数显式测量电路设计 安装调试

1、信息科学与技术学院电工电子中心信息科学与技术学院电工电子中心一、一、安装安装1. 在统装图上标好芯片号和芯片的管脚号，不用功能脚的逻辑在统装图上标好芯片号和芯片的管脚号，不用功能脚的逻辑 电平。电平。2. 合理布置芯片和其它元件的位置。合理布置芯片和其它元件的位置。3. 布线布线:4. 安装顺序：按信号流向，先主电路，后辅助电路。安装顺序：按信号流向，先主电路，后辅助电路。 安排好电源线和地线安排好电源线和地线. 在芯片两侧走线：不可跨芯片在芯片两侧走线：不可跨芯片 线紧贴面包板，横平、竖直，不交叉，不重叠，线紧贴面包板，横平、竖直，不交叉，不重叠， 元件横平、竖直元件横平、竖直5. 边安装、

2、边调试边安装、边调试2022-6-20247_147_090_1324T3513111455590_040112022-6-2032022-6-204元件清单元件清单元件名称元件名称数量数量SN74LS902SN74LS472SN74LS742LM3111LF3511SN74LS14140111NE5551面包板示意图面包板示意图2022-6-205每每5 5个小孔为一组，同组插孔下有簧片相通个小孔为一组，同组插孔下有簧片相通左、右各半的同行的小组插孔下有簧片相通左、右各半的同行的小组插孔下有簧片相通+5V面包板孔下金属簧片面包板孔下金属簧片不用条状面包板的多组插孔作连线不用条状面包板的多组插

3、孔作连线！2022-6-206电源的正确连接电源的正确连接通电前先把几路电源调好，注意共地通电前先把几路电源调好，注意共地！15V15V5V15V15V5V均从直流稳压源引出！均从直流稳压源引出！面包板的地面包板的地2022-6-2072022-6-208安装注意事项：安装注意事项：(1)在原理图上先标注芯片管脚在原理图上先标注芯片管脚(4011、14、数码管管脚图应画、数码管管脚图应画在旁边），并拟订安装调试方案。在旁边），并拟订安装调试方案。(2)(2)各集成片合理布局，同方向排列，不要插反。各集成片合理布局，同方向排列，不要插反。(3)(3)按框图分系统组装、调试。按框图分系统组装、调试

4、。(4)(4)连线选用连线选用0.2-0.3mm0.2-0.3mm的单股硬导线（为检查方便，各类电源的单股硬导线（为检查方便，各类电源线和地线最好用不同的颜色。特别注意各集成片的共地（采用线和地线最好用不同的颜色。特别注意各集成片的共地（采用多点共地多点共地利用横条和竖条）。利用横条和竖条）。(5)(5)应紧贴面包板布线，导线要拉直，横平竖直，最好不要拐应紧贴面包板布线，导线要拉直，横平竖直，最好不要拐弯，不能拉斜线或在芯片上跨接。应根据距离和插入长度剪断弯，不能拉斜线或在芯片上跨接。应根据距离和插入长度剪断导线，插入长度为导线，插入长度为0.4-0.60.4-0.6，过短可能接触不良；过长又

5、可，过短可能接触不良；过长又可能把面包板戳穿，引起短路。使用过的导线可以利用，但线端能把面包板戳穿，引起短路。使用过的导线可以利用，但线端不能有明显伤痕，并要用镊子把线端夹直。不能有明显伤痕，并要用镊子把线端夹直。(6)(6)插线时，电源必须关闭，不能带电操作。插线时，电源必须关闭，不能带电操作。2022-6-209调试注意事项：调试注意事项：(1)安装完毕不要急于通电，应先用万用表短路档根据电路图逐安装完毕不要急于通电，应先用万用表短路档根据电路图逐个检查每个集成片的引脚连接是否正确，有无错线、少线、多个检查每个集成片的引脚连接是否正确，有无错线、少线、多线，特别要仔细检查电源、地线是否连接

