数字电路与逻辑设计实验电子制作内容()

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！一、目的要求1、熟悉数字系统的设计步骤。2、掌握数字系统的设计思想及实现方法。二、制作内容1、声音响度显示电路任务目标光二极管来判别说话的声音大小，并能够根据声音大小显示出亮度。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如图所示声音检测及放大电路声音大小显示电路图放大器LM386来实现放大咪头拾取的语言信号，声音大小显示电路相应的显示。任务设计图任务实现（1）供电电路电池盒供给5V直流电压用于响度检测和显示电路作工作电压。（2）声音检测放大电路声音检测电路由咪头和LM386为主构成，由咪头检拾到的声音信号，经变换为电信号后加至LM386放大输出，通过二极管对电容进行充电，由此即可将声音的大小变换为电容上所充电压的大小。（3）显示电路显示电路由CD4069与6只发光二极管共同组成，CD4069的6只非门的触发电平均为电源电压的1/2，R1-R6为降压电阻，由于降6只非门输入端的作用电1至非门6翻转时所需的咪头端电压依次升高。电压1/26只非门电路的输入端均处于低电平状态，其输出均为高电平，故LED1-LED6发光二极管均不会点亮。应的发光二极管被导通发光。电压会接近电源电压，该电压虽经R1-R5降压，但在R6的上端仍可分得超过1/26点亮LED6发光二极管。此时LED1-LED6全部点亮，以显示声音的响度最高。这种声音响度显示电路适用于娱乐中测量掌声、喊叫声的响度，也可用于家庭音响系统，作为音响电平指示器等。任务难点R1-R6multisim或proteus中仿真出结果，仿真时，声音信号可以用信号发生器代替。当仿真出结果时，电阻值基本上粗略估定，然后用万用版插接实验，插接时可固定电阻代替。所用元件列表表2-4-1声音响度电路元件清单1只4节3只6只一块若干导线任务要求（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，咪头输入和发光二极管等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出LM386的有关电路，并说明本电路放大了多少倍，写出CD4069非门的管脚图及功能，写出分压电路各点的参考LM386输出电压的范围。2、水箱水位检测电路任务目标水位监测电路监测到水箱不同的水位后，通过译码器译码输出控制音响电路发出不同声音或闪烁提示。任务分析根据任务要求，该系统包括水位监测电路、译码器、音响电路、载频振荡电路4号，当水位到达某一位置时，给出输出信号，译码器电路主要目的是把水箱水位信号转换为控制信号，显示电路把水位信号能够显示出来。水位检测电译码器电路显示电路路图任务设计（1）水位检测与信号转换CD4514是一块4-16译码器，它对检测到的水位信号进行译码，译码后的结果分别去控制发光二极管的亮灭。（3）显示电路通过二极管来显示水位的不同变化。所用元件列表表2-4-2水位监测电路元件清单1只4节1只4只1只1只4只若干一块若干导线任务要求（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，咪头输入和发光二极管等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出CD4514的相关技术资料及使用方法和作用，写出CD4011的相关技术资料，分析此处使用4514的目的。3、可预制时间的定时电路的设计任务目标赛场合，并设定抢答时间。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如下图。计数器显示译码器数码管器图该设计包括秒脉冲发生器电路、计数器、显示译码器和数码管4个部分。在智力和知识竞赛中，节目主持人根据抢答题的难易程度，冲电路给计数器提供时钟脉冲。任务设计设计电路如下图所示：电路由2块十进制同步加/减计数器192预制答题的抢答时间，计数器的时钟脉冲由555器48驱动数码管显示预制的时间。任务实现（1）秒脉冲电路555时基电路组成多谐振荡器，产生一定频率的矩形脉冲。脉冲周期由电容C的充放电时间决定，（R1+2R2）C=1s。（2）时间显示电路时间显示电路选用2块显示译码器74ls48来驱动数码管显示预制的时间。（3）预制时间电路预制时间电路选用2块十进制同步加减计数器192进行设计。两个集成块的时钟脉冲均从DN（down）输入。低位片的DN接秒脉DN接低位片的借位端BO位片每计10个秒脉冲，高位片计1个，即高位片预制定时时间的十位数，低位片预制定时时间的个位数。假设定时时间预制为30s，则预制高位片数据端D3D2D1D0=0011，低位片数据的D3D2D1D0=0000。接通电源和控制开关S，七段数码管显示数据“30控制开关S。每过1s，数码管显示数据递减，直到00，数码管显示数据就不再变化。