模电课程设计

1、武汉理工大学模拟电子技术课程设计说明书目 录1 Protues简介12温度检测显示的基本模块设计32.1 结构框图设计32.2 温度检测电路设计42.3 的变换52.4 温度显示电路的设计63 电路原理图各参数的设定74 整体电路图设计85 温度电测显示器的仿真86 温度检测与显示器的制作与调试116.1 焊接电路板实物的技巧116.2 调试与检查117 心得体会13参考文献141 Protues简介Proteus是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整

2、设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2021年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。（一）其功能特点Protues软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 革命性的特点 （1）互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如R

3、AM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 （2）仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型 上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Protues建立了完备的电子设计开发环境。（二）具有4大功能模块（1）智能原理图设计（ISIS） 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间； 支持总线

4、结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。 （2）完善的电路仿真功能（Prospice） ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真； 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件； 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信

5、号输入； 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等； 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动； 高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析； （3）独特的单片机协同仿真功能（VSM） 支持主流的CPU类型：如ARM7、

6、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器； 支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信； 实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RT

7、C仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真； 编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试； （4）实用的PCB设计平台 原理图到PCB的快速通道： 原理图设计完成后，一键便可进入ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计； 先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局；支持无网格自动布线或人工布线；支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理； 完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层，4个机械层（含板边），灵活

8、的布线策略供用户设置，自动设计规则检查，3D 可视化预览； 多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出，便利与其它PCB设计工具的互转（如protel）和PCB板的设计和加工。（三）Protues提供了丰富的资源（1）Protues可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。 （2）Protues可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。 （3）除了现实存在的仪器外，Protues还提供了

9、一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 （4）Protues可提供的调试手段 Protues提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 2温度检测显示的基本模块设计2.1 结构框图设计制作温度检测显示器，首先利用温度传感器获取被测量对象的温度，将温度转换为电压表示。然而上述表示的为绝对温度与电压的转换关系，因此还需将绝对温度与电压的关系转换为摄氏度与电压的关系，这样就完成电压与摄氏度之间

10、的直接转换关系。之后将电压放大，即可直接用电压表读出被测对象的温度值。此外将放大后的电压接至一电压比较器，比较器输出端接报警设备，如指示灯。在设置比较电压（即比较温度）后，由比较器输出端的电压决定指示灯的状态，进而起到报警的作用。基本原理如图 1.1所示：被测对象K变换放大电压表比较器报警设备图2-2-1 温度检测显示器基本原理图2.2 温度检测电路设计LM334 是三端可调恒流源器件 ,在工作电流内恒流源可调范围比为1 0001 ,并且具有 140 V 宽的动态电压范围 ,恒流特性非常好 。恒流源的建立只需 1 只外接电阻而不再需要其他元件 ,其输出电流的大小是由外接调节电阻RSET所决定

11、。利用其恒流特性可将其设计为温度传感器 ,将温度转换为电流 。它可用于制作低成本的温度检测装置 ,其优点是无需精密电压放大 、冷端补偿。用 LM334 可以作为理想的温度传感器 ,而且是电流输出 ,可以长距离传输而不损失 ,输出的电流与绝对温度成线性比例 ，如图2-2-1所示： 图2-2-1 lm334温度电压关系图LM334电流型度传感器有三个端头，第三个端头是器件电流的设定端，可在校正端与负端两引线之间并接一只电阻来设定，的表达式为 （2.2.1）式中为温度。当时，温度系数正好是。其测温电路图如图2-2-1所示： 图2-2-2 lm334测温电路2.3 的变换 实现温度电压转换后，需将绝对

12、温度转换为摄氏度，即实现K变换。绝对温度（T）与摄氏度（t）之间的关系为：T=t+273K （2.3.1）由式 （1.2.2）与式（1.3.1）可知要实现K变换，必有：U1=RL mV/*t+2.73V (2.3.2) 该变换可用一个差分式减法器实现，如图2-3-1所示： 图2-3-1 差分式减法器电路（1）在作用，时，这是一个反相放大器，则 （2.3.3）（2）在作用，时，这是一个同相放大器，则 （2.3.4） （2.3.5）利用叠加原理，和同时作用时输出电压为 （2.3.6）如果取则 （2.3.7）2.4 温度显示电路的设计要实现温度显示的要求，则需要把某一温度下的电压与同相电压比较器的门

13、限电压做比较。通过输出电压的高低电平，使发光二极管亮暗来观察是否到达某一温度。同相电压比较器的电路如图2-4-1所示： 图2-4-1 同相电压比较器电路在的作用下， （2.4.1） （2.4.2） （2.4.3） 发光二极管的伏安特性与一般二极管相似，只是开启电压和正向电压较大，可达1.32.4V，其亮度与正向电流成正比，正向电流越大发光越强，一般有几毫安的电流就够了。3 电路原理图各参数的设定 （1）与lm334串联的电阻为5.1K，则输出电压系数为5.1mV/K。在温度为时，即在273K时，。（2）在减法器中将设为1.39V，,。则实现了温度与的差值转为电压后，放大47倍输出。（3）在四个