6、正确、可靠。线，特别要仔细检查电源、地线是否连接正确、可靠。(2)通电前先把几路电源调好，注意共地。通电前先把几路电源调好，注意共地。特别说明：特别说明：1、电源一定不能接错，必须仔细检查后方可通电；、电源一定不能接错，必须仔细检查后方可通电；2、万一出现故障、万一出现故障(有报警、发热、异味）有报警、发热、异味），必须立即，必须立即切断电源，报告老师处理；切断电源，报告老师处理；3、安装调试是两人一组，应很好配合；、安装调试是两人一组，应很好配合；二、二、调调 试试 要要 点点 1. 电流、电压转换电路电流、电压转换电路 2. 压控振荡器压控振荡器：运放：运放351的的6脚输出一锯齿波脚输出

7、一锯齿波 运放运放324的的1脚输出一直流电压脚输出一直流电压VX0.051 V24V比较器比较器311的的7脚输出一矩形波脚输出一矩形波29V运运放放反反相相输输入入端端应应“虚虚地地”！2022-6-2010 3. 555振荡器振荡器：555的的3脚输出矩形波脚输出矩形波30mS0.5S 4. 清零波形清零波形： 5. 计数、译码、显示计数、译码、显示： C4、R4的接点处输出尖脉冲的接点处输出尖脉冲将将555振荡器的振荡器的3脚输出送计数器个位脚输出送计数器个位901的时钟输入的时钟输入 ，观察数码显示。，观察数码显示。ACP2022-6-20110.051V29V24V30mS0.5S

8、0V0V三、三、排除故障排除故障排除排除：0.2V 误差不超过误差不超过3. 一般故障现象：一般故障现象：原因原因：1. 查芯片电源电压查芯片电源电压接错线、漏接线、多接线、逻辑错误接错线、漏接线、多接线、逻辑错误2. 运放线性工作时反相输入是否运放线性工作时反相输入是否“虚地虚地” 若根本不亮，应检查电源；若根本不亮，应检查电源； 若数码管不闪烁，先检查若数码管不闪烁，先检查555是否振荡；是否振荡； 若数码管显示若数码管显示0，应检查，应检查90有无输入，清有无输入，清0信号是否信号是否 正常或正常或90有无输出；有无输出； 若数码管全显示若数码管全显示9，检查有无清，检查有无清0信号；信

9、号； 或调整积分器输入端的电位器看有无变化；或调整积分器输入端的电位器看有无变化； 或看或看324的输出是否正常等。的输出是否正常等。2022-6-20134. 计数部分，逐点观测有无信号，或用万用表计数部分，逐点观测有无信号，或用万用表DCV看是看是否跳变。否跳变。 输入为输入为1.4v 虚线虚线 输出保持高电平不变输出保持高电平不变 芯片未接地或接触不良芯片未接地或接触不良 输入与输出同样规律变化输入与输出同样规律变化 芯片未接电源芯片未接电源5. 555振荡器正常但计数无输出振荡器正常但计数无输出 解决解决：在：在555的电源正极与地之间接一个几十的电源正极与地之间接一个几十 F的的 电

10、解电容电解电容2022-6-2014一一 印刷线路板图的设计依据印刷线路板图的设计依据 二二 设计要求设计要求: 1. 双面板双面板: 正面用红色线正面用红色线( (元件面，横线为主元件面，横线为主) ) 反面用蓝色线反面用蓝色线( (连线面，竖线为主连线面，竖线为主) ) 金属化孔用蓝色金属化孔用蓝色 2. 走线原则走线原则: (1) 线条横平竖直线条横平竖直,同面线不能交叉同面线不能交叉 (2) 线条尽量少线条尽量少 (3) 每个芯片下横向最多走三条线每个芯片下横向最多走三条线 (4) 芯片相邻管脚之间不能走线芯片相邻管脚之间不能走线 (5) 每个金属化孔只能插入一个元件管脚每个金属化孔只

