導航:首頁 > 裝置知識 > 數字電子技術實驗裝置

數字電子技術實驗裝置

發布時間:2022-12-22 01:04:03

❶ 有關數字電子技術中的一個問題

四人搶答器

摘要:隨著電子技術的發展,它在各個領域的應用也越來越廣泛。人們對它的認識也逐步加深。人們也利用了電子技術以及相關的知識解決了一些實際問題。如:智能搶答器的設計與製作。搶答器是競賽問題中一種常用的必備裝置,從原理上講,它是一種典型的數字電路。數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出;主持人按開始按鈕示意開始,以上兩部分組成主體電路。通過定時電路實現計時功能,構成擴展電路。經過布線、焊接、調試等工作後數字搶答器成形。在搶答電路中利用一個優先編碼器譯出最先搶到答題權的選手的編號並經LED顯示器顯示出來,同時還要封鎖電路以防其他選手再搶答。當選手答題完成後,主持人將系統恢復至零。
關鍵詞:搶答;計時;鎖存

Answer four devices
Abstract: With the development of electronic technology, it's application in various fields has become increasingly widespread. People have graally deepened understanding. People have also made use of electronic technology and related know-how to solve some practical problems. Such as: Smart Answer Design and proction. Answer is in the race must have a common device, from the principle, it is a typical digital circuit. Answer the number of circuits is controlled by the main circuit and expansion. Priority encoder circuit, latch, decoder circuit will be teams of the input signal in the display output; host by the beginning of the start button above the main circuit composed of two parts. Time through the timing circuit functions, constitute the expansion of the circuit. After wiring, welding, testing, etc. Answer the number of devices after the forming. Answer circuit in a priority encoder to use given the right answer the first player to grab the code and displayed by the LED display, but also to prevent other players blocking circuits Answer again. When players complete answer, the host to bring the system back to zero.
Keywords: Answer; time; Latched

目 錄
第一章 設計選題及目的………………………………………… 1
第一節 設計選題………………………………………………1
第二節 設計目的………………………………………………1
第二章 功能介紹………………………………………………… 1
第一節 主要功能介紹…………………………………………1
第二節 擴展功能介紹…………………………………………1
第三章 總體方案設計…………………………………………… 2
第四章 單元模塊設計…………………………………………… 2
第一節 搶答電路模塊…………………………………………2
第二節 定時電路模塊…………………………………………5
第三節 控制電路………………………………………………9
第五章 組裝和調試………………………………………………11
參考文獻……………………………………………………………12
致謝…………………………………………………………………13
附錄…………………………………………………………………14

第一章 設計選目及目的
第一節 設計選題
設計選題:四人搶答器的設計
設計功能要求:
1.主持人有開始鍵和復位鍵,按下開始鍵後才能開始搶答,否則犯規。
2.用數碼管顯示,正常搶答後,顯示搶到的隊號,如果有人犯規發出短暫的警報。
3.如果規定時間內沒有搶答,則說明該題超時作廢,用0閃爍表示。
4.復位鍵用於恢復犯規或超時狀態。
第二節 設計目的
通過這次課程設計,靈活運用《模擬電子技術》和《數字電子技術》理論知識,在實踐中實現鞏固所學知識,加強綜合能力,培養電路設計能力,提高實驗技術,啟發創新思想。

第二章 功能介紹
第一節 主要功能介紹
1.搶答器最多可供4名選手參賽,編號為1~4號,各隊分別用一個按鈕(分別為S0~S3)控制,並設置一個系統清零和搶答控制開關S,該開關由主持人控制。
2.搶答器具有數據鎖存功能,並將鎖存數據用LED數碼管顯示出來,直到主持人清零。
3.開關S作為清零及搶答控制開關(由主持人控制),當開關S被按下時搶答電路清零,當開關S松開後則允許搶答。輸入搶答信號由搶答按鈕開關S0~S3實現。
4.有搶答信號輸入(開關S0~S3中的任意一個開關被按下)時,並顯示出相對應的組別號碼。此時再按其他任何一個搶答器開關均無效,指示燈依舊「保持」第一個開關按下時所對應的狀態不變。
第二節 擴展功能介紹
1.搶答器具有定時搶答的功能,搶答的時間由主持人設定。當節目主持人啟動「開始」鍵後,要求定時器立即減計時,並用顯示器顯示。
2.參加選手在未開始搶答時按下搶答鍵,則犯規,發出報警聲。
3.參加選手在設定的時間內搶答,搶答有效,定時器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶答時刻的時間,並保持到主持人將系統清零為止。
4.如果定時搶答的時間已到,卻沒有選手搶答時,本次搶答無效,封鎖輸入電路,禁止選手超時後搶答,發出短暫的報警聲,時間顯示器上顯示為0。
第三章 總體方案設計模塊
如圖3.1所示為總體方框圖。其工作原理為:接通電源後,主持人將開關撥到「清零」狀態,搶答器處於禁止狀態,編號顯示器滅燈,定時器顯示設定時間;主持人將開關置「開始」狀態,宣布「開始」,搶答器工作。定時器倒計時,選手在定時時間內搶答時,搶答器完成優先判斷、編號鎖存、編號顯示。當一輪搶答之後,定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作「清除」和「開始」狀態開關。

圖3.1

第四章 單元模塊設計
第一節 搶答器電路模塊
該電路主要完成兩個功能:
1.分辨出選手按鍵的先後,並鎖存優先搶答者的編號,同時解碼顯示電路顯示編號(顯示電路採用七段數字數碼顯示管);
2.禁止其他選手按鍵,其按鍵操作無效。
電路選用優先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS279 來完成。

一.優先編碼器 74LS148
74LS148為8線-3線優先編碼器,表4為其真值表,圖4.1.1為其管腳圖。

圖4.1.1

表4 74LS148 8線—3線二進制編碼器真值表
74LS148工作原理如下:
該編碼器有8個信號輸入端,3個二進制碼輸出端。此外,電路還設置了輸入使能端ST,輸出使能端EO和優先編碼工作狀態標志GS。
當ST=0時,編碼器工作;而當ST=1時,則不論8個輸入端為何種狀態,3個輸出端均為高電平,且優先標志端和輸出使能端均為高電平,編碼器處於非工作狀態。這種情況被稱為輸入低電平有效,輸出也為低電來有效的情況。當ST=0,且至少有一個輸入端有編碼請求信號(邏輯0)時,優先編碼工作狀態標志GS為0。表明編碼器處於工作狀態,否則為1。
由表4可知,在8個輸入端均無低電平輸入信號和只有輸入0端(優先順序別最低位)有低電平輸入時,Y2Y1Y0均為111,出現了輸入條件不同而輸出代碼相同的情況,這可由GS的狀態加以區別,當GS=1時,表示8個輸入端均無低電平輸入,此時Y2Y1Y0=111為非編碼輸出;GS=0時,Y2Y1Y0=111表示響應輸入0端為低電平時的輸出代碼(編碼輸出)。Ys只有在ST為0,且所有輸入端都為1時,輸出為0,它可與另一片同樣器件的ST連接,以便組成更多輸入端的優先編碼器。
從表4不難看出,輸入優先順序別的次序為7,6,……,0。輸入有效信號為低電平,當某一輸入端有低電平輸入,且比它優先順序別高的輸入端無低電平輸入時,輸出端才輸出相對應的輸入端的代碼。例如5為0,且優先順序別比它高的輸入6和輸入7均為1時,輸出代碼為010,這就是優先編碼器的工作原理。
二.鎖存器 74LS279
在74LS279中,由於4迴路中2迴路置位端子為兩個,所以使用其一時,整理兩個置位輸入作為1個使用,或將另一個輸入固定為「H」使用。另外,作為稍微變化74LS279 的使用方法,也可將3組作為RS鎖存器使用,剩餘的RS鎖存器作為2輸入NAND門電路使用,復位輸入例如1管腳固定為」L」時其輸入為」H」,所以可構成將2管腳和3管腳作為輸入,輸出為4管腳,此變換如圖4.1.2所示。

