电子技术课程设计讲义

1、第一部分：电子技术课程设计概述在学习完全部的基础课以及大部分专业课后，较广泛地应用所学过的知识进行一次比课程设计更具综合性的练习，学习小系统电路设计的方法，初步锻炼小系统电路设计的能力，了解、学习研发应用系统的基本步骤与工作内容，同时进一步锻炼科技论文写作的能力，为毕业设计奠定良好的基础。电子电路设计的一般方法与步骤包括：u 总体方案的设计与选择u 单元电路的选择与设计u 单元电路间的连接方法u 绘制总体电路草图u 关键电路实验u 最后绘制正式的总体电路图1、电子技术课程设计的实现手段这些题目都可在Multisim软件平台上设计、仿真和实现。也可在面包板上设计实现，但材料的使用量和消耗量很大，

2、成本很高。2、电子技术课程设计的三个阶段（1）设计与计算学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。（2）安装与调试预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。在Multisim软件平台上学生可直接设计、仿真和实现，直至达到设计要求。（3）撰写设计总结报告设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。3、电子技术课程设计总结报告的编写格式 （1）课题名称、时间、班级、姓名、指导人； （2）设计任务和要求；（3）方案选择与论证；

3、（4）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等；（5）电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析；（6）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。4、电子技术课程设计的成绩评定（1）设计方案的正确性与合理性；（2）实验动手能力(安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力等)；（3）总结报告；（4）答辩情况(课题的论述和回答问题的情况)；（5）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。综合评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。第二部分 电子技术课程设计参考课题课题一 多路温度巡回检测系统一

4、、课程设计的目的1、掌握温度检测电路设计2、进行信号放大、处理电路设计3、进行显示电路、稳压电路设计与调试二、课程设计的内容及基本要求1、设计内容设计一个能够巡回检测多点温度的电路，具有定点显示和巡回显示回路号和相同回路温度值功能，并且具有温度超限报警功能。2、 基本要求（1）温度检测点8个；（2）温度检测范围：-1080；（3）检测误差0.1；（4）采用LED数码显示，显示位数3位；（5）能自动巡回检测各点，每点观察时间至少5秒，并且可调；（6）能人工控制通道转换和显示通道号及相应温度值；（7）具有超限报警功能（80，-10）和报警显示功能；三、课程设计步骤 1、根据设计任务要求，收集查阅相

5、关技术文献； 2、设计方案的论证与比较； 3、确定总体设计方案，画出总体电路原理框图； 4、单元电路设计及相关参数计算； 5、选择元器件； 6、绘出总体设计电路原理图；7、组装调试，根据调试中出现的问题，修改或完善设计方案； 8、改进电路或更换元器件，做进一步调试； 9、根据实验结果，画出详细的总体设计电路原理图； 10、编写完整的课程设计说明书。课题二 函数发生器的设计与制作一、设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。二、设计技术指标与要求1、设计要求基本要求：A、电路能

6、输出正弦波、方波和三角波等三种波形；B、输出信号的频率要求可调；C、拟定测试方案和设计步骤；D、根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；E、在面包板上或万能板上安装电路；F、测量输出信号的幅度和频率；H、写出设计性性报告。扩展要求：输出信号的幅度和频率要求连续可调，幅度范围为0-5V，频率范围100Hz-10KHz。2、技术指标频率范围：100Hz-1KHz，1Kz-10KHz；输出电压：方波VP-P24V，三角波VP-P=6V，正弦波VP-P=1V；方波tr小于1uS。三、设计提示方案提示：1、设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变

7、成三角波；也可先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。如下框图所示。2、用单片集成芯片IC8038实现，但这种方案要求幅度和频率都可调，可采用数字电位器加程控放大器实现。3、用单片机和A/D转换器实现，编写相应的程序即可实现。设计用仪器：示波器1台，晶体管毫伏表，万用表1块，低频信号发生器，实验面包板或万能板。设计用主要器件：双运放uA747（或7412一只）、差分管3DG100四个；IC8038、数字电位器一个；89C51、D/A0832一块。电阻电容若干。课题三 多功能数字钟电路的设计与制作一、实验目的1、掌握数字钟的设计、组装与调试方法。2、熟悉集成电路的使用方法。二、设计要求以数字形

8、式显示时、分、秒。小时计时采用12进制的计时方式，分、秒采用60进制的计时方式。具有快速校准时、分的功能。计时误差：10s/天三、简述原理数字电子钟由基准频率源、分频器、计数器、译码显示驱动器、数字显示器和校准电路等六部分组成。设计方框图如图3.1。时显示器分显示器秒显示器时译码器时计数器分译码器时译码器时计数器秒译码器分计数器秒计数器校时电路振荡器分频器图3.1 数字钟设计方框图基准频率源是数字电子钟的核心，它产生一个矩形波时间基准源信号，其稳定性和频率精确度决定了计时的准确度，振荡频率愈高，计时精度也就愈高。分频器采用计数器实现，以得到1s（即频率为1Hz）的标准秒脉冲。在计数器电路中，对

