電子技術課程設計

電子技術課程設計計劃書一、本次課程設計目的進一步學習和掌握數(shù)字和模擬電子技術的工作原理，培養(yǎng)學生設計電子電路的能力，學會使用Multisim10軟件做仿真實驗，修改、完善、驗證和實現(xiàn)電路的設計方案。充分認識理論知識對應用技術的指導性作用，進一步加強理論知識與應用相結合的實踐和鍛煉。通過這次設計實踐能夠進一步加深對專業(yè)知識和理論知識學習的認識和理解，使自己的設計水平和對所學的知識的應用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。具體要求：1、結合所學的數(shù)字和模擬電子技術的理論知識來完成數(shù)字和模擬電子技術課程設計；

2、學會根據(jù)選題確定設計電路的功能和本次設計的目標及完成的步驟；3、在數(shù)字和模擬電子技術的課程設計中，熟悉數(shù)字和模擬電子技術的設計方法和技巧以及集成電路的使用；4、學會采用Multisim10軟件方法仿真電路,掌握分析仿真結果的方法；5、初步掌握電路設計科學技術應用文的寫作方法。二、本次課程設計安排1、時間安排第16周-17周為課程設計時間，該時間段內，學生停課，專心作好課程設計。2、人員安排本次課程設計共有7個班。指導教師：龐晶電子1，2班翟翠電子3，4班張國勇電子5班，胡和智通信1,2班3、地點安排計電學部：A304，A320，A324，A328要求一人一個課題，必須做出仿真結果，按照提供的模板做好設計報告，嚴禁相互抄襲。答辯時間地點：17周周四和周五（指導教師通知）三、上交材料要求1、要求紙制文檔一份，用A4紙張打印。2、電子文檔一份，用自己的學號和姓名命名文件名。設計時間：第16，17周星期一至星期五注意：答辯時必須提交所有材料給指導老師。課程設計報告書樣版（見附件1）課程設計題目（見附件2）附件1※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2014級電子信息學生電子技術課程設計河北工業(yè)大學廊坊分校電子技術課程設計報告書課題名稱一種多種波形發(fā)生器設計姓名*************學號*************院、系、部計電學部專業(yè)電子信息C141指導教師**************2016年6月12日一、設計任務及要求：用中小規(guī)模集成芯片設計制作產(chǎn)生方波、三角波和正弦波等多種波形信號輸出的波形發(fā)生器，具體要求如下：1）、輸出波形工作頻率范圍為~20KHZ，且連續(xù)可調；2）、正弦波幅值±10V，失真度小于%；3）、方波幅值±10V；4）、三角波峰-峰值20V，各種輸出波形幅值均連續(xù)可調；5）、采用Multisim10軟件方法仿真電路,給出并分析仿真結果。指導教師簽名：2016年6月日二、指導教師評語：指導教師簽名：2016年6月日三、成績指導教師簽名：2016年6月日一種多種波形發(fā)生器設計的設計（宋體2號居中）1設計目的（黑體4號）（1）熟悉集成電路的引腳安排。（宋體5號）

