数模混合课程设计

1、数模混合课程设计姓名:班级:学号:指导老师:实验日期:一、课程名称:数模电路设计时钟电路设计实验报告二、实验摘要:本次设计是由以下几个功能模块组成:直流稳压电源、振荡器、计时器、译码显示器等组成。实现了时、分、秒计数器的仿真及秒计数器的PCB板的制作过程。直流稳压电源提供+5V的电源,供数字电路工作,数字部分能正确的显示电子钟,具有校正功能。三、设计内容及要求:1、设计内容:设计一个利用直流稳压源供电的数字钟、直流稳压电源、振频器、计数器、译码器等。2、电源设计要求:<1>(1要求提供输出电压直流+5V,最大负载电流Imax=500mA,稳压系数5U0.05(2该直流稳压电源可供数

2、字电路正常工作<2>数字电路部分设计要求(1设计一个有“时”“分”“秒”显示的电子钟(23小时,59分、59秒,应具有校正功能。(2方案设计可充分发挥所学,可进行功能扩展(比如增加整点报时功能,尽量选中小规模集成电路设计。(3制作电子钟的“秒”显示部分数码显示管从059秒循环显示,通过按键可实现复位。 译码器译码器译码器时计数器分计数器秒计数器校时电路分频器振荡器时分秒.四、电路原理图与电路PCB图绘制要求1.电路原理图绘制要求:利用Protel99se绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图,按照我们所提供的元器件确定元件封装,进行ERC检查无误后生成网络表2.PCB绘图要求

3、:(1采用单面板制图,板框尺寸为长15cm、宽10cm。模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外,其余均和数字电路画在一张PCB图上,注意模拟地和数字地要分开,应留出稳压电路的输入接口。(2焊盘之间只允许走一根铜膜线。(3信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。(4要求所有元件焊盘孔直径为20mil,外直径80mil。(5安全间距设置为20mil。(6采用人工布局的方式对元件进行布局,采用自动布线和手动布线相结合的方式布线。五、电路制作及调试要求(1制作输出电压可调的直流稳压电源,输出电压范围为1.2515V,通过电位器调节至5V。(2制作电子钟的“秒”显示部分,数码显示管从059秒循环

4、显示,通过按键可实现复位。(3调试时应采用分步调试方法,先焊接完模拟电路部分的元件,将输出电压调节至5V ,然后再焊接数字电路部分的元件,通过跳线帽连接数字部分和模拟部分电源,最后上电联调,排除故障。模拟电路可调稳压电源电路321V V ADJINOUT U1LM31712J1CON2+5VVDDR1240W15KC10.1UC21U1234JP1HEADER 2X2.(一 可调稳压电源电路原理图元件表说明 编号 封装 元件名称 2脚插针 J1 SIP2CON22*2双排插针 JP1 TS100V 2*2 HEADER 2*2 三端稳压器 U1 TO-220 LM317 金属膜电阻 R1 AX

5、IAL 0.3 RES2 电位端 W1 VR5 RPOT 独石电容 C1,C2RAD0.2CAP(二时钟秒计数器电路原理图元件库说明编号封装元件名称按键开关S1 自画SWSPST电源指示灯H1 RB.1/.2 LED十进制计数U4、U5 DIP16 CD40110器U3 DIP16 CD4017B十进制分频器555 U2 DIP8 NE555电阻R2,R3 AXIAL0.3 RES电解电容C3 RB.1/.2 CAPACTTORPOL 独石电容C4 RAD0.2 CAP7段显示管X1、X2 自画SM420501K 六、组装调试的内容包括:(1使用的主要仪器和仪表激光打印机、热转移机、高精度微型

6、旋转、半自动腐蚀机、数字万用表、夹线钳、电烙铁、细砂机、油性笔、透明胶布、汽油、调节电位器。(2调试电路的方法和技巧调试时应采用分步调试方法,先焊接完模拟电路部分元件,将输出电压调制5V,然后再焊数字部分元件,通过跳线帽连接数字部分和模拟部分电源,最后上电并调出故障。(3电路制作所提供的元器件1.单面敷铜板(规格:15mmX10mm每组1张2. 普通A4打印纸(请每组自备3张3.LM317集成块(包括散热片及固定螺丝:每组1套4、5K可调电位器:每组1 个5.240电阻:每组1 支6. 470电阻:每组1支7.47K电阻:每组2支8. 300电阻:每组2支8.10uF电解电容:每组1支9.1

7、uF独石电容:每组1支11.2脚单排插针:每组3个12.8脚IC座:每组1个13.16脚IC座:每组3个14.跳线帽:每组2个15. 按键开关:每组1个16. 发光二极管:每组1个17. 5脚单排插针:每两组1条七、单元电路设计及仿真1、直流稳压电路的仿真 2、555振荡器的仿真 555振荡器的示波图 3、秒计时器 4、分计时器 5、时计数器 6、校正电路 7、CD4017测试 八、PORTEL电路(一电路图1、模拟电路可调稳压电源电路 2、时钟秒技术电路原理图 3、秒计数器总电路图 (二PCB电路原理图 九、心得体会数字技术和模拟技术相综合的课程设计是采用EDA作为核心技术并同时保留部分传统电子设计及制作方法的新课程。本次课程程引导我在学习中培养了我的创新能力、协作精神,加强了我的动手能力,培养和工程实践的训练,提高我针对实际问题进行电子设计、制