数电课设电容测试仪
目录
摘要 (1)
1.绪论 (1)
1.1设计的目的和意义 (2)
2. 设计方案及论证 (3)
2.1设计方案 (3)
2.2方案论证 (5)
3. 单元电路设计、参数计算 (5)
3.2矩形脉冲产生模块 (6)
3.3计数器模块 (7)
3.4锁存—译码—显示模块 (8)
4. 系统原理综述 (10)
5. 芯片介绍 (11)
5.1 555定时器 (11)
5.2 74ls390计数器 (11)
5.3 74ls273锁存器 (12)
5.4 CD4511译码器 (13)
6. 实物展示 (13)
7.心得与体会 (16)
参考文献 (17)
附录一 (18)
附录二 (19)
摘要
设计共有三大组成部分：一是方案比较，概括讲解了不同测量电路的设计思想和优缺点；二是所采取方案各单元所用器件的性能和在电路中的功能，以及仿真结果。使用了两个555，一个用来产生单脉冲，一个是多谐振荡，能产生多谐振荡的555电路，输入到74LS160计数器，74LS160计数后，计数结果送至74LS73进行锁存，经CD4511译码后最后通过数码显示管显示出来，数码管显示的数字即为电容值。
由于单稳态触发器的输出脉宽tW与电容C成正比，把电容C转换成宽度为tW的矩形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据。在报告中给出了原理图的仿真和实物的焊接图，实际调试的测量图也给与展示。
关键词：闸门信号标准频率脉冲
1.绪论
数电课程设计是作为数字电子技术基础的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。
1.1设计的目的和意义
1.1.1设计目的
1、根据给出的技术和指标，设计电容测试仪。
2、掌握电容数字测量仪的设计、组装与调试方法。
3、熟悉相应的中大规模集成电路的使用方法，并掌握其工作原理。
4、增强对课本理论知识的理解，并提升到时间制作当中，学以致用。
1.1.2设计意义
1、很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。固定电容的容量可直接从标称容量上读出，而可调电容的容量则不确定，因此，设计一个简易电容测试仪作为测量工具是有必要的。
2、如果本次课程设计可以成功，不仅可以使我们更好地理解调频无线话筒的原理，也会增加我们探索无线电的兴趣。如果设计不成功或达不到要求，本次课程设计也会使我们明白实践与理论的结合需要多加练习，从而认识到自己的不足，在以后的学习中加强实践。总之，这次课程设计会帮我们提高很多。
2.设计方案及论证
2.1设计方案
2.1.1方案一
像测量R 一样，测量电容C 的最典型的方法是电桥法，如图1所示。只是电容C 要
用交流电桥测量。电桥的平衡条件为12()()12n x j j n x
Z Z e Z Z e ?????+?+??=??
图2.1.1原理图
通过调节阻抗Z1、Z2使电桥平衡，这时电表读数为零。根据平衡条件以及一些已知的电路参数就可以求出被测参数。用这种测量方法，参数的值还可以通过联立方程求解，调节电阻值一般只能手动，电桥的平衡判别亦难用简单电路实现。这样，电桥法不易实现自动测量。
2.1.2方案二
把电容量通过电路转换成电压量，然后把电压量经模数转换器转换成数字量进行显示。可由555集成定时器构成单稳态触发器、多谐振荡器等电路，当稳态触发器输出电压的脉宽为：tw=RCln3≈1.1RC 。从式可以看到，当R 固定时，改变电容C 则输出脉宽tW 跟着改变，由tW 的宽度就可求出电容的大小。把单稳态触发器的输出电压V0取平均值，由于电容量的不同，tW 的宽度也不同，则V0的平均值也不同，由V0的平均值大小可得到电容C 的大小。如果把平均值送到位A/D 转换器，经显示器显示的数据就是电容量的大小。
2.1.3方案三
标准频率比较法。很多仪表都是把较难测量的物理量转变成精度较高且较容易测量的
物理量。在此基础上，把电容C转换成频率信号f, 转换的原理是555振荡器的振荡周期T=0.7(Ra+2Rb)C, 周期T与电容的电容量C成正比，通过闸门控制电路控制计数器，对闸门内的脉冲进行计数，并由LED数码管显示出电容量。其原理框图如图2.1.3。
图2.1.3原理框图
2.1.4方案四
标准频率的产生，用555多谐振荡器产生一定周期的矩形脉冲作为计数器的CP脉冲。用单稳态触发器电路把待测电容C转换成宽度为tw的矩形脉冲，用这个宽度的矩形脉冲作为闸门信号控制计数器计数，合理处理计数部分电路，把此脉冲作闸门时间和标准频率脉冲相“与”，得到计数脉冲，该计数脉冲送计数-锁存-译码显示系统就可以得到电容量的数据。原理框图如2.1.4。
图2.1.4原理框图
2.2方案论证
由于方案一电路参数不易计算，判别较难，方案二电路形式复杂不易实现，方案四是在方案三的基础上加以改进使测量更加方便，所以选择方案四。
3.单元电路设计、参数计算
3.1标准频率产生模块
3.1.1原理图的构成
将555定时器与几个阻、容元件如图连接，便构成无稳态多谐振荡模式555多谐振荡器开始工作，输出周期为T=0.7（1R+22R）C 的方波信号。将多谐振荡器输出的脉冲送往74LS160开始计数，同时将输出信号结至单稳态电路输入端，触发单稳态电路进行定时功能。
当接通电源Ucc后，电容1C上的初始电压为0V，比较器1C、2
C输出为1和0，使Uo=1，放电管T截止，电源通过1R、2R向1C充电。Uc上升至2Ucc/3时，RS触发器被复位，使Uo=0，T导通，电容1C通过2R到地放电，Uc开始下降，当Uc降到Ucc/3时，输出Uo又翻回到1状态，放电管T截止，电容1C又开始充电。如此周而复始，就可在3脚输出矩形波信号。