圖4.1.2

搶答器參考電路如圖4.1.3所示,其工作過程:開關S置於"清除"端時,RS觸發器的 端均為0,4個觸發器輸出置0,使74LS148的 =0,使之處於工作狀態。當開關S置於"開始"時,搶答器處於等待工作狀態,當有選手將鍵按下時(如按下S3),74LS148的輸出 經RS鎖存後,1Q=1,74LS48處於工作狀態,4Q3Q2Q=100,經解碼顯示為"4"。此外,1Q=1,使74LS148=1,處於禁止狀態,封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時,74LS148的此時由於仍為1Q=1,74LS148=1,所以74LS148仍處於禁止狀態,確保不會出二次按鍵時輸入信號,保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置「清除」然後再進行下一輪搶答。

圖4.1.3
第二節 定時電路模塊
該部分主要由555定時器秒脈沖產生電路、十進制同步加減計數器74LS192減法計數電路、74LS48解碼電路和1個7段數碼管即相關電路組成。一塊74LS192實現減法計數,通過解碼電路74LS48顯示到數碼管上,其時鍾信號由時鍾產生電路提供。74LS192的預置數控制端實現預置數,由節目主持人根據情況設定時間。
共陰極七段數碼顯示管上,當有人搶答時,停止計數並顯示此時的倒計時時間;如果沒有人搶答,且倒計時時間到時, 輸出低電平到時序控制電路,控制74LS48,使0閃爍,同時以後選手搶答無效。
一.計數器74LS192
74LS192具有下述功能:
(1).非同步清零:CR=1,Q3Q2Q1Q0=0000
(2).非同步置數:CR=0,LD=0,Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0
(3).保持: CR=0,LD=1,CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原態
(4).加計數:CR=0, LD=1,CPU=CP,CPD=1,Q3Q2Q1Q0按加法規律計數
(5).減計數:CR=0, LD=1,CPU=1,CPD= CP,Q3Q2Q1Q0按減法規律計數
74LS192是雙時鍾方式的十進制可逆計數器。
CPU為加計數時鍾輸入端,CPD為減計數時鍾輸入端。
LD為預置輸入控制端,非同步預置。
CR為復位輸入端,高電平有效,非同步清除。
CO為進位輸出:1001狀態後負脈沖輸出
BO為借位輸出:0000狀態後負脈沖輸出。

圖4.2.1

二.解碼器74LS48
74LS48晶元是一種常用的七段數碼管解碼器驅動器,常用在各種數字電路和單片機系統的顯示系統中。
74LS48引腳排列示意圖(圖4.2.2):

圖4.2.2
三.555定時器
555定時器的內部電路框圖如圖4.2.3所示:

圖4.2.3
555 定時器外引腳排圖如圖4.2.4所示:

圖4.2.4
555定時器的內部包括兩個電壓比較器,三個等值串聯電阻,一個 RS 觸發器,一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3 。
555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓,當 5 腳懸空時,則電壓比較器 C1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3,C2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端 TR 的電壓小於VCC /3,則比較器 C2 的輸出為 1,可使 RS 觸發器置 1,使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大於 2VCC/3,同時 TR 端的電壓大於VCC /3,則 C1 的輸出為 1,C2 的輸出為 0,可將 RS 觸發器置 0,使輸出為 0 電平。
四.定時電路
設定一次搶答的時間,通過定時電路對計數器進行時間預置,定時電路選用十進制同步加減計數器74LS192進行設計,電路如圖4.2.5所示.

圖4.2.5
第三節 控制電路
控制電路包括時序控制和報警兩個電路。
一.時序控制電路需具有以下幾個功能:
1.主持人閉合開關,多路搶答器電路和計時電路進入正常狀態;
2.參賽者按鍵時 ,搶答電路和計時電路停止工作;
3.搶答時間到 ,無人搶答 ,揚聲器發聲 ,同時搶答電路和計時電路停止工作。

根據上面的功能要求,設計的時序控制電路如圖 4.3.1所示。圖中,門G1 的作用是控制時鍾信號CP的放行與禁止,門G2的作用是控制74LS148的輸人使能端 。圖4.3.1的工作原理是:主持人控制開關從"清除"位置撥到"開始"位置時,來自於圖4.1.3中的74LS279的輸出 1Q=0,經G3反相, A=1,則時鍾信號CP能夠加到74LS192的CPD時鍾輸入端,定時電路進行遞減計時。同時,在定時時間未到時,則"定時到信號"為 1,門G2的輸出 =0,使 74LS148處於正常工作狀態,從而實現功能1的要求。當選手在定時時間內按動搶答鍵時,1Q=1,經 G3反相,A=0,封鎖 CP信號,定時器處於保持工作狀態;同時,門G2的輸出 =1,74LS148處於禁止工作狀態,從而實現功能2的要求。當定時時間到時,則"定時到信號"為0,使74LS148處於禁止工作狀態,禁止選手進行搶答。同時, 門G1處於關門狀態,封鎖 CP信號,使定時電路保持00狀態不變,從而實現功能3的要求。

圖4.3.1
二.報警電路
由555定時器和三極體構成的報警電路如圖4.3.2所示。其中555和R1、R2、C1等組成可控多諧振盪器,其輸出信號由3腳輸出經三極體推動揚聲器。

圖4.3.2
第五章 組裝和調試
在試驗箱上按各個單元電路分別組裝搶答器、定時解碼顯示電路、控制電路和報警電路。然後按照以下步驟進行調試:
1.組裝調試搶答器電路,並使之能正常工作。
2.組裝調試定時電路。輸入1Hz的時鍾信號,觀察電路能否進行倒計時,並注意倒計時到零,電路能否輸出低電平有效的信號。
3.組裝調試報警電路和控制電路,並使之能正常工作。
4.整機聯調,注意各單元電路之間的時序配合關系。然後檢查電路各部分的功能,使其滿足設計要求。