11、能插入一个元件管脚 2022-6-2015双面板的印刷线路板的正、反面图双面板的印刷线路板的正、反面图 (a) 正面图 (b) 反面图 2022-6-20163. 元件标注元件标注( 用铅笔用铅笔)： 标出元件的符号标出元件的符号 标出元件值标出元件值 标出芯片的标出芯片的1脚脚 4. 其它要求其它要求: u坐标纸大小坐标纸大小: 31cm 23cm u比例尺比例尺: 2 : 1 u周边留宽周边留宽: 5 10 mm u线宽线宽: 1 mm (200mA/mm) u电源和地线电源和地线: 加宽加宽 u芯片跨度芯片跨度: 7.5mm u芯片管脚间距芯片管脚间距:2.5mm u金属化孔金属化孔:

12、内径内径0.8mm 外径外径1.5mm u电位器电位器: 两脚间距两脚间距5mm 2022-6-20172022-6-2018元器件布位合理元器件布位合理:应考虑尺寸、重量、电器上的相互关系，应考虑尺寸、重量、电器上的相互关系，以及散热等。以及散热等。元器件一律安装在正面，反面焊接。集成芯片同方向排列，元器件一律安装在正面，反面焊接。集成芯片同方向排列，标注型号，画出引脚焊盘；分立元件画出符号；数码管不装，标注型号，画出引脚焊盘；分立元件画出符号；数码管不装，但要画出限流电阻和引线焊点（直径但要画出限流电阻和引线焊点（直径1.5）。）。用两种颜色线表示双面走线，每种走线以一种走向为主，不用两种

13、颜色线表示双面走线，每种走线以一种走向为主，不得走斜线或交叉，拐弯处画小圆角。得走斜线或交叉，拐弯处画小圆角。芯片中间可走芯片中间可走23根线，管脚中间不可走线。根线，管脚中间不可走线。电阻、电容跨度电阻、电容跨度46。相邻连线的间距不小于相邻连线的间距不小于1。电源线和地应有引出端。（地线应采用多点接地法，不要串电源线和地应有引出端。（地线应采用多点接地法，不要串接）。接）。引脚焊盘在反面，一个焊盘上只准焊一个引脚。引脚焊盘在反面，一个焊盘上只准焊一个引脚。一一 课程设计的任务及基本要求课程设计的任务及基本要求 二二 逻辑框图设计逻辑框图设计 三三 逻辑电路的设计及参数计算逻辑电路的设计及参

14、数计算 四四 安装调试步骤及遇到的问题安装调试步骤及遇到的问题 五五 印刷线路板设计印刷线路板设计 六六 体会及建议体会及建议 七七 参考文献参考文献 八八 附录附录( (元件使用说明元件使用说明) ) 九九 附图附图(框图框图 逻辑图逻辑图 印刷线路板图印刷线路板图) 一、总结一、总结目录目录2022-6-2019北北 京京 化化 工工 大大 学学课课 程程 设设 计计 封面格式封面格式 最好领专用课程设计报告封面最好领专用课程设计报告封面_ 学院学院 _专业专业 题目题目_ _ _ 说明书说明书_页页图图 纸纸_页页班班 级级:_:_同组人同组人:_:_姓姓 名名:_ :_ 学号学号:_:

15、_指导教师指导教师:_:_年年_ _ 月月_ _ 日日2022-6-20201、时间时间：下周周五下午：下周周五下午13:3017:002、地点地点： 实验室实验室3、形式形式：按班、组顺序进行，届时交总结报告，回答老师：按班、组顺序进行，届时交总结报告，回答老师 提问。时间约提问。时间约5分钟。分钟。4、答辩顺序答辩顺序： 自控自控0801自控自控0802: 13:3015:15 自控自控0805自实自实0801 ：15:20 17:00 与本次课设相关的所有内容，包括与本次课设相关的所有内容，包括(1) 框图设计、原理电路设计（单元电路、参数计算）；框图设计、原理电路设计（单元电路、参数计