电容1C上的充电时间T1和放电时间T2分别为：T1=0.7(1R+2R)C1，T2=0.72R1C，输出矩形波的周期为：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C1，振荡频率：f=1/T=1.44/[(1R+22R)1C]，占空比：q=(1R+2R)/(1R+22R)。1R=1k、2R=5k、1C=1nF，这样取值的目的是为了方便计算。
图3.1.1标准频率产生原理图
3.1.2仿真输出波形图
图3.1.2标准波仿真图
3.2矩形脉冲产生模块
3.2.1原理图的构成
由555定时器构成的单稳态触发器的输出脉宽t W与电容C成正比。用这个宽度的矩形脉冲作为闸门信号控制计数器计数，合理处理计数系统电路，可以使计数器的计数值即为被测电容的容值。
555单稳态触发器的工作原理为：接通电源瞬间，Uc=0V,输出Uo=1,放电三极管T截止。Ucc通过R给C充电。当Uc上升到2Ucc/3时，比较器C1输出变为低电平，此时基本RS触发器置0，输出Uo=0。同时，放电三极管T导通，电容C放电，电路处于稳态，稳态时Ui=1。
当输入负脉冲后，触发器发生旋转，使Uo=1，电路进入暂稳态。由于Uo=1，三极管T截止，电源Ucc可通过R给C充电。当电容C充电至Uc=2Ucc/3时，电路又发生反转，输出Uo=0，T导通，电容C放电，电路自动恢复至稳态。暂稳态时间由RC电路参数决定，输出脉冲宽度Tw=1.1RC。R取值分别为7MK和7K从而保证待测电容的范围从皮法到微法。单刀双掷开关可以用来选择量程。
参数的选择：因为测试电容的原理是:闸门信号Tw=1.1RC x，而振荡器输出周期为T=0.7（R1+2R2）C的基准脉冲，我们设置电路使0.7（R1+2R2）1C*N=1.1RC x，等式两边同时约去N和C x，那么在闸门信号闸门内有N个基准脉冲，电容值就为N(C x)。因为此次课程设计的要求为100pF-1uF，多谐电路中1R、2R、1C的取值分别为1k、5k、1nF。只需要将R的值设置为7Mk、7k两个量程即可进行100pF-10uF的量程测试。
图3.2.1脉冲发生模块原理图
3.1.2仿真输出波形图
图3.1.1矩形脉冲波形图
3.3计数器模块
3.3.1原理图的构成
本设计中的74LS390芯片是用于计数的，因最终结果要显示四位，故要用两74LS390 芯片来实现。
由于74LS390为双二-五-十进制计数器，为使她能够对四位十进制数进行计数，需将其拓展，即级联。74LS390得级联方式很多，本设计中，我们使用低位片的进位，作为高位片的触发脉冲来实现。即低位片每向高位进为一次，高位计数一次。由此可实现10000进制计数。
图3.1.1计数器模块原理图
3.4锁存—译码—显示模块
3.4.1原理图的构成
由于555单稳态触发器输出的负脉冲时间非常短，我们几乎从显示器上无法确定单稳态负脉冲的到来，因此我们用了一个74LS273做成的锁存器。当555单稳态输出负脉冲时，我们将此信号经过一个非门，去控制74LS273的CP脉冲，在555输出正脉冲时锁存器不输出数据，只有555单稳态触发器输出负脉冲时，控制74LS273的CP脉冲输出当前的数据
由74LS273构成的锁存电路对计数值进行锁存。74LS273工作原理是：MR为高电平，当CLK输入为上升沿时对输入信号进行锁存，锁存后输出不再随输入信号变动，直至下一个上升沿到来。这里的CLK输入由单稳态输出接反相器得到。当单稳态输出为低电平时，表示定时结束，同时锁存电路对计数值进行锁存，以正确显示电容值。译码输出部分
采用显示译码器CD4511和４个共阴数码管进行显示。
图3.4.2锁存译码显示部分原理图3.4.2仿真输出
图3.4.2 C=5uF 仿真输出
图3.4.3 C=100pF 仿真输出
4.系统原理综述
使用了两个555，一个用来产生单脉冲，一个是多谐振荡，能产生多谐振荡的555电路，输入到74LS160计数器，74LS160计数后，计数结果送至74LS73进行锁存，经CD4511译码后最后通过数码显示管显示出来，数码管显示的数字即为电容值。
具体实现为：555产生单脉冲，其时间Tw为一个时间长度，即为脉冲宽度。然后多谐振荡产生连续的方波，其时间长度远小于单脉冲，即其脉冲宽度远小于单脉冲，单脉冲的脉冲宽度是多频的整数倍。相与后输出的脉冲个数就是Tw时间内脉冲的个数。电容通过555转化为Tw时间内连续脉冲的个数，而输出的就是Tw时间内连续脉冲的个数N的值。
根据555的性质由相关0.7（R1+2R2）1C*N=1.1RC x公式知，要测电容就必须知道和R 的值，为方便计算其中R1+2R2总取值为11k，由于本次课设的测量范围是100pF~1uF，所以R的取值为7Mk和7k便于换挡。最后将数值N用数码管进行显示出来。
总的来说，本设计的基本思路就是利用555，将电容的模拟信号转为数字信号，再用计数器进行计数，最后通过译码管和数码管译码、驱动、显示出来。
5.芯片介绍
5.1 555定时器
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
图5.1.1 555引脚图
555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS 触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.
