数字电路课程设计实例

目录课程设计简介1、防盗报警器2、电子密码锁3、智力竞赛抡答器4、数字秒表5、三色跑灯6、四路彩灯显示电路7、数字测频仪

8、电子电路的安装、调试与故障分析处理9、关于元器件明细表(例)10、关于课程设计说明书11、参考资料12、课程设计数字电子技术任务：设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。步骤：根据设计任务书，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定；设计和选取电路及元器件；组装和调试电路，测试指标及分析讨论，完成设计任务；并编写设计说明书。电路设计的一般步骤选定总体方案与框图分析单元电路的功能画出预设计总体方案图确定实际的总体电路选择器件与参数计算电路的安装与调试修改设计方案调整元器件1防盗报警器：关上门时，k1闭合接低电平，k2断开接高电平，不报警；门被打开时，k1断开，电容充电，延时一段时间，变为高电平，报警。延时时间t≈RC。k2一旦闭合就为低电平，报警器马上报警。K1、k2可用导线代替。2电子密码锁：1、平时，各触发器的Q端均为0，D0为1；2、按正确密码(本例密码设为1479)按键，必须先按S1→Q0=1，且使D1=1；再按

S4→Q1=1，且使D2=1；再按S7→Q2=1，且使D3=1；再按S9→Q3=1，使锁控电路工作，打开电磁门锁(本例用发光二极管LED显示，则发光二极管亮)。同时门G1输入为0，G1输出为1→经R6、C2延迟后，各触发器R端为1→各触发器复位为0。3、按下密码错误时(一旦按下S0、S2、S3等)→各触发器R端为1，立即复位。4、将S1、S4、S7、S9更换为其它按键，即更换了开锁密码。

问：按下密码错误时，如何报警？510Ω3

数字显示频率计R2622K3

数字显示频率计：⑴、CD40110：集计数、译码、锁存、驱动于一体的集成电路；

CPU为加法输入端，CPD为减法输入端，QCO为进位输出端，QBO为借位输出端，本电路使用CPU输入端，第10个脉冲输入时，QCO输出的进位脉冲送到高位计数器的CPU输入端；

R端为清零端(高电平有效)⑵、秒信号发生器：由IC1(NE555)构成频率可调的1HZ方波振荡信号占空比大于0.5(高电平持续时间长)；⑶、计数：IC1输出的振荡信号经IC2a反相后，作为控制信号加到IC3(CD4017)的CP输入端，产生时序控制信号，从而实现1秒内的脉冲计数、数值保持及自动清零。IC2a

输出第一个高电平脉冲信号时CD4017的Q1端由低电平变为高电平，直至CD4017的CP

端输入第二个脉冲信号前，将一直保持高电平状态；

Q1的输出即为IC2a的控制信号，当Q1为高电平时，被测信号可以通过IC2a、IC2c

进入IC6(CD40110)的CPU端，进行计数，于是，在1秒内累计的计数脉冲个数即为被测信号的频率；频率显示由CD40110完成。⑷、数值保持：IC2a输出第二个脉冲信号时，CD4017的Q1端由高电平变为低电平，Q2端由低电平变为高电平，IC2b被封锁，数显计数器停止计数，直至CD4017的CP端输入第三个脉冲信号前，Q2保持高电平，此高电平持续时间(1S)为数值保持时间；⑸、自动清零：

IC2a输出的第三个高电平脉冲信号时，CD4017的Q3由低电平变为高电平，一方面(通过CD4017的CR端使CD4017清零，同时通过D2使计数器及数显也清零，以便下次重新计数，清零后又保持1S，然后，开始下一个循环。⑹、数值保持时间延长：将CD4017的Q3端与CR断开，使Q4与CR相连，则数值保持时间为2S。4

四路智力竞赛抢答器：

分别按下抡答按钮S1～S4，D锁存器相应输出为低电平，经CC4049反相后为低电平，与之对应的数码管亮；同时，G1输出为高电平，声响电路工作。G2输出为低电平封锁其它输入；主持人按下复位按钮k1，抡答重新开始。

74LS373：锁存器，8个D触发器彼此独立，S为选通端（输出控制），低电平选中；G为使能端（允许端），G为高电平时，D信号向右传送到Q端，G为低电平时，电路保持原状态不变，禁止数据传送。