16、算）；(2) 安装调试方法、测试方法、故障排除、仪器使用等；安装调试方法、测试方法、故障排除、仪器使用等；(3) 印刷电路板图设计方法、注意事项等。印刷电路板图设计方法、注意事项等。5、答辩内容答辩内容：不准抄袭不准抄袭！不准复制不准复制！否则返回重写否则返回重写！2022-6-2021（由于实验室资源有限，两个班交叉进行）（由于实验室资源有限，两个班交叉进行）下周五下午：下周五下午：答辩答辩。自控自控0801班班自控自控0805班：班：本周三本周三 周五：周五：安装调试安装调试；（ 13：30到计算机楼到计算机楼407)下周一下周一周三：周三：印刷电路板图设计印刷电路板图设计；下周四：下周四

17、：写总结报告写总结报告；自控自控0802班班自实自实0801班：班：本周三本周三周五：周五：印刷电路板图设计印刷电路板图设计；下周一下周一 周三：周三：安装调试安装调试；（ 8:00到计算机楼到计算机楼407)下周四：下周四：写总结报告写总结报告；下周五下午：下周五下午：答辩答辩。1. 安装调试两人一组。安装调试两人一组。2. 印刷电路板图设计自行安排。印刷电路板图设计自行安排。说明说明：2022-6-20221. 框图讨论框图讨论 值测量和夹断电压值测量和夹断电压VP测量的方框图有何异同测量的方框图有何异同?转换电路、百位（用发光二极管显示、用转换电路、百位（用发光二极管显示、用D触发器触发

18、器构成锁存器）、清构成锁存器）、清0信号等信号等2022-6-2023值测量的值测量的方框图方框图 VX转换电路转换电路压控振荡器压控振荡器10进制进制计数器计数器被被测测三三极极管管与与门门计数时间产生电路计数时间产生电路10进制进制计数器计数器1位锁存器位锁存器清零信号产清零信号产生电路生电路七段译码器七段译码器七段译码器七段译码器2022-6-2024(1) -VX转换电路转换电路由由最大值最大值(199)时时Vxmax=13VR2；为平衡为平衡R3略小于略小于R2。2. 单元电路讨论单元电路讨论VX极性为正！极性为正！2XBVIR324cbe-15VVXR25.1kR34.7kR11.

19、5M 如何实现如何实现-VX转换转换？2022-6-2025(2) 压控振荡器压控振荡器 积分器、电压比较器可否都用积分器、电压比较器可否都用324？优缺点？优缺点？351高阻型；高阻型；311专用电压比较器（转换速度快）专用电压比较器（转换速度快） -VX转换电路的输出电压极性与转换电路的输出电压极性与VP - VX转换电路是否相同？转换电路是否相同？ 积分电路是否相同？积分电路是否相同？VX的极性不同，故积分电路中的极性不同，故积分电路中D1极性接法不同。极性接法不同。 积分器中的积分器中的D1起什么作用？为什么要起什么作用？为什么要 ?/49RR 为使正向积分与负向积分的回路不同、时间不同。为能实现压为使正向积分与负向积分的回路不同、时间不同。为能实现压控振荡，并忽略正向积分时间。控振荡，并忽略正向积分时间。2022-6-2026 后接的后接的43k电阻什么作用？电阻什么作用？ 两者的两者的Va (积分器输出积分器输出) 、V1 (比较器输出比较器输出) 的波形是否相同？的波形是否相同？v1tV1m-V1mvatVam-VamVP-VX转换后的压控振荡器v1tV1m-V1mvatVam-Vam-VX转换后的压控振荡器29V5V2022-6-2027（3）计数时间产生电路计数时间产生电路计数时间计数时间Tc为何经反相器（为何经反相器（4011）引出？