555引脚图介绍如下:1 地 GND 2 触发 3 输出 4 复位 5 控制电压 6 门限(阈值） 7 放电 8 电源 Vcc
5.2 74ls390计数器
图5.2.1 74ls390引脚图
这种双单片电路有八个主从触发器和附加门，以构成两个独立的4位计数器，可以实现等于2进制计数、5进制计数乃至100进制计数。当用单个二五进制时可构成一个十进制计数，两个则可以百进制，我们用了四个数码管进行显示，所以我们用了两片74ls390进行计数。图5.2.2为其功能表。
图5.2.2 74ls390功能表
5.3 74ls273锁存器
74LS273是8位数据/地址锁存器，他是一种带清除功能的8D触发器，1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上。图5.3.1为其引脚图。
图5.3.1 74ls273引脚图
5.4 CD4511译码器
BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。
LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。
图5.4.1 CD4511引脚图
6.实物展示
图6.1.1 实物图
图6.1.2 47pF实物显示图
图6.1.3 1000pF实物显示图
图6.1.4 22nF实物显示图
7.心得与体会
本次课程设计期间还进行了一些考试，加上本设计需要寻找大量的资料，时间其实还是比较紧迫的。这次设计是我们小组三个人，思路很不一致，各有各的想法，于是我们决定一起讨论方案得到认可后便开始各自的准备。首先在网上搜集了各种方案，经过仔细比较再结合平时在课堂上学的知识最终确定了自己的方案。
相对来说，我们组抽到的这个题的涵盖面很广，不仅有数电方面的知识还包括模电、电路等，因题目只给出了最后需要达到的效果及要求，因而可供思考的余地很宽，这也给了我们充分的发挥空间。
通过这次课程设计，我们深刻的认识到知识间的融会贯通很重要，学习知识就是为了使用，学得好不算什么，更重要的是要学以致用，将平时所学应用到日常生活中去，才是我们所要达到的目标。今年的课程设计给的题目都是经常使用的，平常都有所接触。就拿我们这组的题目来说，其实它的本质就是设计一个数字式的欧姆表。不管是单独的一个欧姆表还是万用表的其中一个功能，这都是我们经常使用的。这些我们都会使用，但其内部构造，设计原理，设计理念等恐怕还真没几个人留意过。通过这次做课程设计，不仅加深了对这种测量仪器的了解，使得以后使用起来更加得心应手，也教给了我们一些基本的设计方法及要领，这无疑对我们以后是有很大帮助的。
参考文献
[1].电子技术基础数字部分（第五版）,2009.8
[2].李良荣，EWB电子设计技术，机械工业出版社,2007.12
[3].李国丽，电子技术实验指导书，中国科技大学出版社,2005.5
[4].金唯香，谢玉梅．电子测试技术[M].长沙：湖南大学出版社，2008.4
[5].毛期俭，蒋维玉，罗一静，梁燕.数字电路与逻辑设计实验及应用[M].北京：人民邮电出版社，2006.7
总原理图
元件清单
元件代号元件参数元件数量R1 2k 1
R2 4k 1
R3,R6 1k 2
R4 10M 1
R5 10k 1
R7 3k 1
Rn 200 29
C1,C2 1nF 2 C3,C5 10nF 2
C6 220uF 1
C7 10uF 1
U1,U10,U12 555定时器 3
U2,U3 74LS390 2
U4 74LS74 1
U5 74LS11 1
U6-U9 CD4511 4 U11 74LS04 1
D1 LED-YELLOW 1 SW1 SW-SPDT 1 SW2 SWITCH 1 ——单个数码管 4 ——导线若干
直流数字电压表课程设计报告设计
电子技术基础 课程设计 题目名称：直流数字电压表 指导教师：唐治德 学生班级： 学号： 学生姓名： 评语： 成绩： 重庆大学电气工程学院 2015年7月3日
目录一、内容摘要 二．课程设计任务与要求 2.1设计目的 2.2设计求 三．设计思路和方案选择 3.1 设计思路 3.2 方案选择 四．工作原理 4.1 基本原理框图 4.2 ICL7107的工作原理 4.3原理图 五．电路设计与仿真 六、系统调试与结果分析 6.1调试方法 6.2测试结果分析 六．元器件清单 八、总结及心得体会 九、参考文献
内容摘要 伴随着电子技术科学的发展，电子测量技术已成为广大电子技术工作者必须掌握的一门科学技术，同时对测量的精度和功能的有着更高的要求。电压是电子测量的一个主要参数，由于电压测量在电子测量中的普遍性与重要性，因此对电压测量的研究与设计有着非常重要的意义。本次设计的主要设计内容为三档直流电压表。在设计过程中由于第一次接触这种芯片，对该芯片不是很熟悉，我们参阅了大量前人的设计，在此基础上，运用A / D转换器ICL7107构建了一个直流数字电压表。本设计首先简要介绍了设计电压表的主要方式，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程和芯片的工作原理，本设计中我们展示了两种方案，手动换挡的自动换挡，在各方案中也给出了两种方案的优缺点。同时也给出了硬件电路的设计细节，包括各部分电路的走向、芯片的选择以及方案的可行性分析等。 关键字：ICL7107芯片，数字电压表，A\D转换，比较器，CC4006双向模拟开关。 课程设计任务及要求 2.1设计目的 1、掌握双积分A/D转换的工作原理和集成双积分A/D转换器件的设计方法 2、掌握常用数字集成电路的功能和使用 2.2设计要求 1.设计直流数字电压表 2.直流电压测量范围： 0V~1.999V，0V~19.99V，0V~199.9V。 3.直流输入电阻大于100kΩ。 4.画出完整的设计电路图,写出总结报告。 5.选做内容：自动量程转换。 设计思路和方案选择
数字电子技术课程设计
实验十六简易脉宽测量电路 脉宽测量设计用来测量一个PWM波的高电平持续时间进而可以实现信号的占空比测量。一．设计要求 用常用数字电路IC设计一个脉宽测量，主要技术指标如下： 1)能显示三位计数值，时间单位为毫秒。 1）被测量脉冲的频率范围1H Z~100H Z，10KH Z的时间基准信号由信号发生器提供。 2）能测量信号的高低电平宽度，实现占空比测量。 3）写出设计过程，画出逻辑图。 二．要求完成的任务 1）利用软件（如modelsin）进行设计输入，设计仿真，使其具备设计要求的逻辑功能。 2）根据前期的设计搭建数字电路，调试系统。 3）画出完整的电路图，写出设计总结报告 4）基准频率由晶振电路分频产生，存储前后两次的测量数据，实现占空比测量。三．工作原理及设计思路 10KH Z的矩形脉冲信号由信号发生器提供，它和分频器组成一个时间标准信号电路，用以产生1ms的计时时间。通过计数器，译码器和显示器显示出被测脉冲的宽度。 被测量信号Fx为周期性矩形脉冲。在测量控制信号启动后，控制器使控制门只能让被测信号Fx的第一个正脉冲通过，从而测出脉冲宽度Tw的时间，因此，控制器应由触发器和门电路组成。 四．设计框图 总体框图如下： 五．参考原理图
