩方面，分別是電平匹配和驅(qū)動(dòng)電流匹配。它也是整個(gè)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵一步。 4. 衡量設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)工作穩(wěn)定可靠；能達(dá)到預(yù)定的性能指標(biāo)，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔?；電路簡單，成本低，功耗低；器件?shù)目少，集成體積小，便于生產(chǎn)和維護(hù)。五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1. 對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行簡要闡述。2. 設(shè)計(jì)任務(wù)及其具體要求。3. 總體設(shè)計(jì)方案方框圖及各部分電路設(shè)計(jì)（含各部分電路功能、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)、電路設(shè)計(jì)原理圖及其功能闡述、所選用的集成電路器

8、件等）。4. 整機(jī)電路圖（電路圖應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號(hào)繪制，電路圖中應(yīng)標(biāo)明接線引出端名稱、元件編號(hào)等）。5. 器件清單。6. 調(diào)試結(jié)果記錄。7. 總結(jié)與體會(huì)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)內(nèi)容完整、字跡工整、圖表整齊、數(shù)據(jù)詳實(shí)。六、參考題目課題一 對(duì)講機(jī)放大電路的設(shè)計(jì)課題二 直流穩(wěn)壓電源與充電電源課題三 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器課題四 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì) 課題五 智力競(jìng)賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)課題六 交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì) 課題七 汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)課題八 數(shù)字溫度計(jì) 課題九 多路防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)課題十 電梯控制電路設(shè)計(jì)課題十一 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) 對(duì)講機(jī)放大電路設(shè)計(jì)放大器由于具有對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大的功能，所以得到了廣泛

9、的應(yīng)用，但因單級(jí)放大器的增益不高，實(shí)用的放大器一般均由多級(jí)放大器構(gòu)成。本文以對(duì)講機(jī)為例，通過設(shè)計(jì)安裝和調(diào)試掌握多級(jí)放大器的一般設(shè)計(jì)方法。一. 工作原理放大器abcdky2y1圖1-1 對(duì)講機(jī)原理圖簡易對(duì)講機(jī)工作原理如圖1-1所示，放大器是核心部分。它的作用是把話筒送來的微弱信號(hào)放大到足以使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。y1、y2為揚(yáng)聲器，k為雙刀雙擲開關(guān)，利用開關(guān)k的切換作用，可以改變y1、y2與放大電路連接的位置，使y1、y2交替作為話筒和揚(yáng)聲器使用。圖中，k處在圖中所示位置，y2通過k接到放大器的輸入端成為話筒，y1則接到輸出端為揚(yáng)聲器。此時(shí)有人對(duì)著y2講話時(shí)，y2把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)加到放大器的輸入

10、端，經(jīng)放大器放大后可帶動(dòng)揚(yáng)聲器y1發(fā)出聲音，從而可在y1處聽到y(tǒng)2處的講話。當(dāng)k撥到另一位置時(shí)，則可以在y1處講話，y2處收聽。通過k的開關(guān)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向有線通話，稱為對(duì)講機(jī)。輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)前置級(jí)信號(hào)源負(fù)載圖1-2 放大器方框圖對(duì)講機(jī)放大器的電路組成方框圖如圖1-2,電路由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)構(gòu)成。前置級(jí)由兩級(jí)放大器組成，放大器第一級(jí)輸入端與傳感器相連（作為話筒時(shí)的y1和y2），故也稱為輸入級(jí)，放大器的第二級(jí)把輸入級(jí)的輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大再傳給輸出級(jí)，這一級(jí)也稱作中間級(jí)。輸出級(jí)由otl功率放大器組成，把前置級(jí)的電壓信號(hào)進(jìn)行功率放大，帶動(dòng)揚(yáng)聲器。二. 設(shè)計(jì)任務(wù)1前置放大級(jí)技術(shù)指標(biāo).