參考文獻
[1] 周良權,方小喬編.數字電子技術.北京:高等教育出版社,1994
[2] 康華光. 電子技術基礎(數字部分). 北京:高等教育出版社. 2000
[3] 任為民. 數字電子電路學習和實驗指導. 北京:廣播電視大學出版社. 1992
[4] 謝自美. 電子線路設計•實驗•測試(第二版). 華中科技大學出版社,2000
[5] 侯大年.數字電子技術.北京:電子工業出版社,1999
[6] 歐陽星明.數字邏輯.武漢:華中科技大學出版社,2000
[7] 侯大年.數字電子技術.北京:電子工業出版社,1999
[8] 楊曉輝,張彤,姜俊海.智能搶答器的設計與製作. 長春大學學報 , 2000,06(24-25)
[9] 周南良.數字邏輯.長沙:國防科技大學出版社,1992
[10] 閻 石. 數字電子電路. 北京:高等教育出版社. 2007

❷ 關於數電課程實驗設計題目《60秒循環計時顯示器》

課程設計需要自己做,需要資料可以找指導老師解決,這里給你一篇相關畢業設計範文(僅供參考):籃球比賽計時器的設計與實現摘要本文主要介紹:籃球比賽計時器。本文首先介紹單片機的相關知識,對單片機進行相應的研究,並將其與74HC595串列顯示電路配合使用。本電路主要核心是AT89S51,利用軟體和硬體的結合實現開機自動置節計數器為第一節,節計時器為12分00秒,24秒違例為24秒。用數字顯示籃球比賽當時節數,每節時間及24秒的倒計時,採用單片機串列顯示。最後,本文會詳細敘述此電路的安裝與調試,並對調試過程中出現的問題做簡要說明。關鍵詞 AT89S52單片機;74HC595;XXX
課題背景

在電子技術飛速發展的今天,電子產品的人性化和智能化已經非常成熟,其發展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是一種能給自己帶來方便的電子產品,當然最好是人性化和智能化的,如何能做到智能化呢?單片機的引入就是一個很好的例子。單片機又稱單片微型計算機,也稱為微控制器,是微型計算機的一個重要分支,單片機是20世紀70年代中期發展起來的一種大規模集成電路晶元,是集CPU,RAM,ROM,I/O介面和中斷系統於同一矽片上的器件。單片機的誕生標志著計算機正式形成了通過計算機系統和嵌入式計算機系統兩個分支。目前單片機已滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。在我們身邊,由單片機作為主控制器的全自動洗衣機、高檔電風扇、電子廚具、變頻空調、遙控彩電、錄像機、VCD/DVD機、組合音響、電子琴等。單片機已在廣闊的計算機應用領域中表現得淋漓盡致,出盡了風頭。從家用消費類電器到復印機、列印機、掃描儀、傳真機等辦公自動化產品;從智能儀表、工業測控裝置到CT、MRI、γ刀等醫療設備;從數碼相機、攝錄一體機到航天技術、導航設備、現代軍事裝備;從形形色色的電子貨幣如電話卡、水電氣卡到身份識別卡、門禁控制卡、檔案管理卡及相關讀/寫卡機等等都有單片機在裡面扮演重要角色。因此,單片機已成為電子類工作者必須掌握的專業技術之一。單片機就是一個微型中央處理器,通過編程即能完成很多智能化的工作 ,因此它的出現給電子技術智能化和微型化起到了很大的推動作用。隨著人們生活水平的提高,社會經濟的發展,人們開始考慮精神生活的享受,並開始注重身體素質的提高。開始舉辦一些小型的籃球比賽。這就需要裁判有一個公正的判罰,以保證比賽的順利進行。這就需要有一個專門計時的工具。所以我就設計了一個籃球比賽計時器。設計簡單,耗費少,容易製作。可用於街頭籃球比賽和校園籃球比賽。花很少的錢就可以得到一個實用的籃球比賽計時器。
本次設計注重對單片機工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解,以便今後自己在單片機領域的學習和開發打下基礎,提高自己的動手能力和設計能力,培養創新能力,豐富自己的理論知識,做到理論和實踐相結合。本次設計的重要意義還在於對單片機的內部結構和工作狀態做更進一步的了解,同時還對單片機的介面技術,中斷技術,存儲方式和控制方式作更深層次的了解。此次設計更進一步了解基本電路的設計流程,提高自己的設計理念,豐富自己的理論知識,鞏固所學知識,使自己的動手動腦能力有更進一步提高,為自己今後的學習和工作打好基礎,為自己的專業技能打好基礎。

設計簡介
籃球比賽中除了有總時間倒計時外,為了加快比賽的節奏,新的規則還要求進攻方在24秒內有一次投籃動作,否則視為違例。根據要求,以AT89S52單片機為核心,設計籃球比賽計時控制器。籃球比賽上下半場四節制,每節12分鍾,要求能隨時暫停,啟動後繼續計時,一節比賽結束後可清零。按籃球比賽規則,進攻方有24秒為例計時。"分""秒"顯示用LED數碼管。用開關控制計時器的啟動/暫停。該籃球比賽計時器的設計,可對比賽總時間和各方每次控球時間計時。該計時器採用按鍵操作、LED顯示,非常實用。此計時器在程序參數稍加修改後也可作為其他球類比賽的計時器。
主控晶元為AT89S52,採用12MHz晶振,P0.0-P0.7作鍵盤輸入。A1為12分鍾暫停鍵;A2為啟動12分鍾計時鍵,,24秒計時開始;A3為24S復位開啟鍵(投籃或交換控球時按下此鍵); A4為24秒計時停止鍵(沒有違例);A5為總計時和24秒計時同時啟動鍵;A6為總計時和24S計時同時停止鍵。
電路採用靜態顯示,一起點亮各位數碼管,同時顯示不同的字元。點亮各位數碼管鎖存輸出。顯示器的第一位顯示計時節數,3至6位顯示計時的分,最後2位顯示24秒。用T0定時器中斷進行24秒處理,12分鍾計時用T1定時器中斷計時。同時電路通過鍵盤掃描,根據鍵值轉相應鍵處理。

系統電路的設計方案

系統設計方案的提出
本設計是基於89S52單片機的鍵盤控制及顯示電路設計,從系統的設計功能上看,系統可分為兩大部分,即鍵盤輸入控制部分和顯示部分,對於每一個部分都有不同的設計方案,起初我擬訂了下面兩種方案:
第一種方案:
鍵盤控制採用矩陣掃描鍵盤,可以用普通按鍵構成4×4矩陣鍵盤,直接接到89S52單片機的P0口,高四位作為行,低四位作為列,通過軟體完成鍵盤的掃描和定位。顯示部分採用動態顯示,採用移位寄存器74LS164和解碼器74LS138通過顯示驅動程序驅動七段數碼管顯示。此方案成本低,所用到的兩個外圍晶元價格都很低廉,而且單片機的I/O口佔用較少,可以節約單片機介面資源。
第二種方案:
鍵盤控制採用獨立是式鍵盤,每個按鍵的"接零端"均接地,每個按鍵的"測試端"各接一條輸入線,通過檢測輸入線的電平狀態就可以很容易地判斷哪個鍵被按下了,這種方法操作速度高而且軟體結構很簡單。這種方法比較適合按鍵較少或操作速度較高的場合。顯示部分採用靜態顯示方法,所謂靜態顯示,就是每一個顯示器都要佔用單獨的具有鎖存功能的介面用於筆劃段字形代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發送到介面電路,就不用管它了,直到要顯示新的數據時,再發送新的字形碼,因此,使用這種方法單片機中CPU的開銷小。