以下是实现的一种参考方案： 六． 电路原理 其中被测信号Fx 为100H Z ～1KH Z 信号源，我们的主控门为U4，我们的标准信号源频率为1KH Z ～10KH Z 信号源，U3输出为我们要测量的信号高电平持续时间。即当U3输出为1时，我们对标准信号源进行记数。 我们的控制门为U2和U3，U3输出被测量信号的一个高电平脉宽， U2A 和U2B 分别为被测信号源上升沿触发（置1）和下降沿触发（置0）。 U1A 的1Q 输出为预置信号，为0时有效，开始启动时，K 置0，使U2A 置0，U2B 置1。然后，K 置1，计数开始。这时如果被测信号上升沿到来，U2A 置1开始打开主控制门开始计数，紧接着的下降沿使U2B 置0，从而关掉控制门，计数完毕。但是由于启动时要求上升沿先到达以达到正确记数，所以要外加电路使电路在第一个下降沿之后开始工作，也就是U1A 的作用，读者可以自行分析。接下来就只要扩展为1000进制计数器了。 七．所用的元器件：双D 触发器74LS74×2，与非门74LS00×2，计数器74LS160×2，七段共阴数码管2个，开关1个。 八．思考扩展模块： （1）.如何实现测量信号的占空比。 (2).提高测量的精度，进行误差分析。 ﹠ 1D 1CP 1S D 1Q 1R D 1D 1S D 1CP 1Q 1R D 2S D 2Q 2CP 2 R D 2D ﹠ 1 ﹠ 1 QD QC QB QA 74LS160 ENP LOAD ENT CLK CLR QD QC QB QA ENT CO ENP 74LS160 LOAD CLK CLR “1” “1” Vcc Vcc Vcc 接译码器 Fx 标准信号 U1 U2 U3 U4 U5 U1A U2A U2B K
简易数字电容测量仪
电子技术课程设计报告——简易数字电容测量仪的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目：简易数字电容测量仪班级学号： 学生姓名： 目录
一、预备知识.................. 错误！未定义书签。 二、课程设计题目：简易数字电容测量仪的设计错误！未定义书签。 三、课程设计目的及基本要求.... 错误！未定义书签。 四、设计内容提要及说明........ 错误！未定义书签。 4.1设计内容...................................... 错误！未定义书签。 4.2设计说明...................................... 错误！未定义书签。 五、原理图及原理说明 ...................... 错误！未定义书签。 5.1功能模块电路原理图................... 错误！未定义书签。 5.2模块工作原理说明 ...................... 错误！未定义书签。 六、调试...........................................................................错误！未定义书签。 七、设计中涉及的实验仪器和工具.. 错误！未定义书签。 八、课程设计心得体会 ...................... 错误！未定义书签。 九、参考文献 ...................................... 错误！未定义书签。
一、预备知识 关于数字式简易数字电容测试仪的设计，我们提出了三种设计方法和思路。在具体操作中，经过对资料的收集、分析，研究与对比，最终选择了简单易懂，而且精度较高的方法，即门控法。 本方法的基本理论是单稳态触发器电路的输出脉宽wt与电容C成正比，再通过一系列的控制，计数，锁存，显示电路实现了对电容的一般测试与数字显示。在本次数电课程设计的同时，对于中大规模集成电路从认识到分析、再到整体框图设计、单元模块设计、最终到电路的模拟和实际电路的成形有了一定的认识，同时使我们在电子设计方面有了一定的实际动手能力，也为这次数电课程设计打下了坚实的基础。 数字电子课程设计是电子计数综合应用的实践环节，同时也是增强学生实践与动手能力，这也是教学环节的实践部分之一。本文设计的简易数字式电容测试仪，既融合了电子技术的基础知识，又与生产实际结合紧密，能够满足实验教学需要和科研开发应用的需要，同时，电路简洁，条理清晰，便于沟通和交流学习，具有较强的通用性和实用性。 在本次课程设计过程中得到了各方面的支持和帮助，在此特别向数子电子技术老师表示由衷的感谢。由于设计时间和水平的限制，如有不足之处，敬请指正
数字电子设计_八路抢答器介绍
数字电子技术 课程设计任务书 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日 学院
目录 摘要 第一章设计技术要求 第二章系统的组成框图及工作原理第三章单元电路设计 1.1 抢答电路的设计 1.2 定时电路的设计 1.3 报警电路的设计 1.4 时序控制电路的设计 第四章整机电路的设计 第五章元件清单 第六章参考文献 第七章设计总结
摘要 进入21世纪越来越来多的电子产品出现在人们的日常生活中，例如企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。 主要介绍了数码显示八路抢答器电路的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能，若超过抢答时间则抢答无效。 该抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器：它采用74LS148来实现抢答器的选号，采用74LS279芯片实现对号码的锁存，采用74LS192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时功能。 关键词: 抢答器编码译码定时报警 第一章设计技术的要求 （1）设计8路抢答器，编号与参赛选手一一对应。 （2）具有优先显示抢答序号及时间的功能并禁止其他选手的抢答。（3）主持人预置抢答时间，控制比赛的开始与结束。 （4）报警电路：主持人按下“开始”键时报警并进入抢答状态；当抢答者发出抢答信号时报警提示；在规定抢答终止时间到时报警。 第二章系统的组成框图及工作原理 抢答器的组成框图
基于单片机的数字电压表设计报告
单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2010 年 3 月 7 日
基于单片机的数字电压表设计 摘要
图3.2系统原理图4软件设计
5.系统调试及仿真结果 6.总结 两周的课程设计结束了，在这过程中，我学到了很多东西。首先，我学会了单片机设计的基本过程有哪些，每一过程有哪些基本的步骤，怎样通过查资料去完成这每一步。其次我巩固了上学期所学的一些单片机知识，从而加深了对ADC0809芯片的功能的了解。在编程过程中，遇到了许多困难，通过与同学之间的交流和咨询，最后解决了这些困难。所谓实践出真知，学到的东西只有运用到实践当中，才能真正体会到知识的力量。最后，通过这次课程设计，让我明白了想法和实践还是有差距的，当你真正去做一件事的时候，你会发现你的想法可能不适用，随时都需要调整，另外扎实的理论知识也是完成设计任何设计必不可少的要素，一切想法离开了理论知识都是空想。 参考文献 [1]彭为,黄科,雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲[M].电子工业出版社.2009:22-54. [2] 谭浩强.C程序设计(第三版)[M].清华大学出版社.2009:32-46. [3] 王思明,张金敏,张鑫等.单片机原理及应用系统设计(第一版)[M].科学出版社.2012:70-292.