14、比较器中，分别设置、的参考电压，经计算的。则回差电压为。4 整体电路图设计按照温度检测与显示器的制作要求，可以画出如下电路图4-1： 图4-1 温度检测与显示原理电路图5 温度电测显示器的仿真在Protues电路原理图绘制窗口中画好电路图，并按照3中电路原理图各参数的设定，设置好各元件参数后，则可进行仿真。首先对lm334输出的电压与减法器构成的电压进行仿真，仿真图如5-1。测得在、时的输出电压分别为0.76V、3.54V、5.80V、8.06V。然后再对同相电压比较器在门限电压作用下的仿真，仿真图如5-2。整体电路的仿真如图5-3。图5-1 lm334与减法器的仿真. 图5-2 比较器的仿真

15、 图5-3 整体电路的仿真6 温度检测与显示器的制作与调试 6.1 焊接电路板实物的技巧（1）初步确定电源、地线的布局电源贯穿电路始终，合理的电源布局对简化电路起到十分关键的作用。某些洞洞板布置有贯穿整块板子的铜箔，应将其用作电源线和地线；如果无此类铜箔，你也需要对电源线、地线的布局有个初步的规划。 （2）善于利用元器件的引脚万用板的焊接需要大量的跨接、跳线等，不要急于剪断元器件多余的引脚，有时候直接跨接到周围待连接的元器件引脚上会事半功倍。另外，本着节约材料的目的，可以把剪断的元器件引脚收集起来作为跳线用材料。 （3）善于设置跳线特别要强调这一点，多设置跳线不仅可以简化连

16、线，而且要美观得多。 （4）善于利用排针排针有许多灵活的用法。比如两块板子相连，就可以用排针和排座，排针既起到了两块板子间的机械连接作用又起到电气连接的作用。这一点借鉴了电脑的板卡连接方法。 （6）在需要的时候隔断铜箔在使用连孔板的时候，为了充分利用空间，必要时可用小刀割断某处铜箔，这样就可以在有限的空间放置更多的元器件。 （7）充分利用板上的空间芯片座里面隐藏元件，既美观又能保护元件。6.2 调试与检查（一）调试前的检查电子元件安装完毕，通常不宜急于通电，先要认真检查一下。检查内容包括：1.连线是否正确检测的方法通常有两种方法：（1） 按线查找。这种方法的特点是

17、，根据电路图连线，按一定顺序一一检查安装好的线路，由此，可比较容易查出错线和少线。（2）按照实际线路来对照原理图电路进行查线。这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件引脚的连线一次查清，检查每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“欧姆1”档，或用数字万用表的“二极管档”的蜂鸣器来测量元器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。2.器件的安装情况（1）检查元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管的极性和集成元件的引脚是否连接有误。（2）电源供电，信号源连接是否正确。（3）

18、电源端对地是否有短路的现象。注：在通电前，断开一根电源线，用万用表检查电源端对地是否存在短路。若电路经过上述检查，并确认无误后，就可以转入调试。 （二）调试把经过准确测量的温度检测显示器实物接入电路。观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否有异味， 手摸器件是否发烫，电源是否有短路现象等。如果出现异常，应立即断电源，待排除故障后才能再通电。然后调节电路测量各节点电压，观察发光二极管的亮灭情况，并记录实验数据。（三）误差分析综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有:（）元件本身存在误差；（）焊接时，焊接点存在微小电阻；（）万用表本身的准确度而造成的系统误差；（）读数误差；（）测得输出电

19、流时接触点之间的微小电阻造成的误差；（）电流表内阻串入回路造成的误差。7 心得体会这次课程设计给我带来了很大的收获，让我学到了很多，不仅掌握了简单的电子电路的设计与制作，也掌握了一些芯片的原理与作用。首先在制作课设初期，就如何得到温度的检测进行了一番资料的查阅。在对比各元件芯片性能后，选择了lm334，由于其各种相关性能都比较好，且能达到设计要求。然后是显示模块，因为要分四段显示温度，故选择了lm324集成芯片。再就是根据要求初步画出电路原理图，然后理论计算出各参数。此次电路的仿真，用的是Protues软件。认识到其各种优越性：（1）Protues可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和

20、直流等数千种元器件，有30多个元件库。 （2）Protues可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。 （3）除了现实存在的仪器外，Protues还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。 通过模拟电子技术课程设计，我还了解了电子产品设计的一般过程，掌握电子线路设计的基础方法和一般过