方案的確定
本設計要求按鍵較多,且本次設計只是對所學知識的一次實踐,設計要求簡單,容易實現,成本低。比較以上兩中設計方案,第二種成本低,佔用單片機資源少,且容易實現,這樣的設計比較適合本次設計,故選用第二種設計方案。

電路設計原理及晶元介紹
鍵盤控制及顯示電路設計的原理及要求
電路的設計原理與功能要求
本設計採用AT89S52單片機晶元作為中央處理晶元,採用AT89S52的P0口構成獨立8鍵鍵盤,採用AT89S52串列口靜態顯示,選用74HC595作為LED驅動晶元。
本電路設計有以下功能及要求:
(1)籃球比賽計時器全場時間為48分鍾,共四節,每節12分鍾和24秒違例。要求開機自動置節計數器為第一節,節計時器為12分00秒,24秒違例為24秒。
(2)用數字顯示籃球比賽當時節數,每節時間及24秒的倒計時,採用單片機串列顯示。
(3)能隨時用按紐開關控制比賽的啟動/暫停,啟動後開始比賽,暫停期間不計時,重新啟動後繼續計時。

電路的總設計框圖
根據設計任務與要求,可初步將系統分為五大功能模塊:主電路、開關啟/停控制電路、顯示電路、音響電路和+5V穩壓電源。進一步細說,主電路選用89S52作為中央處理器;開關啟/停控制電路由八個按鍵組成;顯示電路由八位七段數碼管和74HC595組成;音響電路用ULN2003驅動蜂鳴器;+5V穩壓電路採用7805穩壓塊把電源電壓穩定在+5V。

目 錄摘要 I
ABSTRACT II第1章 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 設計簡介 2
第2章 系統電路的設計方案 3
2.1 系統設計方案的提出 3
2.2 方案的確定 3
2.3 本章小結 3
第3 章 電路設計原理及晶元介紹 4
3.1 鍵盤控制及顯示電路設計的原理及要求 4
3.1.1 電路的設計原理與功能要求 4
3.1.2 電路的總設計框圖 4
3.2 總電路選用晶元簡介 4
3.2.1 控制晶元AT89S52 4
3.3 LED顯示原理介紹 11
3.4 鍵盤控制原理介紹 14
3.4.1 鍵盤的工作原理 14
3.4.2 獨立式鍵盤 17
3.5 本章小結 20
第4章 鍵盤控制及顯示硬體電路實現 21
4.1 LED顯示電路設計 21
4.2 獨立按鍵鍵盤的電路設計 22
4.3 硬體的焊接 23
4.3.1 硬體的焊接 23
4.3.2 電路板的檢查和故障排除 24
4.4 本章小結 24
第5 章 鍵盤控制及顯示電路軟體設計 26
5.1 軟體設計的基本工具 26
5.1.1 匯編語言的簡介 26
5.1.2 匯編語言的指令系統與程序 26
5.1.3 keilC51開發軟體簡介 28
5.2 獨立式鍵盤軟體設計 28
5.2.1 軟體設計流程圖 29
5.3 鍵盤控制及顯示電路設計軟體實現總流程圖 29
5.3.1 總流程圖 29
5.4 本章小結 30
結 論 31
致 謝 32
參考文獻 33
附錄1 外文資料 34
附錄2 電路原理圖 37
附錄3 匯編源程序 38
附錄4 元件清單 45

❸ 如何用74LS153實現紅綠燈信號異常報警(數字電子技術)

為了用74LS153實現紅綠燈信號異常報警,需要先把信號連接到74LS153的選擇端,然後將兩個輸出端分別連接到多位地址線,再將另一個輸出端連接到一個故障監測裝置,這樣,當輸入信號發生變化時,74LS153就會根據輸入信號狀態來改變它的輸出狀態,從而使得故障監測裝置可以檢測出紅綠燈信號發生變化,從而實現紅綠燈信號異常報警的功能。希望這可以幫到您,祝您生活愉快!