附录A源程序代码#include
数字电压表课程设计实验报告
自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月
一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的，是通过电子技术综合设计，熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能，熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法，并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容，达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表，量程为-1.99—+1.99，通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图
三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单： 2.主要元器件介绍 （1）芯片ICL7107： ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔，然后利用脉冲时间间隔，进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示，它包括积分器、比较器、计数器，控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏，在一个测量周期内，积分器先后对输入信号电压和基
准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较，比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频，得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器，将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个：第一，识别积分器的工作状态，适时发出控制信号，使各模拟开关接通或断开，A/D转换器能循环进行。第二，识别输入电压极性，控制LED 数码管的负号显示。第二，当输入电压超量限时发出溢出信号，使千位显示“1" ，其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果，锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零（AZ）、信号积分（INT）和反向积分（DE）三个阶段。
八路抢答器数电课程设计
课程设计说明书 课程设计名称：脉冲数字电路课程设计课程设计题目：八路抢答器 学院名称：信息工程学院 专业：电子信息工程班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 12 年 10 月 26 日
数字电路课程设计任务书 20 12 －20 13 学年第 1学期第 6 周－ 7 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份
备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档 。 摘要 在市场上可能有很多的八路数显智力竞赛抢答器，但是本设计从最基本的原理出发，结合数字电路知识设计出的只是利用到了最基本的复位方式。本设计介绍了数码显示八路抢答器的组成、设计及功能，电路采用74系列常用集成电路进行设计。该抢答器除具有最基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统将报警，提示本轮抢答无效。若超过抢答时间，也无效。 本设计中抢答器主要运用到了编码器，译码器和锁存器；它采用74ls148来实现抢答器的选号，采用74ls373来实现对号码的锁存。采用74ls192实现十进制的减法计数，采用555芯片产生秒脉冲信号来实现倒计时功能。由555定时器和三极管构成报警电路。 通过此课程设计提高和巩固了专业知识，以及知识的综合应用和焊接技术。增强了所学专业的兴趣。 关键词：抢答器编码译码定时报警
目录 前言 (5) 第一章设计内容及要求 (6) 1.1设计任务及要求 (6) 1.1.1实验目的 (6) 1.1.2设计要求 (6) 第二章系统组成及工作原理 (7) 2.1系统组成 (7) 2.2工作原理 (7) 第三章模块电路设计及其工作原理 (8) 3.1 抢答电路的设计 (8) 3.2报警电路设计 (12) 3.3定时电路设计 (13) 3.4时序电路的设计 (14) 第四章实验仿真及测试结果分析 (15) 4.1抢答电路仿真 (15) 4.2倒计时电路仿真 (16) 第五章实验结果及分析 (17) 5.1实验中出现的问题及解决方法 (17) 5.2实验结果 (18) 第六章实验总结 (19) 参考文献 (20) 附录1 (21) 附录2 (22) 附录3 (23)
单片机课程设计报告——数字电压表[1]剖析
数字电压表 单片机课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2011 年3 月29 日
数字电压表电路设计报告 一、题目及设计要求 采用51系列单片机和ADC设计一个数字电压表，输入为0～5V线性模拟信号，输出通过LED显示，要求显示两位小数。 二、主要技术指标 1、数字芯片A/D转换技术 2、单片机控制的数码管显示技术 3、单片机的数据处理技术 三、方案论证及选择 主要设计方框图如下： 1、主控芯片 方案1：选用专用转化芯片INC7107实现电压的测量和实现，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是京都比较低，内部电压转换和控制部分不可控制。优点是价格低廉。 方案2：选用单片机AT89C51和A/D转换芯片ADC0809实现电压的转换和控制，用四位数码管显示出最后的转换电压结果。缺点是价格稍贵；优点是转换京都高，且转换的过程和控制、显示部分可以控制。 基于课程设计的要求和实验室能提供的芯片，我选用了：方案2。 2、显示部分 方案1：选用4个单体的共阴极数码管。优点是价格比较便宜；缺点是焊接时比较麻烦，容易出错。 方案2：选用一个四联的共阴极数码管，外加四个三极管驱动。这个电路几乎没有缺点；优点是便于控制，价格低廉，焊接简单。 基于课程设计的要求和实验室所能提供的仪器，我选用了：方案2。
四、电路设计原理 模拟电压经过档位切换到不同的分压电路筛减后，经隔离干扰送到A/D 转换器进行A/D 转换。然后送到单片机中进行数据处理。处理后的数据送到LED 中显示。同时通过串行通讯与上位通信。硬件电路及软件程序。而硬件电路又大体可分为A/D 转换电路、LED 显示电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍；程序的设计使用汇编语言编程，利用Keil 和PROTEUS 软件对其编译和仿真。 一般I/O 接口芯片的驱动能力是很有限的，在LED 显示器接口电路中，输出口所能提供的驱动电流一般是不够的尤其是设计中需要用到多位LED ，此时就需要增加LED 驱动电路。驱动电路有多种，常用的是TTL 或MOS 集成电路驱动器，在本设计中采用了74LS244驱动电路。 本实验采用AT89C51单片机芯片配合ADC0808模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表，原理电路如图1所示。该电路通过ADC0808芯片采样输入口IN0输入的0～5 V 的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道 D0～D7传送给AT89C51芯片的P0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过其P1口传送给数码管。同时它还通过其三位I/O 口P1.0、P1.1、P1.2、P1.3产生位选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C51还控制着ADC0808的工作。其ALE 管脚为ADC0808提供了1MHz 工作的时钟脉冲；P2.4控制ADC0808的地址锁存端 (ALE)；P2.1控制ADC0808的启动端(START)；P2.3控制ADC0808的输出允许端(OE)；P2.0控制ADC0808的转换结束信号(EOC)。 电路原理图如下所示，三个地址位ADDA,ADDB,ADDC 均接高电平+5V 电压，因而所需测量的外部电压可由ADC0808的IN7端口输入。由于ADC0808