（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。

（3）了解多種波形發(fā)生器的組成及工作原理

（4）熟悉多種波形發(fā)生器的設計與制作

2設計思路（略）（黑體4號）3設計過程（黑體4號）方案論證（黑體小4號）1）多種波形發(fā)生器設計方案1如圖1所示。文氏橋振蕩器方波形成電路三角波形成電路頻率選擇控制直流電源正弦波三角波方波圖1用正弦波振蕩器實現(xiàn)多種波形發(fā)生器的方框圖方案1的工作原理：（請分析完整）（正文宋體5號）2）多種波形發(fā)生器設計方案2如圖2所示。（宋體5號）（圖表文字宋體小五）方波產(chǎn)生電路方波產(chǎn)生電路三角波形成電路正弦波形成電路頻率選擇控制直流電源正弦波三角波方波圖2用多諧振蕩器實現(xiàn)多種波形發(fā)生器的方框圖（宋體5號居中）方案2的工作原理：（請分析完整）電路設計（黑體小四）多種波形發(fā)生器電路如圖3所示。（略，請分析完整）（宋體小四）仿真結果與分析（略，請分析完整）（黑體小四）4主要儀器與設備（黑體四）5設計體會與建議（黑體四）設計體會（黑體小四）對設計的建議（黑體小四）參考文獻（黑體小四，至少5篇）[1]康華光.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，1999年（宋體5號，單倍距）[2]彭華林等編.數(shù)字電子技術[M].長沙：湖南大學出版社，2004年[3]金唯香等編.電子測試技術[M].長沙：湖南大學出版社，2004年[4]侯建軍.數(shù)字電路實驗一體化教程[M].北京：清華大學出版社，北京交通大學出版社，2005年[5]閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2001年[6]楊素行.模擬電子技術基礎簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2005年[7]童詩白.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2014年附件2題目題目1：多種波形發(fā)生器1、基本要求：設計制作能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等多種波形信號輸出的波形發(fā)生器，具體要求如下：輸出波形工作頻率范圍為~200KHZ，且連續(xù)可調；（2）輸出頻率分四檔：低頻檔：2Hz～20Hz；中頻檔：20Hz～2kHz；中高頻檔：2KHz～20kHz；高頻檔：20kHz～200kHz。（3）輸出帶LED指示。2、擴展：（1）輸出矩形波、鋸齒波；（2）正弦波、三角波波形幅值均連續(xù)可調；（3）方波波形幅值連續(xù)可調。3、建議參考元器件（或其他）：741運放，555，電位器、穩(wěn)壓管、二極管、電阻、電容若干。4、設計思路（或其他）文氏橋振蕩器方波形成電路文氏橋振蕩器方波形成電路三角波形成電路頻率選擇控制直流電源正弦波三角波方波（2）用多諧振蕩器實現(xiàn)（或其他）方波產(chǎn)生電路方波產(chǎn)生電路三角波形成電路正弦波形成電路頻率選擇控制直流電源正弦波三角波方波五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作。2.及格：電路完成了最基本功能，能夠產(chǎn)生正弦波、方波、三角波。3.中：在及格的基礎上，頻率分為四檔，且連續(xù)可調。4.良：電路布局合理，在中的基礎上，并能輸出矩形波、鋸齒波，且輸出帶LED顯示。5.優(yōu)：在良的基礎上，完成波形幅值的連續(xù)可調。題目2：路燈自動節(jié)能控制器一、設計要求1.要求有兩種工作模式，并可選擇在任意工作模式下。工作模式0：根據(jù)光線的亮暗自動打開路燈，亮暗的定義是可調的，而不是一成不變的。工作模式1：根據(jù)時間的不同能自動打開或者關閉路燈，路燈什么時候需要關閉或者打開，時間也是可調的。2.到半夜的時候行人稀少，自動關閉一半的路燈，達到節(jié)能的目的。3.至少做六個路燈。二、擴展部分1.設計穩(wěn)壓電源供電。2.能自動記錄路燈的開燈個數(shù)（用數(shù)碼管顯示）3.能累計路燈的開燈時間（用數(shù)碼管顯示）三、建議參考元器件（或其他）NE555、LM339、LM311、LED、74LS160、74LS00、光敏電阻Φ14Cds、電容等。四、設計思路（或其他）光線檢測電路光線檢測電路時間電路模式選擇與條件判斷路燈開關電路路燈圖1系統(tǒng)結構框圖五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能，可在模式0或模式1下，燈能亮和滅。3.中：電路完成了基本功能，可在模式0和模式1下，燈能按要求亮滅。4.良：電路完成了基本功能，電路布局合理，信號清晰，達到了按要求亮滅。5.優(yōu)：完成2項及以上擴展。題目3：籃球競賽24s計時器一、設計要求 用中小規(guī)模集成芯片設計并制作籃球競賽24秒計時器，具體要求如下：1.具有顯示24s倒計時功能：用兩個數(shù)碼管顯示，其計時間隔為1s。2.設置復位鍵，系統(tǒng)可隨時返回初始狀態(tài)，即進攻方計時器返回到24s。3.設置啟動和停止鍵，控制計時器的直接啟動計數(shù)、停止計數(shù)功能。4.計時器遞減計數(shù)到“00”時，數(shù)碼顯示器不能滅燈，同時發(fā)出光電報警信號。5.用仿真軟件(PROTEUS或mulitisim)對電路進行仿真。二、擴展1.暫停/繼續(xù)鍵，控制計時器的暫停/繼續(xù)計數(shù)。2.外部操作開關采用消抖措施，以防機械抖動造成電路工作不穩(wěn)定。