11、電壓放大倍數(shù)：av=100；. 最大輸出電壓vo=1v；. 頻率響應(yīng)：30hz30khz；. 輸入電阻：ri 15k；. 失真度： 10%；. 負(fù)載電阻：rl=2k；. 電源電壓：vcc=12v；2功率放大器（輸出級(jí)）技術(shù)指標(biāo). 最大輸出功率： pom 0.25w；. 負(fù)載電阻 ： rl = 8 ；. 失真度 ： 5%. 效率 ： 50%. 輸入阻抗 ：r i 100 k三. 設(shè)計(jì)要求1. 畫出電路原理圖（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；5. 實(shí)驗(yàn)室自行裝配和調(diào)試；6. 編寫設(shè)計(jì)報(bào)告；包括設(shè)計(jì)與制作的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心

12、得體會(huì)。四. 所用儀器設(shè)備1 計(jì)算機(jī)及電路仿真軟件。2 信號(hào)發(fā)生器。3 示波器。4 穩(wěn)壓電源。5 晶體管毫伏表。6 萬用表。 直流穩(wěn)壓電源與充電電源一. 直流穩(wěn)壓電源與充電電源的任務(wù)：設(shè)計(jì)一直流穩(wěn)壓電源與充電電源電路，輸出電壓有3v、6v兩檔，且正負(fù)極性可以轉(zhuǎn)換。整機(jī)直流穩(wěn)壓電源與充電電源電路整體電路框圖，如圖2-1所示。整流濾波電 路穩(wěn) 壓電 路充電電路（慢充）充電電路（快充）圖 2-1 整體電路框圖1整流濾波電路采用橋式整流電容濾波電路。2穩(wěn)壓電路采用帶有限流型保護(hù)電路的晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路。3充電電路采用兩個(gè)晶體管恒流源電路。二. 主要技術(shù)指標(biāo)：1 輸出電壓：3v、6v兩檔，且正負(fù)極性可以

13、轉(zhuǎn)換。2 輸出電流：額定電流為150ma，最大電流500 ma。3 額定電流輸出時(shí)，uo/uo小于10%。4 能對(duì)4節(jié)5號(hào)或7號(hào)可充電電池“慢充”或“快充”。慢充的充電電流為 50ma60ma ，快充的充電電流為 110ma130ma。三所用儀器設(shè)備1. 計(jì)算機(jī)及電路仿真軟件。2. 示波器。3. 萬用表。 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，能輸出方波和三角波兩種波形。二、主要技術(shù)指標(biāo)：1輸出為方波和三角波兩種波形，用開關(guān)切換輸出；2輸出電壓均為雙極性；3輸出阻抗均為50；4輸出為方波時(shí)輸出電壓峰值為05v可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200hz 2khz可調(diào)。5輸出為三角波

14、時(shí)輸出電壓峰值為05v可調(diào)，輸出信號(hào)頻率為200hz 2khz可調(diào)。三所用儀器設(shè)備1.計(jì)算機(jī)及電路仿真軟件。2.示波器。3.萬用表等。數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時(shí)、日的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確，顯示直觀、無機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直?，大到車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。數(shù)字電子鐘的電路組成方框圖如圖1.1所示。圖1.1 數(shù)字電子鐘框圖由圖1.1可見，數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時(shí)電路；六十進(jìn)制秒、分計(jì)數(shù)器，二十四進(jìn)制（或十二進(jìn)制）計(jì)時(shí)計(jì)

15、數(shù)器；秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示日、時(shí)、分、秒的數(shù)字電子鐘，要求如下：1. 由晶振電路產(chǎn)生1hz標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)。2. 秒、分為0059六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。3. 時(shí)為0023二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。4. 周顯示從1日為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。5. 可手動(dòng)校時(shí)：能分別進(jìn)行秒、分、時(shí)、日的校時(shí)。只要將開關(guān)置于手動(dòng)位置，可分別對(duì)秒、分、時(shí)、日進(jìn)行手動(dòng)脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。6. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路要求在每個(gè)整點(diǎn)前嗚叫五次低音（500hz），整點(diǎn)時(shí)再嗚叫一次高音（1000hz）。三、可選用器材1. 通用實(shí)驗(yàn)底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：cd4060、7