数字电子技术课程设计-题目
数电课设说明 1.单人单题，每个题目在同一班不能超过5人选择！为了避免重复过多，请填写两个心仪的题目。 2.如果这些题目都进不了尊驾法眼，请自行设计题目名称、题目要求并提交给老师，审核通过后也可以正式进场施工。 3.建议先用Multisim或Proteus仿真测试再制作。 4.经费由学校统一下达，每人20元，元器件请由班级或个人自行购买。 5.请电信121、122填写好下表，于下周二前发送到农民工邮箱baojinghaiqq.。 钦州学院数电课设题目小全 1．智力竞赛抢答装置的设计 （1）基本功能 ①4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应； ②给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始； ③抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止； ④抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续0.5秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续0.5秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止； ⑤如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续0.5秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。 （2）设计成果要求 ①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能； ②设计报告一份。
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计
简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告 摘要：本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源，并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路，通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压，利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果，运用自校准电路提高测量精度，同时用差压法，消除了电源波动对结果的影响。测量结果采用12864液晶模块实时显示。实验测试结果表明，本系统性能稳定，测量精度高。 关键词：LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量 一、设计内容及功能 1.1设计内容 设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪，由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成，系统模块划分如下图所示： 测量对象 LCD显示 电阻/电容/电感 简易的数字电阻、电容和电感测量仪 自制电源 1.2 具体要求 1. 测量范围 （1）基本测量范围：电阻100Ω～1MΩ；电容100pF～10000pF；电感100μH～10mH。 （2）发挥测量范围：电阻10Ω～10MΩ；电容50pF～10μF；电感50μH～1H。 2. 测量精度 （1）基本测量精度：电阻±5% ；电容±10% ；电感±5% 。 （2）发挥测量精度：电阻±2% ；电容±8% ；电感±8% 。 3. 利用128*64液晶显示器，显示测量数值、类型和单位。 4. 自制电源 5. 使用按键来设置测量的种类和单位 1.3系统功能 1. 基本完成以上具体要求 2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试 3. 采用液晶显示器显示测量结果 二、系统方案设计与选择 电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现，例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。在设计前本文对各种方案进行了比较：
数电课程设计八路抢答器
数字电子技术课程设计报告八路智力竞赛抢答器的设计 专业:电子信息科学及技术 班级: 2012级1班 姓名: 学号: 指导老师: 电子通信及物理学院 日期: 2015 年 1 月 10 日
指导教师评语
1设计要求 在当代社会中企业、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。过去在举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。人们于是开始寻求一种能不依人的主观意愿来判断的设备来规范比赛。因此，为了克服这种现象的惯性发生人们利用各种资源和条件设计出很多的抢答器，从最初的简单抢答按钮，到后来的显示选手号的抢答器，再到现在的数显抢答器，其功能在一天天的趋于完善不但可以用来倒计时抢答，还兼具报警等等功能，有了这些更准确地仪器使得我们的竞赛变得更加精彩纷呈，也使比赛更突显其公平公正的原则。在这一背景下本文利用74LS系列芯片设计了一种有效、便捷的八路数字抢答器。 设计要求如下：利用数字电路设计一个八路抢答器，允许八路参加，并具有锁定功能，用LED显示最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器
自动清零灭灯。数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，发光二极管灯灭。 2 设计任务 本次描述的八路抢答器功能指标为：设计一个能支持八路抢答的智力竞赛抢答器；主持人按下开始抢答的按键后，有短暂的报警声提示抢答人员抢答开始且指示灯亮表示抢答进行中；在开始抢答后数码管显示30秒倒计时；有抢答人员按下抢答键后，在数码管上显示抢答成功人员的编号，倒计时暂停，同时后续抢答人员的抢答将无效；当主持人再次按下按键回到复位状态，倒计时的数码管保持显示30，显示人员编号的数码管灭，指示灯灭。 本次设计的电路由包括抢答电路、定时电路、报警电路在内的三部分电路组成。抢答电路由按键、锁存器、优先编码器、数码管译码驱动器等器件组成；定时电路由555定时器、计数器、锁存器、数码管译码驱动器、开关等器件组成；报警电路由蜂鸣器、单稳态脉冲触发芯片等器件
单片机课程设计 数字电压表设计
《单片机原理及应用》课程设计报告书 课题名称数字电压表设计 名姓 学号 专业
指导教师 机电与控制工程学院月年日 1 任务书 电压表是测量仪器中不可缺少的设备，目前广泛应用的是采用专用集成电路实现的数字电压表。本系统以8051单片机为核心，以逐次逼近式A/D转换器ADC0809、LED显示器为主体，设计了一款简易的数字电压表，能够测量0～5V的直流电压，最小分辨率为0.02V。 该设计大体分为以下几个部分，同时，各部分选择使用的主要元器件确定如下： 1、单片机部分。使用常见的8051单片机，同时根据需要设计单片机电路。 2、测量部分。该部分是实验的重点，要求将外部采集的模拟信号转换成数字信号，通过单片机的处理显示在显示器上，该部分决定了数字电压表的精度等主要技术指标。根据需要本设计采用逐次逼近型A∕D转换器ADC0809进行模数转换。 3、键盘显示部分。利用4×6矩阵键盘的一个按键控制量程的转换，3或4位LED显示。其中一位为整数部分，其余位小数部分。 关键词：8051 模数转换LED显示矩阵键盘 2 目录
