《電工電子基本技能操作項目教程》課件項目二十八

項目二十八簡單電路設(shè)計能力目標1．按實際要求，設(shè)計簡單的電路并實現(xiàn)；2．制作簡單的電路板；3．將理論知識應(yīng)用于實際；4．具有開拓創(chuàng)新精神、務(wù)實精神。知識目標1．知道電路設(shè)計的基本過程；2．知道電路板制作工藝要求。簡單電路設(shè)計項目內(nèi)容與原理一、8人數(shù)字式搶答器的設(shè)計

1、設(shè)計要求

(1)數(shù)字式搶答器供8名選手(或代表隊)進行智力搶答比賽。(2)設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)S，由主持人控制。分別用8個按鈕S0～S7表示8個人。(3)搶答器具有鎖存與顯示功能。選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)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。簡單電路設(shè)計簡單電路設(shè)計

(4)搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設(shè)定(如40s)。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)的時間為0.5s左右。(5)參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)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。(6)如果定時時間已到，無人搶答，那么本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。2、搶答器的設(shè)計原理圖28-1為搶答器的設(shè)計原理框圖。簡單電路設(shè)計圖28-1數(shù)字搶答器原理框圖簡單電路設(shè)計3、搶答器電路

(1)搶答器電路。搶答器電路有兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號；二是使其他選手按鍵操作無效。利用8線—3線優(yōu)先編碼器74LS148實現(xiàn)。搶答器電路如圖28-2所示。(2)定時電路。節(jié)目主持人可以根據(jù)搶答題的難易程度，設(shè)定一次搶答的時間，通過預(yù)置時間電路對計數(shù)器進行預(yù)置，計數(shù)器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。可預(yù)置時間的電路選用十進制同步加減計數(shù)器74LS192進行設(shè)計。定時電路如圖28-3所示。簡單電路設(shè)計圖28-2數(shù)字搶答器電路簡單電路設(shè)計圖28-3定時電路簡單電路設(shè)計二、數(shù)字鐘電路的設(shè)計

(1)要求時、分、秒顯示，以每天24小時制設(shè)計，可以實現(xiàn)時間校正。(2)數(shù)字鐘原理電路。電路由三大部分構(gòu)成：第一部分是標準秒脈沖發(fā)生電路；第二部分是時、分、秒計數(shù)、譯碼、顯示電路；第三部分為時、分校準電路。①標準秒脈沖發(fā)生電路。這部分由石英晶體振蕩器與六級十分頻器組成。選擇石英晶體振蕩器的振蕩頻率為1MHz，則經(jīng)六級分頻后，輸出脈沖為頻率為1Hz，即周期為1s。分頻器采用十進制計數(shù)器。計十個脈沖則第四級觸發(fā)器輸出一個脈沖，用六個這樣的十進制計數(shù)器則計數(shù)器輸出頻率為1Hz。簡單電路設(shè)計

②時、分、秒計數(shù)、譯碼、顯示電路。這部分包括兩個六十進制計數(shù)器、一個二十四進制計數(shù)器以及相應(yīng)的譯碼顯示器。標準秒脈沖進入秒計數(shù)器進行六十分頻后，得到分脈沖；分脈沖進入分計數(shù)器后再經(jīng)六十分頻得出時脈沖；時脈沖進入時計數(shù)器。最大顯示值為23小時59分59秒，再輸入一個脈沖則復(fù)位為零。③時、分校準電路。時與分的校準電路相同，以“分”為例說明時間的校準。簡單電路設(shè)計

在正常計時時，與非門G1的一個輸入端為1，將它開通，使秒計數(shù)器輸出的分脈沖加到G1的另一輸入端，并經(jīng)G3進入分計數(shù)器。而此時G2由于一個輸入端為0，因此被關(guān)斷，校準秒脈沖進不去。

在校“分”時，按下開關(guān)S1，情況與i)?相反，G1被關(guān)斷，G2打開，標準秒脈沖直接進入分計數(shù)器進行快速?！胺帧?。

同理，按?！皶r”時，按下開關(guān)S2，標準秒脈沖直接進入時計數(shù)器進行快速?！皶r”。簡單電路設(shè)計圖28-4數(shù)字鐘原理電路簡單電路設(shè)計三、設(shè)計一個夜晚街燈自動點亮電路

(1)要求：白天自動熄滅路燈，晚上自動點亮路燈。(2)寫出設(shè)計思路，畫出電路圖。(3)按電路圖連接電路進行驗證。項目訓(xùn)練準備簡單電路設(shè)計(一)搶答器(1)集成塊74LS1481片、74LS2791片、74LS483片、74LS1922片、NE5552片、74LS001片、74LS1211片；(2)電阻：510?

2只、1?k

9只、4.7?k

1只、5.1?k

1只、100?k

1只、10?k

1只、15?k

1只、68?k

1只；(3)電容：0.1?

F1只、10?

F2只、100?

F1只；(4)三極管：3DG121只；簡單電路設(shè)計(5)其他：發(fā)光二極管2只、共陰極顯示器3只、蜂鳴器1個、顯示譯碼器4個、二極管若干、導(dǎo)線若干、開關(guān)若干；(6)電路印制板1塊；(7)電烙鐵、烙鐵架、焊錫、松香；(8)直流穩(wěn)壓電源1臺；(9)萬用表1塊。簡單電路設(shè)計(二)數(shù)字鐘(1)集成塊：74LS2908個、74LS2478個、74LS004個；(2)七段數(shù)碼顯示器8個；(3)電阻510Ω4個；(4)單刀雙擲開關(guān)2個；(5)萬用表1塊；(6)穩(wěn)壓電源1臺；(7)函數(shù)信號發(fā)生器1臺；(8)示波器1臺。簡單電路設(shè)計(三)街燈自動點亮(1)三極管9013一只；(2)電阻5.1?kW一只；(3)電位器4.7?kW一只；(4)二極管4007一只；(5)光電二極管2CU一只；(6)燈泡一只；(7)電磁繼電器一只。簡單電路設(shè)計或者：(1)變壓器一只；(2)橋式整流硅堆一只；(3)電容1000mF、100?mF各一只；(4)電阻2?kW、10?kW、各一只；(5)電位器100?kW一只；(6)光敏電阻一只；(7)?555集成塊一塊；(8)二極管4007兩只；(9)繼電器一只；(10)燈泡一只。項目操作與測量(一)制作數(shù)字式搶答器電路板按電路設(shè)計圖，制作電路板。(1)要求：印制板電路布置合理，焊接美觀牢固。(2)電路功能完善，驗證成功。簡單電路設(shè)計(二)數(shù)字鐘的設(shè)計按電路設(shè)計原理，進行線路連接。(1)畫出電路圖。(2)要求電路布置合理，走線合理。(3)電路完整，驗證成功。簡單電路設(shè)計(三)自行設(shè)計---夜晚街燈自動點亮(1)寫出設(shè)計思路。(2)畫出電路圖。(3)驗證電路功能。(四)