❹ 東北林業大學機電工程學院的實驗中心

機電工程學院教學實驗中心成立於2004年11月,中心依託機械工程和控制科學與工程兩個一級學科,由5個實驗室和2個大學生創新實驗室等組成。5個實驗室分別是機械工程實驗室、工業設計實驗室、電氣工程及自動化實驗室、電子信息與通信工程實驗室、電工電子技術實驗室;2個大學生創新實驗室分別是電氣工程創新實驗室、機械工程創新實驗室。其中,有省級「雙基」合格教學實驗室電氣工程及自動化實驗室、電工電子技術實驗室2個。中心面積達6200平方米,實驗儀器設備近2200台套,總資產4350餘萬元。
中心共有專兼職教師63人,其中:教授10人佔中心人員總數16%,副教授、高級工程師33人佔中心人員總數52%。形成了一支以學科帶頭人和博士生導師為引領、優秀青年骨幹教師為中堅,結構合理經驗豐富的實驗教學隊伍,滿足了高水平實驗教學的需求。
中心的良好環境和濃厚創新氛圍,激發了學生的實驗興趣,學生學習的主動性和創造性得到了充分發揮,動手能力和創新能力得到了有效培養,學生的研究創新成果豐碩。統計到2014年,學生共獲得全國一等獎28人,二等獎39人,三等獎31人,獲黑龍江省一等獎66人,二等獎89人,三等獎90人。 一、實驗室概況
本實驗室根據《東北林業大學關於教學實驗室調整情況的通知(東林校教[2004]51號)》成立於2004年,歸屬機電工程學院教學實驗中心管理,由模型製作實驗室、產品造型設計實驗室和人機工程實驗室等組成。主要面向工業設計專業本科生也面向部分機械類本科生開設實踐教學課程。
實驗室的教學設施、實驗內容與管理水平已逐步完善,實驗室總面積約400平方米;儀器設備共計140餘台件,價值70餘萬元。
實驗室現有兼職實驗室主任1人,兼職實驗人員9人。高級和中級職稱的比例為7:3;年齡在30至40歲之間的5人,年齡在40至50歲之間的5人,職稱和年齡結構合理。
實驗室為教師和學生提供了優良的實驗環境,配備了適應現代工業設計專業教學實驗的設備及儀器。實驗室正在根據學校及學院的教學改革和實驗室建設的有關要求,不斷的進行充實與發展,不斷的進行調整與創新,努力把工業設計實驗室建成具有現代化管理水平、開放的教學科研實驗基地,為培養社會需要的高素質人才做出貢獻。
二、所支撐的課程及教學實踐活動
目前實驗室主要承擔工業設計專業本科實驗教學任務,承擔工業產品模型製作、人機工程學、造型材料與工藝等11門本科課程的實驗教學任務,實驗項目共30餘項,實驗項目開出率為100%。同時承擔畢業設計和其它課程的實踐教學任務。 一、實驗室概況:
電工電子技術實驗室是我校重要的基礎課教學、科研實踐基地之一,為培養學生理論聯系實際、提高分析問題、解決問題、課外科研創新活動能力,提供了良好的實踐平台。電工電子技術實驗室曾獲得「黑龍江省先進實驗室」榮譽稱號,獲得黑龍江省優秀教育科研成果和優秀教學成果二等獎,以及校級優秀教學成果獎。並且兩次通過了省教委「雙基」實驗教學評估,成績為優秀。
本實驗室由電路分室、電機拖動分室、模擬電子技術分室、數字電子技術分室組成,主要面向全校工科類專業本科學生授課。開設:電學基礎實驗、電工電子實驗、電工電子學A、電工電子學B、電工電子綜合實驗室。
電路實驗室:學生通過戴維南定理和諾頓定理的驗證,日光燈工作原理及功率因數的提高等實驗,正確使用儀器並進行電路理論分析,能夠獨立完成實驗操作,鍛煉獨立分析和解決問題的能力,培養良好的學習態度,提高學生的電路整體分析能力,使學生感受到理論與實踐的之間的區別與聯系。
電機拖動實驗室:學生通過室非同步電動機的正反轉控制,非同步電動機的順序控制等實驗。學生了解生產機械中所需的各種不同的控制元件,掌握實際生產中的元器件及繼電器,特別是由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識,培養學生的手動能力,以適應將來的工作需要。
模擬電子技術實驗室:學生通過集成運放的基本運算電路,晶體管放大電路設計等實驗。正確使用儀器並能獨立操作基本實驗,養成良好的實驗習慣。獨立進行電路的設計,元器件的選擇等,重點培養學生獨立進行設計的能力,全面提高學生的實踐動手能力和綜合素質水平。
數字電子技術實驗室:學生通過觸發器及其應用,汽車尾燈控制電路設計等實驗。通過學生的親身實踐,達到提高學生的學習興趣,熟練掌握電子儀器的使用方法、合理選擇元器件、電路的連接、檢查、排除故障。提高學生設計、調試電子電路的能力,培養科學作風、創新精神和研究性思維。
實驗室佔地面積470平方米,能同時容納4個班學生做各種實驗。配備有THHE-1型高性能電路實驗台;DT-03型通用電力拖動實驗設備;功率函數信號發生器、直流穩壓電源、交流毫伏表和模擬電路實驗箱;雙蹤示波器、萬用表、THDL-1型數字電路實驗箱。可開設驗證性、設計性和綜合性相關內容的42個實驗項目。電工電子技術實驗室目前有實驗設備224台。
二、所支撐的課程及教學實踐活動
實驗室每年課程為:電學基礎實驗 (X040052)、電工電子實驗 (X040034)開設的實驗內容:電位、電壓的測定及電路電點陣圖的繪制、基爾霍夫定律的驗證、電壓源與電流源的等效變換、疊加原理的驗證、戴維南定理和諾頓定理的驗證、日光燈工作原理及功率因數的提高、三相交流電路電壓電流的測量、交流電路等效參數的測量。常用電子儀器的使用、晶體管放大電路設計實驗、負反饋放大電路、RC正弦波振盪電路及電壓比較器、集成運放的基本運算電路、門電路邏輯功能及參數的測試、解碼器及其應用、觸發器及其應用、計數器及其應用、汽車尾燈控制電路設計。
電工電子學A ( X040035) 開設的實驗內容:電壓源與電流源的等效變換、戴維南定理和諾頓定理的驗證、三相交流電路電壓電流的測量、非同步電動機的點動與自鎖控制、非同步電動機的正反轉控制、非同步電動機的順序控制、晶體管共射極單管放大電路、負反饋放大電路、集成運放的基本運算電路、門電路邏輯功能及參數的測試、解碼器及其應用、觸發器及其應用
電工電子學B (X040036)開設的實驗內容:電壓源與電流源的等效變換、非同步電動機的正反轉控制、晶體管共射極單管放大電路、門電路邏輯功能及參數的測試。
電子技術綜合實驗(S040021)開設的實驗內容:收音機、數字萬用表的焊接安裝與調試,數字電子時鍾設計。
年均承擔約230學時,2萬人時數。
教師主持省級、校級實驗教改研究題目。指導國家級大學生創新實驗項目5項,校級大學生創新項目4項,50餘名本科生從事創新實踐活動。 一、實驗室概況
電氣工程及自動化實驗室始建於1976年,原名為自動化實驗室。2001年1月15日由學校正式批准,更名為電氣工程及自動化實驗室,並於2002年11月通過黑龍江省教委「雙基」實驗室的驗收,於2004年11月隸屬於機電工程學院教學實驗中心。
實驗室以提高實驗教學水平和學生綜合運用各門課程知識解決實際問題的能力為目標,為培養具有工程技術基礎知識、解決工程技術分析與控制問題的基本能力,提供了良好的實踐教學平台。
實驗室現有兼職實驗教師11人、專職實驗教師4人。其中教授3人,副教授5人,講師3人,高級工程師2人,工程師2人,實驗室人員結構合理,教學經驗豐富,師資力量雄厚。
實驗室現有固定資產900餘萬元,儀器設備600餘台套,實驗室總面積約1100平方米。下設:自動控制理論及模擬室、智能控制室、供配電技術室、電力電子與電力傳動室、過程式控制制室、嵌入式系統室、電子工藝實訓室、光機電控綜合實訓室、電力系統綜合自動化室,共九個分室。
二、所支撐的課程及教學活動
實驗室主要面向機電工程學院的自動化、電氣工程及其自動化、機械設計製造及其自動化、機械電子工程、通信工程、電子信息工程等專業開設《自動控制原理》 、《現代控制理論》、 《電機拖動基礎》、 《電力電子技術》、 《交流調速》、 《電力拖動自動控制系統》、 《過程式控制制工程》、 《電子技術綜合》、 《工廠供電》、 《檢測與轉換技術》、《可編程式控制制器課程設計》等三十幾門課程的實驗,實驗室年均授課量達30000人時以上,依據本科生教學大綱,實驗課程開出率達100%。 一、實驗室概況
本教學實驗室是機電工程學院機械類課程的教學實踐基地之一,為培養學生理論聯系實際、學以致用和課外科研創新活動能力,提供了良好的教學和實踐平台。
本實驗室由機械設計基礎分室、機械製造基礎分室、液壓分室、氣動分室、機器人分室、測試技術分室、熱工分室、模具與刀具分室等10餘個分室組成,主要面向大機械類(機械電子工程、機械設計製造及其自動化等)本科生、研究生開設機械設計與製造相關課程的教學實驗。
學生通過齒輪范成加工法實驗、油膜實驗以及多種機械機構的繪制與分析實驗,掌握機械設計中的相關原理;通過金相分析、熱處理、硬度測試等實驗掌握金屬材料方面的製造理論;在實驗室中可以進行工業裝備中的氣動及液壓裝置進行模擬搭建和分析,對機械手進行安裝和調試;高精度的6自由度加工中心及其配套的3D檢測裝置可以完成復雜曲面的高精加工與檢測,實現沖壓、注塑、擠出等各類模具的製造與測試分析;依據熱學試驗台和熱成像儀,可以設計工程熱力學和傳熱學實驗。
實驗室佔地面積約2000m,擁有機械相關的多門類系統化設備,通過自行研製、購買和接受捐贈的方式,現擁有計算機300多台,加工中心2台,3D檢測儀1台,數控車床、銑床及其教學演示裝置共30多台;液壓及氣動實驗裝置約60台套;曲柄沖壓機、折彎機、注塑機共8台,與其匹配的模具20餘套。擁有先進的金相顯微圖像分析系統2套,XJP-3A型雙目金相顯微鏡20台,MDJ雙目倒置金相顯微鏡36台;數顯洛氏硬度計3台、布氏硬度計2台,數字式洛氏硬度計5台;表面粗糙度檢查儀4台、光切顯微鏡4台;擁有萬能工具顯微鏡、福祿克Ti400熱成像儀等高端儀器,以及電火花、線切割等特種加工設備。可開設機電液相關方向7大類60餘個實驗項目。
二、所支撐的課程及教學實踐活動
實驗室每年為「機械設計」、「機械製造」、 「模具設計與製造」、「液壓與氣動技術」、「測試技術」、「機器人技術」、「機械創新設計」、「數控技術」、「工程熱力學」等機械類課程(共270多學時,約3萬生時數)提供實驗教學保障。 一、實驗室概況
本教學實驗室是電子信息與通信類課程的教學實踐基地之一,充分利用現代教育技術,為培養學生理論聯系實際、學以致用和課外科研創新活動能力,提供了良好的實驗和實踐平台。實驗室依據「寬口徑、厚基礎、重創新、強能力」實驗教學理念,採用啟發式、討論式、發現式、研究式實驗教學方法和手段,調動學生學習積極性。減少驗證性實驗,增加設計性、綜合性、創新性實驗,加強學生綜合運用所學知識解決問題的能力。
本實驗室由信號與系統實驗室、通信電子線路實驗室、通信原理實驗室、光纖通信實驗室、單片機實驗室、EDA實驗室、DSP實驗室、嵌入式實驗室、電磁場電磁波實驗室、物聯網實驗室、通信綜合實驗室和工程實訓室等12個分室及大學生電子設計實訓室、飛思卡爾實驗室2個大學生創新實訓室組成。其中單片機實驗室、DSP實驗室為美國德州儀器(TI)公司聯合建設實驗室,EDA實驗室為美國Altera公司聯合建設實驗室。實驗室與深圳訊方通信技術有限公司、華為技術有限公司聯合建立校內實訓基地,聘請企業優秀工程師參與到教學實踐環節中來,指導學生校內實訓、舉辦講座介紹通信行業發展與人才職業規劃。
實驗室佔地面積1000餘m,設備總資產達800餘萬元。實驗室配有先進的實驗設備,如美國Tektronix的具有邏輯分析功能的MSO4034示波器、德國Hameg公司的HM5014頻譜分析儀、華為公司的程式控制交換平台、寬頻接入平台、光纖接入平台和LTE移動通信平台等設備,為實驗教學提供了優良的條件。
二、所支撐的課程及教學實踐活動
實驗室開設實驗課程有:信號與系統、通信電子線路、現代通信原理、光纖通信、電磁場與電磁波、數字信號處理、DSP原理及應用、單片機應用技術、電子設計自動化、嵌入式系統設計、數字圖像處理、語音信號處理、程式控制交換技術、核心網技術等30餘門實驗課程和課程設計及實習項目的實踐教學,每學年完成實驗項目近100餘個,實驗教學人時數約2萬左右。
實驗室依據「面向工程、項目驅動、能力培養、全面發展」的創新教育理念,探索建立大學生創新教育的長效機制,提升工程教育質量。通過與國內著名的IT高新企業聯合辦學,建立了「3+1」創新教育實驗班,實驗室每年可接收參加「3+1」創新教育實驗班的約300餘名本科生從事科研探索實踐活動。「3+1」 創新教育實驗班貫穿大學四年學習過程的4個階梯,面向工程4年不斷線,進行專業知識結構鏈的搭建。在項目的驅動下讓學生能夠自主學習,始終堅持「聽中學」、「學中做」和「做中學」有機結合,來實現知識獲取與能力培養,加強了學生的工程能力和創新能力的綜合培養,形成了專業教育與創新教育有機融合的培養體系。