1 绪论 (1) 2 方案设计与论证 (2) 3 单元电路设计与参数计算 (3) 4 总原理图及参考程序 (8) 5 结论 (14) 6 心得体会 (15) 参考文献16 (7) 3 1.绪论 数字电压表的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优
点。 电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量，完成这种转换的电路叫模数转换器（A/D）。数字电压表的核心部件就是A/D转换器，由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来，A/D 转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。 积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率，再将其数字化。根据转化的中间量不同，它又分为U-T（电压-时间）式和U-F（电压-频率）式两种。 逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。 在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。本设计以8051单片机为核心，以逐次比较型A/D转换器ADC0809、LED 显示器为主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量1路0～5V直流电压，最小分辨率0.02V。 4 2.方案设计与论证 基于单片机的多路数字电压表电路的基本组成如图3.1所示。
电子秒表电路的设计
摘要 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，数字显示电路通常由译码驱动器和显示器等部分组成。数码显示器就是用来显示数字、文字或符号的器件。七段式数字显示器是目前常用的显示方式,它利用不同发光段的组合,可以显示0～９等阿拉伯数字。充分运用芯片74LＳ９0的逻辑功能，用四片7４LS9０芯片实现秒表示0.1～60秒。利用集成与非门构成的基本RS触发器(低电平直接触发)实现电路的直接置位、复位功能。利用集成与非门构成的微分型单稳态触发器为计数器清零提供输出负脉冲。利用555定时器构成的多谐振荡器为电路提供脉冲源以驱动电路工作。?关键词：基本RS触发器，单稳态触发器，多谐振荡器,译码显示器。 ?1电子秒表简介 电子秒表是一种较先进的电子计时器，目前国产的电子秒表一般都是利用石英振荡器的振荡频率作为时间基准,采用6位液晶数字显示时间。电子秒表的使用功能比机械秒表要多，它不仅能显示分、秒，还能显示时、日、月及星期，并且有1／ｌ00s的功能。 本实验设计的电子秒表电路的基本组成框图如图1－1所示,它主要由基本RS触发器、单稳态触发器、多谐振荡器、计数器和译码显示器5个部分组成。 图1-1 电子秒表电路的基本组成框图
2单元电路设计及相关元器件的功能简介 2.1基本RS触发器 本实验设计电路所选用的基本RS触发器为用集成与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。其功能表如表2-1所示。 ＲＳQn Qｎ+１功能 0 0 0 不用不允许 0 0 0 不用 0 1 ０0 Qn+１=０,置０ 0 1 1 ０ １０１１Qｎ+１=１,置１ １0 0 1 1 1 １１Qn+１=Qn,保持 1 1 0 0 表2-1 基本RＳ触发器 如图2-1所示,它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门５的输入控制信号。切换按钮开关K1（接地），则门1输出Q =1；门2输出Ｑ＝0,K1复位后Q、Q状态保持不变。再切换按钮开关K2,则Ｑ由0变为1，门5开启，为计数器启动作好准备；Q由1变为0,送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。 基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作. 图2-1 基本RS触发器
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计
数电课程设计八路智力竞赛抢答器设 计
课程设计任务书 题目: 八路智力竞赛抢答器设计 初始条件： ◆教材：《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中 科技大学出版社 ◆元器件：74LS48三片，72LS192两片，74LS279、74LS148、 74LS00、74LS11、555各一片，数码管三个，发光二极管一个，开 关、电阻、电容若干，面包板，导线若干 ◆仿真：Proteus仿真软件 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） ◆多路智力竞赛抢答器功能要求： 基本功能： 1．设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队参加比赛，她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢 答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、 S3、S4、S5、S6、S7。 2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。
3．抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编 号，同时扬声器给出音响提示。另外，要封锁输入电路，禁止其 它选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零 为止。 扩展功能： 1．抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间能够由主持人设定。当节目支持人按下“开始”按钮后，要求定时器立即倒计 时，并在显示器上显示，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续 时间0.5s左右。 2．参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系 统清零为止。 3．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，则本次抢答无效，系统短暂报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显 示器上显示00. 报告要求： 课程设计的内容要求用A4纸打印，且页数不得少于20页。 时间安排：
数字电子技术课程设计-题目
￥ 数电课设说明 1.单人单题，每个题目在同一班不能超过5人选择！为了避免重复过多，请填写两个心仪的题目。 2.如果这些题目都进不了尊驾法眼，请自行设计题目名称、题目要求并提交给老师，审核通过后也可以正式进场施工。 3.建议先用Multisim或Proteus仿真测试再制作。 4.经费由学校统一下达，每人20元，元器件请由班级或个人自行购买。 5.请电信121、122填写好下表，于下周二前发送到农民工。 ； 钦州学院数电课设题目小全 1．智力竞赛抢答装置的设计 （1）基本功能 ①4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应； ②给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始； ③抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止； ④抢答器具有定时（9秒）抢答的功能。当主持人按下开始按钮后，定时器开始倒计时，定时显示器显示倒计时间，若无人抢答，倒计时结束时，扬声器响，音响持续秒。参赛选手在设定时间（9秒）内抢答有效，抢答成功，扬声器响，音响持续秒，同时定时器停止倒计时，抢答显示器上显示选手的编号，定时显示器上显示剩余抢答时间，并保持到主持人将系统清零为止； *