9、秒、分计数器采用六十进制的计数器，对时计数器采用十二进制计数器。译码器采用BCD码-七段显示译码驱动器。显示器采用LED七段数码管。校准电路可采用按键及门电路组成。课题四 交通信号灯控制系统一、课程设计目的 1、掌握综合应用理论知识和中规模集成电路设计方法 2、掌握调试及电路主要技术指标的测试方法二、设计任务设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求如下：（1） 十字路口设有红、黄、绿、左拐指示灯；有数字显示通行时间，以秒单位作减法计数。（2） 主、支干道交替通行，主干道每次绿灯亮40S，左拐指示灯15S；支干道每次绿灯亮20S，左拐指示灯亮10S。（3） 每次绿灯变左拐时，黄灯先亮5S（此时另一

10、干道上的红灯不变），每次左拐指示变红灯时，黄灯先亮5S（此时另一干道上的红灯不变）。（4） 当主、支干道任意干道出现特殊情况时，进入特殊运行状态，两干道上所有车辆都禁止通行，红灯全亮，时钟停止工作。（5） 要求主、支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在099S内任意设定。三、设计提示及参考电路 某交通灯控制系统的组成框图如图4.1所示。状态控制器主要用于纪录十字路口交通灯的工作状态，通过状态译码器分别点亮相应状态的信号灯。秒信号发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过减法计数器对秒脉冲减计数，达到控制每一种工作状态的持续时间。减法计数器的回零脉冲使状态控制器完成状态转换，同时状态译码器根据系统下一个

11、工作状态决定计数器下一次减计数的初始值。减法计数器的状态由BCD译码器译码、数码管显示。在黄灯亮期间，状态译码器将秒脉冲引入红灯控制电路，使红灯闪烁。译码、显示主干道信号灯支干道信号灯减法计数器状态译码器红灯闪烁控制置数控制状态控制器秒脉冲发生器图4.1 交通灯控制系统的组成框图课题五 电子秒表一、实验目的1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。2、学习电子秒表的调试方法。二、实验任务用中小规模集成电路设计一个电子秒表，基本要求如下：1能显示两位数10进制数，其计数范围0099。2具有清零、预置数、停止等功能。三、实验原理图5.1为电子秒

12、表的电原理图。按功能分成四个单元电路进行分析。1、基本RS触发器图5.1中单元I为用集成与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。它的一路输出作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。课题六 转速测量显示逻辑电路设计一、简述转速的测量，在工业控制领域和人们日常生活中经常遇到。例如，工厂里测量电机每分钟的转速，自行车里程测速计，心率计，以及汽车时速的测量等都属于这一范畴。要准确地测量转轴每分钟的转速，可采用图6.1所示的数字控制系统。在转轴上固定一个地方涂上一圈黑带，并留出一块白色标记。当白色标记出现时，光电管能感受到输入的光信号，并产生

13、脉冲电信号。这样，每转一周就产生一个脉冲信号。用计数器累计所产生的脉冲数，并且使计数器每分钟作一次清零，这样就可记下每分钟的转数。在每次周期性的清零前一时刻，将计数器记下的数值传送到寄存器存贮，寄存器中寄存的数在以后的一分钟内始终保持不变，并进行显示，这就是欲测的转速。 图6.1 转速测量控制系统二、设计任务和要求设计转速测量显示逻辑控制线路，具体要求如下：1.测速显示范围为09999转/分。2.单位时间选为一分钟，且有数字显示。3.转速显示是前一分钟转速测量的结果，或者数字连续显示计数过程，并将每分钟最后时刻的数字保持显示一个给定时间，例如5秒或10秒，而后再重复前述过程。三、可选用器材1.

14、XK系列数字电子技术实验系统2.直流稳压电源3.光电传感装置4.集成电路：74LS112、74LS123、74LS160、74LS175、74LS248、74LS290及门电路5.显示器：LC5011-11、CL002、CL1026.电阻、电容课题七 数字频率计的设计与制作一、简述在进行模拟、数字电路的设计、安装和调试过程中，经常要用到数字频率计。数字频率计实际上就是一个脉冲计数器，即在单位时间里（如1秒）所统计的脉冲个数，如图7.1计数时序波形图所示。频率数即为在1秒内通过与门的脉冲个数。 （a）门控计数 （b）门控序列图7.1 频率计计数时序波形图通常频率计是由输入整形电路、时钟振荡器、分频器、量程选择开关、计数器、显示器等组成。如图7.2所示。