16、4ls74、74ls161、74ls248及門電路4. 晶振：32768 hz5. 電容：100f/16v、22pf、322pf之間6. 電阻：200、10k、22m7. 電位器：2.2k或4.7k8. 數(shù)顯：共陰顯示器lc5011-119. 開關(guān)：單次按鍵10. 三極管：805011. 喇叭：1 w /4，8智力競(jìng)賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述智力競(jìng)賽是一種生動(dòng)活潑的教育形式和方法，通過搶答和必答兩種方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們?cè)黾右恍┛茖W(xué)知識(shí)和生活知識(shí)。實(shí)際進(jìn)行智力競(jìng)賽時(shí)，一般分為若干組，各組對(duì)主持人提出的問題，分必答和搶答兩種。必答有時(shí)間限制，到時(shí)要告警

17、，回答問題正確與否，由主持人判別加分還是減分，成績?cè)u(píng)定結(jié)果要用電子裝置顯示。搶答時(shí)，要判定哪組優(yōu)先，并予以指示和鳴叫。因此，要完成以上智力競(jìng)賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個(gè)部分。1. 計(jì)分、顯示部分；2. 判別選組控制部分；3. 定時(shí)電路和音響部分。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用ttl或cmos集成電路設(shè)計(jì)智力競(jìng)賽搶答器邏輯控制電路，具體要求如下：1. 搶答組數(shù)為4組，輸入搶答信號(hào)的控制電路應(yīng)由無抖動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。2. 判別選組電路。能迅速、準(zhǔn)確地判處搶答者，同時(shí)能排除其它組的干擾信號(hào)，閉鎖其它各路輸入使其它組再按開關(guān)時(shí)失去作用，并能對(duì)搶中者有光、聲顯示和嗚叫指示。3. 計(jì)數(shù)、顯示電

18、路。每組有三位十進(jìn)制計(jì)分顯示電路，能進(jìn)行加/減計(jì)分。4. 定時(shí)及音響。必答時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)燈亮，以示開始，當(dāng)時(shí)間到要發(fā)出單音調(diào)“嘟”聲，并熄滅指示燈。搶答時(shí)，當(dāng)搶答開始后，指示燈應(yīng)閃亮。當(dāng)有某組搶答時(shí)，指示燈滅，最先搶答一組的燈亮，并發(fā)出音響。也可以驅(qū)動(dòng)組別數(shù)字顯示（用數(shù)碼管顯示）?；卮饐栴}的時(shí)間應(yīng)可調(diào)整，分別為10s、20s、50s、60s或稍長些。4. 主持人應(yīng)有復(fù)位按鈕。搶答和必答定時(shí)應(yīng)有手動(dòng)控制。三、可選用器材1. 通用實(shí)驗(yàn)底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：74ls190、74ls48、cd4043、74ls112及門電路4. 顯示器：lcd5011-11、cl002、發(fā)光二極管5.

19、撥碼開關(guān)（8421碼）6. 阻容元件、電位器7. 喇叭、開關(guān)等 交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述為了確保十字路口的車輛順利、暢通地通過，往往都采用自動(dòng)控制的交通信號(hào)燈來進(jìn)行指揮。其中紅燈（r）亮表示該條道路禁止通行；黃燈（y）亮表示停車；綠燈（g）亮表示允許通行。交通燈控制器的系統(tǒng)框圖如圖3.1所示。圖3.1 交通燈控制器系統(tǒng)框圖二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈控制器，其要求如下：1. 滿足如圖3.2順序工作流程。圖中設(shè)南北方向的紅、黃、綠燈分別為nsr、nsy、nsg，東西方向的紅、黃、綠燈分別為ewr、ewy、ewg。它們的工作方式，有些必須是并行進(jìn)行的，即南北方向綠燈亮，東西

20、方向紅燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。圖3.2 交通燈順序工作流程圖 2. 應(yīng)滿足兩個(gè)方向的工作時(shí)序：即東西方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時(shí)間之和，南北方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時(shí)間之和。時(shí)序工作流程圖見圖3.3所示。圖3.3中，假設(shè)每個(gè)單位時(shí)間為3秒，則南北、東西方向綠、黃、紅燈亮?xí)r間分別為15秒、3秒、18秒，一次循環(huán)為36秒。其中紅燈亮的時(shí)間為綠燈、黃燈亮的時(shí)間之和，黃燈是間歇閃耀。圖3.3 交通燈時(shí)序工作流程圖3. 十字路口要有數(shù)字顯示，作為時(shí)間提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。具體為：當(dāng)某方向綠燈