⑤如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0。 （2）设计成果要求 ①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能； ②设计报告一份。 （3）主要器件 74LS175、74LS20、74LS00、CC40192、CC4511、CC40106、555、数码管、蜂鸣器 2．多功能数字钟的设计 、 （1）基本功能 ①用七段LED数码管以十进制显示“时”、“分”、“秒”； ②计时计数器用24进制计时电路； ③可手动校时，能分别进行时、分的校正； ④整点报时。 （2）设计成果要求 ①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能； ②设计报告一份。 》 （3）主要器件 CC4013、CC4060、74LS90、CC4511、CC4068、数码管 3．3位半直流数字电压表的设计 （1）基本功能 ①量程：一档：+～0～－ 二档: +～0～－ ②用七段LED数码管显示读数，做到显示稳定、不跳变； 《 ③保持/测量开关：能保持某一时刻的读数； ④指示值与标准电压表示值误差最低位在5之内。 （2）设计成果要求 ①利用集成芯片、分立元件制作线路板，实现有关电路功能； ②设计报告一份。 （3）主要器件 CC14433、MC1413、MC1403、CC4511、七段LED数码管器
数字电路课程设计报告_简易数字电容测试仪(原创)
数电课程设计报告 题目简易数字式电容测试仪 简易数字电容C测量仪 前言 电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。 不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为法拉（F）。但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（μF）、纳法（nF）、皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF）1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。 电容器在电子线路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性能有重要的影响，本课题就是用数字显示方式对电容进行测量。 本设计报告共分三章。第一章介绍系统设计；第二章介绍主要电路及其分析；第三章为总结部分。 摘要：由于单稳态触发器的输出脉宽t 与电容C成正比，把电容C转换成宽度为t W的矩 W 形脉冲，然后将其作为闸门信号控制计数器计标准频率脉冲的个数，并送锁存--译码--显示系统就可以得到电容量的数据。 关键词：闸门信号标准频率脉冲
目录 第一章系统设计 (2) 一、设计目的 (2) 二、设计内容要求 (2) 三、设计技术指标 (2) 四、方案比较 (2) 五、方案论证 (3) 1、总体思路 (3) 2、设计方案 (3) 第二章主要电路设计与说明 (4) 一、芯片简介 (4) 1、555定时器 (4) 2、单稳态触发器74121 (4) 3、4位二进制加法计数器47161 (5) 4、4位集成寄存器74 LSl75芯片 (6) 5、七段译码器74LS47-BCD 芯片 (7) 二、总电路图及分析 (7) 1、总图 (7) 2、参数选择及仪表调试 (9) 3、产品使用说明 (9) 4、以测待测电容Cx的电容量为例说明电路工作过程及测容原理 (9) 三、各单元电路的设计与分析 (9) 1、基准脉冲发生器 (9) 2、启动脉冲发生器 (10) 3、Cx转化为Tw宽度的矩形脉冲 (10) 4、计数器 (10) 5、寄存—译码—显示系统 (10) 第三章总结 (11) 参考文献 (11) 附录 (11) 附录1 元器件清单 (11) 附录2 用集成元件代分立元件电路 (12) 评语 (13)
数电课程设计方案八路抢答器
惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY 《数字电子技术基础》 ——课程设计项目__ 八路抢答器 __ 专业_ _ 年级班别__ 姓名学号1 姓名学号2 姓名学号3 指导教师 2012年6月 25日
前言 智力竞赛是一种生动活泼的教育方式，而抢答就是智力竞赛中非常常见的一种答题方式。抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，并且能在极短的时间内，使人们迅速增加一些科学知识和生活常识。但是，在这类比赛中，对于谁先谁后抢答，在何时抢答，如何计算答题时间等等问题，若是仅凭主持人的主观判断，就很容易出现误判。所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。在本次课程设计中，将主要设计一个供八人使用的定时抢答器，利用本次设计出的电路制造成的定时抢答器，即可轻松实现在八个人之间进行的抢答比赛中进行控制，使得这一活动更加趣味、公平。
目录 一设计目的 (4) 二设计课题及其技术要求 2.1基本功能 (4) 2.2拓展功能 (4) 三设计总体思路 3.1抢答器的组成框图 (5) 3.2具体电路 (7) （1）抢答电路 (7) （2）定时电路 (8) （3）报警电路 (9) （4）时序控制电路 (10) （5）整机电路 (11) 四元件选择 (12) 五心得体会 (13) 附录：参考文献 (14)
一、设计目的 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。 二、其技术要求 2.1基本功能如下： ①设计一个智力竞赛抢答器，可同时供8名选手或8个代表队去参加比赛，他们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。 ②给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灯灭）和抢答的开始。 ③抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一致保持到主持人将系统清零为止。
基于51单片机的数字电容测量仪
电子系统设计创新与实习报告 设计课题基于单片机的电容测量仪设计 学院信息科学与工程 学生姓名 学号 专业班级 队友 指导教师 设计时间 2014.6.4-2014.7.3
本设计详细介绍了一种基于单片机的数字式电容测量仪设计方案及实现方法。设计的主要方法是采用555芯片构成单稳态触发器,将电容容量转换为脉冲宽度。通过单片机的计时器测量脉宽, 根据已知的R值，通过单片机的运算功能，计算出电容容量,最后，再通过单片机的普通I/O口控制液晶屏显示出电容容量的计算结果。系统的测量范围为10pF~ 500uF, 具有多个量程，可根据用户需要由用户选择，与用户的交互是通过键盘实现，不同量程的实现是通过单片机的I/O口控制继电器的吸合与断开来选择不同的R值，从而实现不同的量程。同时，本设计注重设计方法及流程，首先根据原理设计电路，再通过protues仿真，利用keil 编程，进而借助altium designer 制作PCB，最后到焊接元器件，调试直至成功。 1 系统方案设计
1.1 设计说明及要求 1.1.1 设计说明 框图中的外接电容是定时电路中的一部分。当外接电容的容量不同时，与定时电路所对应的时间也有所不同，即C=f(t)，而时间与脉冲数目成正比，脉冲数目可以通过计数译码获得。 1.1.2 设计要求 （1）基本要求 ①自制稳压电源。 ②被测电容的容量在10pF至10000μF范围内 ③设计四个的测量量程。 ④显示测量结果，测量误差小于2.5%。 数字显示：显示分辨率:每档满量程的0.1%； 电容测量：电压可选择5V,25V,50V； 为实现该设计，达到相应的设计要求，本次设计中考虑了三种设计方案，三种设计方案中主要区别在于硬件电路和软件设计的不同，对于本设计，三种方案均能够实现，最后根据设计要求、可行性和设计成本的考虑选择了基于STC89C52单片机和555芯片构成的单稳态触发电路测量电容的方案。 现在一一介绍论证如下。