21、程，能用仿真软件对电子线路进行仿真设计。另外还要感谢网络，在刚刚接触这个课题时，什么都不懂，不知如何下手，所以只能在网上搜索有关方面的知识。通过这次课程设计，我懂得了如何在网上去查阅资料，网上的资料虽然是是杂乱无章的，而且繁多，但最重要的就是自己要学会去筛选有用的东西，去总结重要的信息，最终得出自己的结论，转化为自己的东西。在这次课程设计中，虽然遇到了不少困难，但我依然很高兴，因为有老师的大力支持，有队友的互相帮助，互相鼓励，大家在一起相互学习，共同进步，不仅收获了知识，也收获了友谊！本次设计得到了刘运苟老师、曾刚老师的大力支持，在此一并致谢！同时也感谢学校给我们提供这次机会，让我们得以借此锻

22、炼自己。参考文献1何希才.传感器及其应用电路.电子工业出版社,2021 2康华光.模拟电子技术.北京:高等教育出版社,20213邱关源.电路（第五版）.北京:高等教育出版社,2021 4何希才.常用电子电路应用365例.电子工业出版社.2021 5蔡锦福,边宇枢.运算放大器原理与应用.科学出版社,19956松井邦彦,梁瑞林.传感器应用技巧141例.科学出版社,2021 教师见习报告总结期待已久的见习已经结束了，在龙岩三中高中部见习听课，虽然只是短短的两个星期，但感触还是蛮深的，以前作为一名学生坐在课室听课，和现在作为一名准教师坐在课室听课是完全不同的感受，感觉自己学到了一些在平时课堂上学不到的

23、东西。在这里，我获得的不仅是经验上的收获，更多是教学管理，课堂教学等的理念，以及他们带给我的种种思考。教育见习实践过程：听课。教育见习的主要目的是让学生在指导教师的引导下，观摩教师上课方法、技巧等。听课是教育见习的主要内容。我院规定在一周的见习中需完成至少6课的见习任务。我在教师的安排指导下，分别对高一、高二物理专业课型为主，其他课型齐头的方式，积极主动的完成了听课任务，收到良好的效果。我听的第一节课是高二（8）班，这是一个平衡班，水平不如实验班高。在上课前。科任老师已经跟我说了这个班的纪律是比较差的，而且成绩也不是很好。在我听课期间，确实有几个学生在课堂上说话，但是我发现了一个有趣的现象，这

24、个现象我在往后的几个班都发现了，就是绝大部分的学生的学习热情都好高涨，积极举手发言，积极参与课堂活动。我跟老师们提起这个现象的时候，科任老师就跟我说，一个班里不可能所有的学生都能全神贯注地听完一节课，所以作为一名教师，应该想办法吸引学生的注意力，调动的积极性，比如可以以小组为单位，以抢答计分的形式调动学生的积极性，这样课堂气氛就会活跃起来了。在为期两周的见习工作中，我真的有很大的感触，我第一次感受到自己已经从一名学生向一名教师靠近，走在校园里，每当有学生叫我一声老师，我在感到无比自豪的同时，还感受到了自己的责任。见习工作结束了，我要回到学校继续我的学习了，但是我会好好记住我从*中学学到的一切，

25、并应用于我的专业学习中去。一、教学管理理念 在龙岩三中，从领导阶层到一位普通的科任老师，都秉承以学生为主体的宗旨进行学校的管理，进行教学工作的开展。作为一个课程改革的示范学校，一个教育实验基地。这所学校鼓励着老师做各种研究，各种改革。每个班主任都有着自己的管理经验与管理宗旨。有了这种思想的自由，自然这里也就充满着探索与尝试，从而有所创造与进步。在我见习的班集体中，班主任对他的学生说：“我要让你们成为学习型的管理者，也是管理型的学习者。”这样一句简单的话，让我感到这里老师进行班级管理的良苦用心。他们关心的不只是学生的学习，更多的是从一个完整的人的概念出发，去培养学生多方面的素质。二、教

26、学理念 在见习期间，借着录课的机会，我听了很多的市级，校级的公开棵，还有理科实验班的课。在这些课堂上，让我看到教学改革正在悄然进行，有意识的老师正在努力体会“以学生为主体”的课堂模式。学生的创造也逐步成为教师追求的教学效果。其次，这里的老师也都在适应着多媒体教学，信息化教学，使得课堂更加生动，资源更加丰富，学生获取学习资源的渠道也就更多。尽管，这种教学理念、教学模式的推广仍然有很长的路，但似乎也并不遥远，相信，这股改革的浪潮会给教育领域带来很大的冲击。 三、实际工作经验 在上面，是我在这所学校感受最深刻，也是认为最有意义的收获。实际工作经验上，由于在指导老师的指导下，也获取了许多。 在班主任工作上，我认识到了一个老师的表率作用是很大的，学生时刻看老师，作为一个老师，应该从自己严格要求，并影响感染学生。这就要求师生之间