21、亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，直至減到數(shù)為“0”，十字路口紅、綠等交換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。例如：當(dāng)南北方向從紅燈轉(zhuǎn)換成綠燈時(shí)，置南北方向數(shù)字顯示為18，并使數(shù)顯計(jì)數(shù)器開始減“1”計(jì)數(shù)，當(dāng)減到綠燈滅而黃燈亮（閃耀）時(shí)，數(shù)顯得值應(yīng)為3，當(dāng)減到“0”時(shí)，此時(shí)黃燈滅，而南北方向的紅燈亮；同時(shí)，使得東西方向的綠燈亮，并置東西方向的數(shù)顯為18。4. 可以手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)控制，夜間為黃燈閃耀。5. 在完成上述任務(wù)后，可以對(duì)電路進(jìn)行以下幾方面的電路改進(jìn)或擴(kuò)展。 （1）在某一方向（如南北）為十字路口主干道，另一方向（如東西）為次干道；主干道由于車輛、行人多，而次干

22、道的車輛、行人少，所以主干道綠燈亮的時(shí)間可以選定為次干道綠燈亮?xí)r間的2倍或3倍。（2）用led發(fā)光二極管模擬汽車行駛電路。當(dāng)某一方向綠燈亮?xí)r，這一方向的發(fā)光二極管接通，并一個(gè)一個(gè)向前移動(dòng)，表示汽車在行駛；當(dāng)遇到黃燈亮?xí)r，移位發(fā)光二極管就停止，而過了十字路口的移位發(fā)光二極管繼續(xù)向前移動(dòng)；紅燈亮?xí)r，則另一方向轉(zhuǎn)為綠燈亮，那么，這一方向的led發(fā)光二極管就開始移位（表示這一方向的車輛行駛）。三、可選用器材1. 通用實(shí)驗(yàn)底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 交通信號(hào)燈及汽車模擬裝置4. 集成電路：74ls74、74ls164、74ls168、74ls248及門電路5. 顯示：lc5011-11，發(fā)光二極管6.

23、電阻7. 開關(guān)汽車尾燈控制電路一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)構(gòu)成一個(gè)控制汽車六個(gè)尾燈的電路，用六個(gè)指示燈模擬六個(gè)尾燈（汽車每側(cè)三個(gè)燈），并用兩個(gè)撥動(dòng)式（乒乓）開關(guān)作為轉(zhuǎn)彎信號(hào)源；一個(gè)兵乓開關(guān)用于指示右轉(zhuǎn)彎，一個(gè)乒乓開關(guān)用于指示左轉(zhuǎn)彎，如果兩個(gè)乒乓開關(guān)都被接通，說明駕駛員是一個(gè)外行，緊急閃爍器起作用。圖4.1右轉(zhuǎn)彎時(shí)三個(gè)右邊的燈應(yīng)動(dòng)作，左邊的燈則全滅，右邊的燈如圖4.1（a）所示，周期性明亮與暗，一周約需一秒，對(duì)于左轉(zhuǎn)彎，左邊燈的操作應(yīng)相類似；當(dāng)緊急閃爍起作用時(shí)，六個(gè)尾燈大約以1hz的頻率一致地閃爍著亮與暗。同時(shí)，電路還用一個(gè)開關(guān)模擬腳踏制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)，若轉(zhuǎn)彎開關(guān)未合上（或錯(cuò)誤地將兩個(gè)開關(guān)均合上的情況）所有六