所用元件列表表2-4-3可预置定时电路元件清单2个2个1个若干若干1片1只555发光二极管+5V电源单刀双掷开关按键开关任务要求8个1个（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，预置开关和发光二极管等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出74LS19274LS48和74LS00的管脚图及功能表。试说明两个与非门在电路中的作用并计算时钟电路的参数。4、按键式加减电路的设计任务目标钟脉冲，当开关拨动到加时，按键实现加计数，当开关拨动到减时，按键实现减计数。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如下图。秒脉冲发生器或按键计数器加减控制显示译码器数码管图示译码器和数码管4显示对应时间，秒脉冲电路给计数器提供时钟脉冲。任务设计设计参考电路如图所示：（3）计数加减控制电路择加或减计数，再配合秒脉冲发生器就可以实现上述功能。所用元件列表表2-4-4按键式加减控制电路元件清单1个1个若干若干1片1只555发光二极管+5V电源单刀双掷开关按键开关任务要求2个1个（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，预置开关等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出74LS19274LS48的管脚图及功能表。试说明控制加减功能的实现。（5）如果要控制两位数的加减，试设计其实现电路。5、四人抢答电路任务目标用D触发器74LS175设计一个四人抢答器，当四人中有一人按下按键则屏蔽其他人继续按下。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如下图。按键电路触发器记忆锁定显示图4个部分。任务设计设计电路如下图所示：图任务实现采用发光二极管用来显示按下的位置。用元件列表表2-4-5四人抢答电路元件清单74LS1751个4个1个1个1个1个1个若干4个若干1个1个发光二极管普通二极管三极管2N222扬声器（8欧姆）74LS0074LS20时钟电路电源任务要求（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，预置开关等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出74LS17574LS20和74LS00的管脚图及功能表。试说明抢答功能的实现及锁定抢答电路的原理。（5）如果有8个人抢答，试设计其实现电路。6、三态逻辑电平笔任务目标与高阻状态，还可以测出电路中是否存在脉冲信号。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如下图。检测电路显示电路图该设计包括检测电路、显示电路2个部分。任务设计设计电路如下图所示：图光二极管D3也不亮。R5的作用是减小逻辑电平笔对被测电路的影响。R1和R2的作用是限流。（2）显示电路当电路的测试点接触到高电平时，三极管Q1的基极电位升高，三极管Q1导通，发光二极管D3亮。而三极管Q2仍然截止，发光二极管D4不亮。当电路的测试点接触到低电平时，三极管Q2的基极电位降低，三极管Q2导通，发光二极管D4亮。而三极管Q1仍然截止，发光二极管D3不亮。用元件列表表2-4-6三态逻辑电平电路元件清单若干2个2个1个1个若干1个电源任务要求（1）要做出multisim或proteus仿真图。（2）要做出protel原理图和PCB于8mil20mil-40mil（外径大于等于（（3）做出实物要考虑电源开关，预置开关等输入输出及调整元件的位置以便包装。（4）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出电路工作原理，要有理论计算过程。（5）如果测量12V的脉冲电路，应如何设计电路。7、秒表的制作任务目标设计一秒表实现电路，可以以1/10s，或者1/100s为单位进行时间的测定。4位计数器分为1/100s1/10s1s和10s这4位，最大的计数为99.99s。并具有启动、停止和复位开关。任务分析根据任务目标，绘制原理框图如下图。计数译码显示器图该设计包括1/100s振荡器、计数、译码和显示电路4个部分。任务设计设计电路如下图所示：图止时刻的数字。再点击启动则继续计数。点击复位开关会清零。任务实现（11/100s振荡电路振荡电路查阅相关资料自行设计一般情况下用1MHz晶振进行10000分频实现。（2）计数电路采用74LS160十进制计数芯片实现，采用并行方式进行控制。（3）译码电路采用74LS48实现译码（4）显示电路采用共阴极数码管来显示用元件列表表2-4-7若干共阴极数码管74LS4874LS16074LS00按键开关电源4个4