三、建議參考元器件（或其他）32768Hz晶振、CD4060、NE555、74LS192、CD4511、數(shù)碼管、74LS00、74LS04四、設計思路（或其他）秒脈沖發(fā)生器秒脈沖發(fā)生器計數(shù)器譯碼顯示控制電路報警電路五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能，能夠產(chǎn)生秒信號，計數(shù)器能工作，數(shù)碼管能顯示。3.中：電路完成了基本功能，產(chǎn)生秒信號并正確計數(shù)、正確顯示時間。4.良：電路完成了基本功能，布局合理，信號清晰，能正確實現(xiàn)各按鍵功能。5.優(yōu)：完成1項及以上擴展。題目4：多功能數(shù)字鐘設計要求用中小規(guī)模集成芯片設計并制作多功能數(shù)字鐘，具體要求如下：1、準確計時，以數(shù)字形式顯示時(00～23)、分(00～59)、秒(00～59)的時間。2、具有校時功能。二、擴展1、整點報時。2、鬧鐘設定功能。三、建議參考元器件（或其他）74ls160cd4511cd4060NE555數(shù)共陰極碼管其他基本邏輯器件四、設計思路（或其他）秒基準信號發(fā)生器秒基準信號發(fā)生器計數(shù)器控制電路時間顯示報時五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能，能夠產(chǎn)生秒信號，計數(shù)器能工作，數(shù)碼管能顯示。3.中：電路完成了基本功能，產(chǎn)生秒信號并計數(shù)，時分秒能按標準顯示。4.良：電路完成了基本功能，電路布局合理，信號清晰，時分秒能正確顯示并能校時。5.優(yōu)：完成1項及以上擴展。題目5.：智力競賽搶答器一、設計任務1.搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0~S7表示。2.設置一個由主持人控制的開關，控制系統(tǒng)“清除”和“搶答”開始。3.搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。二、擴展任務1.搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。當主持人啟動"開始"鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間秒左右。2.參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。3.如果定時時間到卻無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時器上顯示“00”。三、建議參考元器件（或其他）74LS148、74LS279、74LS00、74LS121、74LS192、NE555等四、設計思路圖1總體框圖五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能，編碼、鎖存、譯碼電路能正常工作。3.中：電路完成了基本功能，按鈕按下能正常顯示搶答結構。4.良：電路完成了基本功能，電路布局合理，信號清晰，達到了要求。5.優(yōu)：完成2項及以上擴展。題目6：交通燈控制電路一、設計要求用中小規(guī)模集成芯片設計并制作十字路口的交通燈控制電路，具體要求如下：1.用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈，用邏輯開關啟動交通燈控制器。2.東西方向、南北方向交替允許通行。如東西向綠燈亮20s，接著東西向綠燈閃3s，之后黃燈亮3s，變成紅燈。同時南北向紅燈亮26s；接下來南北向重復東西方向動作；如此循環(huán)。二、擴展1.有時間倒計時顯示2.可預制時間3.兩個方向時間可以分別控制4.特殊情況能實現(xiàn)手控通行；三、建議參考元器件（或其他）74ls192cd4511cd4060NE555LED數(shù)共陰極碼管撥碼開關32768Hz晶振四、設計思路（或其他）秒基準信號發(fā)生器秒基準信號發(fā)生器計數(shù)器邏輯控制紅綠燈計時顯示手動控制電路五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能，能夠產(chǎn)生秒信號，計數(shù)器能工作，燈能交替亮。3.中：電路完成了基本功能，產(chǎn)生秒信號并技術，燈能按要求交替亮。4.良：電路完成了基本功能，電路布局合理，信號清晰，達到了交替亮滅的要求。5.優(yōu)：完成2項及以上擴展。題目7：九位按鍵數(shù)字密碼鎖設計要求用中小規(guī)模集成芯片設計并制作電子密碼鎖，具體要求如下：1．編碼按鈕分別為0，1，2，…，9十個按鍵，設置4個密碼鍵。2．當輸入正確的密碼時，輸出開鎖信號，將鎖開啟。并在開鎖7秒后，電路恢復初始狀態(tài)。3．用發(fā)光二極管作為輸出指示，綠燈亮、紅燈滅表示開鎖，紅燈亮、綠燈滅表示不開。4．電路應具有防盜功能，密碼順序不對或密碼有誤時，電路將被鎖1分鐘。二、擴展1．報警功能：若開鎖時間超過1分鐘，系統(tǒng)報警。2．密碼可以修改。三、原理框圖（或其他）控制電路報警電路控制電路報警電路編碼按鍵編碼按鍵開鎖電路開鎖電路7秒延時電路1分延時電路偽碼按鍵7秒延時電路1分延時電路偽碼按鍵四、建議參考元器件（或其他）74ls74、NE555、74ls04、74ls00、9013、發(fā)光二極管、蜂鳴器、按鍵、電阻、電容若干。五、評分標準1.不及格：未完成基本要求，電路不能工作2.及格：電路完成了最基本功能。能夠識別密碼，并輸出開鎖信號。3.中：電路完成了基本功能。當輸入正確的密碼時，輸出開鎖信號，將鎖開啟，并在開鎖7秒后，電路恢復初始狀態(tài)。4.良：電路完成了基本功能，電路布局合理，密碼順序不對或密碼有誤時，電路將被鎖1分鐘。5.優(yōu)：完成擴展功能。題目8：直流穩(wěn)壓電源一