24、個(gè)尾燈均連續(xù)燃亮，在轉(zhuǎn)彎的情況下，三個(gè)轉(zhuǎn)向的尾燈應(yīng)正常動(dòng)作，另三個(gè)尾燈連續(xù)亮。另一個(gè)開關(guān)模擬停車，停車時(shí)，全部尾燈亮度為正常的一半。二、提示汽車尾燈控制電路由四部分組成，如圖4.1（b）所示，控制電路、時(shí)鐘發(fā)生電路、邏輯開關(guān)及邏輯電平指示。（1）轉(zhuǎn)彎信號(hào)是四狀態(tài)計(jì)數(shù)電路，可由小規(guī)模觸發(fā)器構(gòu)成，也可由中規(guī)模計(jì)數(shù)器構(gòu)成。（2）時(shí)鐘產(chǎn)生電路，可由555定時(shí)器構(gòu)成1hz信號(hào)和50hz信號(hào)（用于停車時(shí)，尾燈亮度為正常一半）。接線圖由同學(xué)自己擬定。三、設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)置轉(zhuǎn)彎信號(hào)狀態(tài)計(jì)數(shù)電路。（2）設(shè)置時(shí)鐘發(fā)生電路（f=1hz）。（3）設(shè)置控制電路。（4）設(shè)置邏輯開關(guān)。（5）畫出汽車尾燈控制電路圖。四、器材

25、（1）74ls11三輸入與門2片。（2）74ls175觸發(fā)器1片。（3）74ls20四輸入與非門3片。（4）74ls00四兩輸入與非門3片。（5）74ls04反相器1片。（6）cd40106反相施密特觸發(fā)器1片。（7）電阻、電容、導(dǎo)線若干。（8）面包板2塊。數(shù)字溫度計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試溫度范圍為0100的數(shù)字溫度計(jì)。二、提示數(shù)字溫度計(jì)一般由溫度傳感器、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示等幾個(gè)部分組成。圖5.1是數(shù)字溫度計(jì)的原理圖。圖5.1數(shù)字溫度計(jì)的原理圖（1）溫度傳感器溫度是最普通最基本的物理量，用電測(cè)法測(cè)量溫度時(shí)，首先要通過溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)換成電量，溫度傳感器有熱膨脹式（雙金屬元件和水銀

26、柱開關(guān)），溫差電勢(shì)效應(yīng)電壓式（熱電偶），電阻效應(yīng)式電阻溫度計(jì)（有鉑、鎳及鎳鐵合金和熱敏電阻）。半導(dǎo)體感受式（測(cè)溫電阻、二極管和集成電路器件如ad590）。ad590是一種單片集成的兩端式溫度敏感電流源，它有金屬殼，小型的扁平封裝芯片和不銹鋼等幾種封裝方式，它是一個(gè)電流源，所流過電流的數(shù)值（a級(jí)）等于絕對(duì)溫度（kelvin）的變數(shù)，其激勵(lì)電壓可以從+4v+30v，適用的溫度范圍從-55+110。圖5.2是它的應(yīng)用示例圖。圖5.2 ad590應(yīng)用示例（2）溫度的測(cè)量在測(cè)量溫度時(shí)，ad590往往要接到需要電壓輸入的系統(tǒng)中，圖5.2是用兩個(gè)ad590和一個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)行溫度測(cè)量的基本電路，其輸出電壓vo=（t1-t2）50mv/，若t2=0，則為待測(cè)溫度，當(dāng)t1=t2時(shí)，由于ad590之間的失配或者有小的溫度差，用電阻r1和r2能夠調(diào)掉偏置。（3）溫度的數(shù)字顯示運(yùn)算放大器輸出電壓需經(jīng)a/d變換、譯碼器送至數(shù)碼管顯示。應(yīng)注意顯示的溫度數(shù)值與電壓之間的換算關(guān)系。三、設(shè)計(jì)要求（1）查閱資料選擇溫度傳感器。（2）設(shè)計(jì)溫度測(cè)量電路（確定溫度與電壓之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系）。（3）設(shè)計(jì)溫度顯示電路（顯示的數(shù)字應(yīng)反映被測(cè)量的溫度）。（4）畫出數(shù)字溫度計(jì)電路圖，讀數(shù)范圍0100，讀數(shù)穩(wěn)定。四、器材（1）溫度傳感器ad590等。（2）運(yùn)算放大器a741 1片。（3）模數(shù)轉(zhuǎn)換