❺ 浙江大學電氣自動化本科專業課

《2015級浙江大學本科專業培養方案》網路網盤資源免費下載

鏈接: https://pan..com/s/1OqGwgo2VLaGEMbKgb33-sQ

?pwd=wmvg 提取碼: wmvg

2015級浙江大學本科專業培養方案|應用生物科學(生工食品|應用生物科學(農學)|藝術設計類|醫學類|葯學類|社科類|人文類(外語|人文類(傳媒)|人文類|理學類(生環地)|理學類(理科創新之星|理學類|科技與創意設計類|工學類(信息)

❻ 數字電路課程設計的心得體會

感測器實驗箱
http://..com/question/36305721.html BC-112型檢測與轉換技術實驗箱是上海博才科教設備有限公司多年生產感測器技術教學實驗裝置的基礎,為適應不同類別,不同層次的專業需要,最新推出的模塊化的新產品。檢測與轉換技術實驗箱主要用於各大、中專院校開設的「自動檢測技術」、「感測器原理與技術」、「非電量電測技術」、「工業自動化儀表與控制」、「機械量電則」等課程的實驗需要。

❼ 數字電路請用維持阻塞D觸發器設計一個二位二進制加法計數器,寫出方程、功能表、狀態圖 和邏輯圖。

最佳答案該設計主要思路為時鍾分頻和邏輯運算。也可以理解為計數器設計和進位提取。需要建立對D觸發器的工作方式和各種邏輯門電路的工作方式的正確認識和使用1、觀察該...

電學實驗報告模板 電學虛擬模擬實驗室 實驗名稱 非同步計數器:用 D 觸發器構成二進制減計數器-元件 實驗目的 1. 掌握邊沿觸發器的邏輯功能. 2. 掌握邊沿觸發器邏輯功能測試方法...

電學實驗報告模板 電學虛擬模擬實驗室 實驗名稱 非同步計數器:用 D 觸發器構成二進制減計數器-元件 實驗目的 1. 掌握邊沿觸發器的邏輯功能. 2. 掌握邊沿觸發器邏輯功能測試方法...

2020年1月11日-1byte=8bit,就是一個位元組等於8位二進制數) 4.構成時序電路的基本元件 5. 觸... 將計數器的各位對應到各個觸發器上,本質即為狀態機的次態設計。2、設計... 第三步, 根據求出的狀態方程繪制狀態表. 第四步, 根據狀態表繪制狀態圖. 第五...