74LS20：2四输入与非门。平时74LS373的D1～D8均为高电平，Q1～Q8也是高电平，各发光管不亮。当某抢答者按下自己的按键（例如按下S1）时，则D1＝0，Q1＝0，LED1发光，指示第一路抢答。在Q1＝0时，与非门G1的输出为1，此时G2的输入端均为1，故输出0电平到G端，使电路进入保持状态，其它各路的抢答不再生效。因此，该电路不会出现两人同时获得抢答优先权。与此同时，G1输出的高电平，使语音芯片IC3工作，使扬声器发声。当裁判确认抢答者后，按下复位按钮（K1），G2输出高电平，因S1～S8无键按下，D1～D8均为高电平，Q1～Q8也都为高电平，电路恢复初始状态，LED熄灭，扬㙔器振荡，准备接受下一次抢答。4智力竞赛抢答器：5定时器5秒计数电路：⑴、秒信号发生器：由IC1（555定时器）等构成振荡器，从IC1的第③脚输出周期约为1秒的脉冲信号；⑵、计数：IC2为双BCD加法计数器CD4518，内部的两个计数器经级联形成二位十进制计数电路，如需要更多位的计数，则可进行更多级的级联，⑶、显示：IC2输出的二—十BCD码，送到由IC3、IC4（CD4511）组成的显示译码、驱动电路，驱动数码管IC5、IC6显示计数的秒数。⑷、定时：S1为定时开关，IC2a、EN端获得一负脉冲，使个位停止计数。6计分器7四路彩灯显示电路工作原理与7－1四路彩灯显示电路（1）类似

电子电路的安装、调试与故障分析处理一、整体结构布局和元器件的安置：

⑴、整体结构布局要合理，合理布置元器件的密度；

⑵、元器件的安置要便于调试、测量和更换；

⑶、对于有磁场产生相互影响和干扰的元器件，应尽可能分开或采取自身屏蔽；

⑷、发热元件的安置尽可能靠电路板的边沿，以利于散热；

⑸、元器件的标志安装时一律向外，以便检查；

⑹、元器件的安置还应注意重心平衡和稳定。二、正确布线：

⑴、尽量做到直线排列，横平竖直；

⑵、布线应贴近印制板，必要时可采用安置在元件面的跳线；

⑶、尽可能使用不同颜色的导线；

⑷、一般先布置电源线和地线，再布置信号线；

⑸、地线可选用较粗的导线。三、电路板的焊接：

⑴、净化焊接表面；

⑵、控制焊接时间和温度；

⑶、掌握焊锡用量；

⑷、掌握正确的焊接方法；

⑸、集成电路使用专用的管座；

⑹、焊接前，检查元器件的好坏。四、调试与故障分析处理：

⑴、通电前的检查；

⑵、通电检查；

⑶、故障分析与排除：可采用直观检查法、信号寻迹法、分割测试法、对半分割法、替代法等。关于元课程设计说明书：7、设计心得：包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等。1、封面：包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间；2、目录：根据说明书的内容决定，一般采用2~3级。3、设计任务书：包括课题名称、目的、用途、主要技术性能指标(参照教材目录编排)。4、设计方案框图及电路工作原理：

包括系统方框图，电气原理图，各单元电路的设计，简述主要部件（包括主要集成电路）的工作原理、工作条件、给定参数、理论公式及详细的计算步骤、计算结果。5、元件参数表：包括所选用的元器件名称、参数、型号6、调试方案：包括调试的条件、方法、使用仪器设备的型号，并对测试数据进行分析。8、参考文献：包括作者、署名、出版地、出版年等。参考资料1、《电子技术》国防科大出版社任永益等编1994.82、《数字电子技术》杨志忠主编高等教育出版社20003、《新型集成电路应用实例》何希才编著电子工业出版社2002.64、《数字集成电路应用300例》黄继昌等编著人民邮电出版社2002.15、《电子技术基础实验与课程设计》章忠全主编中国电力出版社1999.76、《电子电路及仿真》路勇主编清华大学出版社、北方交大出版社2004.17、《新编实用电子线路集锦》陈有卿主编新时代出版社1997.38、《无线电》杂志2003.122002.2课题答辩课题答辩是本设计的一个重要的、不可或缺的环节，也是最能考核学生是否掌握课题知识的环节，更是同学们望之生畏的一个环节，请同学们早作准备，这也是毕业设计答辩的一个预演。课题答辩主要从如下几个方面考查（非电子专业主要考查1、2项）。1.主要芯片的功能及主要应用；2.各单