❽ 關於一些科目的英文表達

電路與系統實驗 Experiments for Circuits and System
電工電子實習初步 Preliminary Electrical Engineering & Electrics Practice
演算法與數據結構 Algorithms and Data Structure
自動控制原理 Autocontrol Elements
信號與系統 Signals and System
單片機原理與應用實驗 Experiments for Fundamentals of Mono-Chip Computers & Applications
數字電子技術實驗 Digital Electronic Technique Experiments
電子技術綜合設計 Electronic Technology
數字電子技術實驗 Experiment of Digital Electron Technique
自動檢測技術 Automatic Measurement Technique
面向對象編程技術 Object-oriented Progamming Technology
實用英語 Practical English
測控技術原理與設計 Principle & Design of Measure-control Technology
嵌入式系統 Embedded System
DSP原理及應用 Principle & Application of DSP
虛擬儀器技術 Virtual Instrument Technology
現場匯流排技術 Fieldbus Technology
綜合課程設計實訓 Comprehensive Curriculum Design and Practice
測控系統綜合設計 Comprehensive Design of Measure-control System
石油儀器 Oil Instrumentation
測控電路及裝置 Circuit & Devices of Measure-control System

建議去學校教導處看看有沒有課程翻譯的list

❾ 數字電路的計數器設計

計數器是一種能夠記錄脈沖數目的裝置,是數字電路中最常用的邏輯部件。計數器在數字系統中主要是對脈沖的個數進行計數,以實現測量、計數和控制的功能,同時兼有分頻功能。計數器由基本的計數單元和一些控制門所組成,計數單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發器構成。計數器在數字系統中應用廣泛,如在電子計算機的控制器中對指令地址進行計數。

計數器按進位制不同,分為二進制計數器和十進制計數器;按運算功能不同,分為加法計數器、減法計數器和可逆計數器。下面我們以T觸發器構成二進制加法、減法計數器為例介紹計數器的原理。

2.計數器原理—加法計數器
用T觸發器構成二進制加法計數器,如下圖所示。

3位二進制加法器

如上圖所示,是由3個下降沿觸發的T觸發器組成的3位二進制非同步加法器,圖中各個觸發器的J、K輸入端的輸入信號均為1,主要由脈沖信號控制其輸出信號,計數器從Q2 Q1 Q0 =000狀態開始計數。

Q0、Q1、Q2的工作波形,如下圖所示,即在計數輸入脈沖CP的下降的觸發下,觸發器FF0的輸出Q0要翻轉。0變為1或1變為0。由於CP1取自Q0,所以在Q0的下降沿觸發下,FF1的輸出Q1要翻轉。同理,由於CP2=Q1,所以在Q1的下降沿觸發下,FF2的輸出Q2要翻轉。

若用上升沿觸發的T′觸發器同樣可以組成非同步二進制加法計數器,但每一級觸發器的進位脈沖應改為Qˉ端輸出。原因很簡單,當低位觸發器輸出端Q端由1變為0時,Qˉ端的上升沿正好可以作為高位的觸發脈沖。

3.計數器原理—減法計數器
如果將T′觸發器之間按二進制減法規則連接,就可以得到二進制減法計數器。根據二進制減法計數規則。若低位觸發器已經為0,則再輸入一個減法計數脈沖後應翻轉為1,同時向高位發出借位信號,使高位翻轉。

3位二進制減法器

上圖就是按上述規則接成的3位二進制減法計數器。圖中採用上升動作的D觸發器接成的T′觸發器,其中所有D觸發器的D= Qˉ即成為T′觸發器。它的時序圖如下圖所示

❿ 數字電路設計實驗報告(5選1即可)

目錄
1 設計目的 3
2 設計要求指標 3
2.1 基本功能 3
2.2 擴展功能 4
3.方案論證與比較 4
4 總體框圖設計 4
5 電路原理分析 4
5.1數字鍾的構成 4
5.1.1 分頻器電路 5
5.1.2 時間計數器電路 5
5.1.3分頻器電路 6
5.1.4振盪器電路 6
5.1.5數字時鍾的計數顯示電路 6
5.2 校時電路 7
5.3 整點報時電路 8
6系統模擬與調試 8
7.結論 8
參考文獻 9
實驗作品附圖 10

數字鍾

摘要:
數字鍾是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置,與機械式時鍾相比具有更高的准確性和直觀性,且無機械裝置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。
數字鍾從原理上講是一種典型的數字電路,其中包括了組合邏輯電路和時序電路。目前,數字鍾的功能越來越強,並且有多種專門的大規模集成電路可供選擇。
從有利於學習的角度考慮,這里主要介紹以中小規模集成電路設計數字鍾的方法。
經過了數字電路設計這門課程的系統學習,特別經過了關於組合邏輯電路與時序邏輯電路部分的學習,我們已經具備了設計小規模集成電路的能力,藉由本次設計的機會,充分將所學的知識運用到實際中去。
本次課程設計要求設計一個數字鍾,基本要求為數字鍾的時間周期為24小時,數字鍾顯示時、分、秒,數字鍾的時間基準一秒對應現實生活中的時鍾的一秒。供擴展的方面涉及到定時自動報警、按時自動打鈴、定時廣播、定時啟閉路燈等。因此,研究數字鍾及擴大其應用,有著非常現實的意義。
1 設計目的
1.掌握數字鍾的設計、組裝與調試方法。
2.熟悉集成元器件的選擇和集成電路晶元的邏輯功能及使用方法。
3.掌握麵包板結構及其接線方法
4.熟悉模擬軟體的使用。
2 設計要求及指標
2.1基本功能
1)時鍾顯示功能,能夠正確顯示「時」、「分」、「秒」。
2)具有快速校準時、分、秒的功能。
3)用555定時器與RC組成的多諧振盪器產生一個標准頻率(1Hz)的方波脈沖信號。
2.2擴展功能
1)用晶體振盪器產生一個標准頻率(1Hz)的脈沖信號。
2)具有整點報時的功能。
3)具有鬧鍾的功能。
4)……

3、方案論證與比較
本設計方案使用555多諧振盪器來產生1HZ的信號。通過改變相應的電阻電容值可使頻率微調,不必使用分頻器來對高頻信號進行分頻使電路繁復。雖然此振盪器沒有石英晶體穩定度和精確性高,由於設計方便,操作簡單,成為了設計時的首選,但是由於與實驗中使用的555晶元產生的脈沖相比較,利用晶振產生的脈沖信號更加的穩定,同過電壓表的測量能很好的觀察到這一點,同時在顯示上能夠更加接進預定的值,受外界環境的干擾較少,一定程度上優於使用555晶元產生信號方式。我們組依然同時設計了555和晶振兩個信號產生電路。(本實驗報告中著重按照原方案設計的555電路進行說明)
4、 系統設計框圖
數字式計時器一般由振盪器、分頻器、計數器、解碼器、顯示器等幾部分組成。在本設計中555振盪器及其相應外部電路組成標准秒信號發生器,由不同進制的計數器、解碼器和顯示器組成計時系統。秒信號送入計數器進行計數,把累計的結果以『時』、『分』、『秒』的數字顯示出來。『時』顯示由二十四進制計數器、解碼器、顯示器構成,『分』、『秒』顯示分別由六十進制計數器、解碼器、顯示器構成。其原理框圖如圖1.1所示。

5、電路原理分析

5.1數字鍾的構成
數字鍾實際上是一個對標准頻率(1HZ)進行計數的計數電路.由於計數的起始時間不可能與標准時間一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標準的1HZ時間信號必須做到准確穩定.在此使用555振盪器組成1Hz的信號。

數字鍾原理框圖(1.1)

5.1.1振盪器電路
555定時器組成的振盪器電路給數字鍾提供一個頻率為1Hz的方波信號。其中OUT為輸出。

5.1.2時間計數器電路
時間計數電路由秒個位和秒十位計數器,分個位和分十位計數器及時個位和時十位計數器電路構成,其中秒個位和秒十位計數器、分個位和分十位計數器為60進制計數器,而根據設計要求,時個位和時十位計數器為24進制計數器.

5.1.3分頻器電路
通常,數字鍾的晶體振盪器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號輸入,需要對振盪器的輸出信號進行分頻。
通常實現分頻器的電路是計數器電路,一般採用多級2進制計數器來實現。例如,將32768Hz的振盪信號分頻為1HZ的分頻倍數為32768( ),即實現該分頻功能的計數器相當於15級2進制計數器。

5.1.4振盪器電路
利用555定時器組成的多諧振盪器接通電源後,電容C1被充電,當電壓上升到一定數值時裡面集成的三極體導通,然後通過電阻和三極體放電,不斷的充放電從而產生一定周期的脈沖,通過改變電路上器件的值可以微調脈沖周期。

5.1.5數字時鍾的計數顯示控制
在設計中,我們使用的是74**160十進制計數器,來實現計數的功能,實驗中主要用到了160的置數清零功能(特點:消耗一個時鍾脈沖),清零功能(特點:不耗時鍾脈沖),在上級160控制下級160時候通過組合電路(主要利用與非門)實現,在連接電路的時候要注意並且強調使能端的連接,其將影響到整一個電路的是否工作。

電路的控制原理如下:
秒鍾由個位向十位進位:0000—0001—0010—0011—0100—0101—0110—0111—1000—1001實現個位的計數,採用的是置數的方式(利用RCO埠),當電路計數到1001的時候採用一個二輸入與非門接上級輸入的高位和低位輸出作為下級的信號,實現了秒區的個位和十位的顯示與控制。設計中注意到接的是一個與非門而不是與門,目標在產生一個時鍾脈沖。實現正確的顯示。
由秒區向分區的顯示控制:
基本原理同上,在秒區十位向時區個位顯示的時:0000—0001—0010—0011—0100—0101產生了六個脈沖的時候向下級輸出一個時鍾脈沖,利用的還是與非門,目標仍是實現正確的計時顯示。
分區的顯示及整體電路反饋清零:
當數值顯示達到:23:59的時候要實現清零的工作,採用CLR清零的方式反饋清零。具體設計接出控制端的9,5,3,2用十六進製表示後高電平對應引腳接與非,將非門輸出信號的值反饋給各個160晶元的清零端(CLR)既可以實現清零了。

5.2 校時功能的實現
當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正.通常,校正時間的方法是:首先截斷正常的計數通路,然後再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方波信號加到需要校正的計數單元的輸入端,校正好後,再轉入正常計時狀態即可.
根據要求,數字鍾應具有分校正功能,因此,應截斷分個位的直接計數通路,並採用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中.
在實驗實現過程中使用的是通過開關(普通開關)來實現高低電平的切換,手動賦予需要的高低電平來實現脈沖的供給,將脈沖提供到所需要的輸入(CLK)埠,實現校時,模擬過程中能夠正常校時並且在校時的時候達到了預定的效果;而在我們進入實際電路連接的時候,利用開關(手控導線點觸實現)來實現校時再不像模擬那樣的精確了,原因分析是由於使用的是普通的開關同時利用的是手動的對CLK埠賦予脈沖信號,在實現手動生成脈沖信號的過程中產生了擾動,即相當於產生了多個的脈沖信號對需要的數碼管進行校時,如此,並沒有達到模擬的精確效果,但是在實驗中通過改進電路的校時方式,不是用手觸開關產生脈沖信號(如若需用手觸則需要使用一個鎖存器實現去抖動,才能夠在脈沖生成時候不產生干擾的脈沖,實現正常的校時),而是使用信號發生器實現信號的提供,對需要校時的數碼管在相對應的CLK埠提供脈沖信號實現校時,利用此方式實現校時則比手觸開關方式效果要好。

5.3 報時的實現
報時功能的實現原理較為簡單,即對所需要報時的輸出量進行控制,並對控制產生的信號作為LED顯示的信號源,電路連接中要注意到的是在實現LED顯示的時候最好連接上一個保護電阻對LED燈器到保護的作用。例如我們的校時時間是 23:59,0010—0011—0101—1001;利用相應的門電路實現滿足埠輸出是上述條件的時候進行報時即可。

6、系統模擬與調試

7、結論
學貴以致用,通過幾天的數字鍾設計過程,將從書本上學到的知識應用於實踐,學會了初步的電子電路模擬設計,雖然過程中遇到了一些困難,但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業素質的一種提高。當最終調試成功的時候也是對自己的一種肯定。在當前金融危機大的社會背景下,能夠增加自身砝碼的不僅僅是一紙文憑證書,更為重要的是畢業生是否能夠適應社會大潮流的需要,契合企業的要求即又較硬的動手操作及設計能力。此次的設計作業不僅增強了自己在專業設計方面的信心,鼓舞了自己,更是一次興趣的培養,為自己以後的學習方向的明確了重點。
另外在這次實驗中我們遇到了不少的問題針對不同的問題我們採取不同的解決方法,最終一一解決設計中遇到的問題。還有在實驗設計中我們曾遇到多塊晶元以及數碼管損壞的情況造成了數字鍾的顯示沒有達到預期的效果,或是根本不顯示,通過錯誤排除最終確認是元件問題,並向老師咨詢跟換元件最終的到解決。在我們曾經遇到不懂的問題時,利用網上的資源,搜索查找得到需要的信息。

62

閱讀全文

與數字電子技術實驗裝置相關的資料

熱點內容
機械工程含有多少專業 瀏覽:367
移動電動工具安規 瀏覽:642
理正結構工具箱13 瀏覽:481
五金機電榮譽證書 瀏覽:117
南安市軸承廠什麼時間建 瀏覽:945
閥門位號pv是什麼意思 瀏覽:685
家電管道清洗設備廠家有哪些 瀏覽:285
儀表盤黃p什麼意思 瀏覽:520
淋浴的冷熱水閥門怎麼換 瀏覽:872
氧氣閥門檢修安全要求 瀏覽:620
專用設備製造業稅負多少 瀏覽:343
cs6擴展版工具箱 瀏覽:743
北京博世電動工具專賣 瀏覽:617
某學生用圖的實驗裝置測物塊 瀏覽:568
攤鋪軸承壞了怎麼辦 瀏覽:158
硅膠洗油設備哪裡生產 瀏覽:651
金科五金機電城D區商業門面價 瀏覽:343
超聲波什麼時候有霧氣 瀏覽:502
iphone怎麼選擇播放設備 瀏覽:854
兆豐輪轂軸承多少錢 瀏覽:160