数电课设
电容数字测量仪
1 设计任务描述1.1 设计题目：电容数字测量仪
1.2 设计要求
1.2.1 设计目的
(1) 掌握电容数字测量仪的构成、原理与设计方法；
(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求
（1）被测电容范围为100pF到1uF；
（2）把电容量通过电路转换为电压量进行测量；
（3）设计石英振荡器及分频系统；
（4）可控制的计数，锁存，译码，显示系统。
1.2.3 发挥部分
（1）测量电容范围为1uF到1000uF；
（2）石英晶体振荡器；
（3）超量程报警系统。
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2 设计思路
电容数字测量仪是对电容容值大小的测量，根据课设的要求，我首先想到的是要对电容的容值进行转换，然后再将信号输给计数器进行计数、锁存、译码和显示。
在该电容数字测量仪的设计中，我主要分为三个部分
首先，就是将待测电容的容值进行转换。这一部分我用了555施密特触发器，将电容的容值转换成可计算的定的频率,频率的大小只与电容的大小有关。并设定输出的频率大小为1MHZ。
第二部分是分频电路。石英晶体振荡脉冲发生器其实是一个可以产生相应频率的电器件，来衡量由待测电容容量转换器件输出的频率。既然石英晶体振荡发生器产生脉冲可以衡量频率，就必须加上一个可以辨别频率的设备，又因为设计的量程要求，我级联了六块相同的74LS290十进制的计数器来作为分频器。计算这个相对的频率数据。
最后就是整个设计的显示系统了，这个环节需要用到计数器、锁存器、译码器和液晶显示屏。计数器我选用的是4片74LS290进行级联。由于其不具备清零端，我加入一个开关对其进行手动清零。接下来就是对于由计数器传来的信号要进行对应的锁存，我选用了四片74LS75四位集成寄存器，对数据进行锁存。然后将它传入下一部分的译码电路。7段显示74LS48译码器的主要功能就是把由锁存器的信号进行译码，然后向显示器输入，使数据可以清除地显示在液晶显示器上。这样基本的电路已经完成。
最后剩下电路的发挥部分，我为电路增加了一个较大的量程范围，和一个过量程的报警系统。大量程的设计可以对开关进行改进便可以实现的。而超量程报警系统是通过一个三极管和一个发光二极管串联实现的。
以上就是我开始进行设计的总体思路。
电容数字测量仪3 设计方框图
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4 各部分电路设计及参数计算
4.1 石英晶体振荡器
图4.1石英晶体振荡器
石英晶体在外加电压的作用下，它会产生一个压电效应，石英晶体产生机械振动，当外加电压的频率与晶体固有振荡频率相同时，晶体的机械振幅最大，产生的交变电场也就最大，形成压电谐振。从石英晶体的电抗频率特性可知，它有两个相当接近的谐振额率，一个串联谐振频率，一个并联谐振频率，当石英晶体处于串联谐振时电抗最小，当处于并联谐振时电抗最大，当处于这两个频率范围之间时，石英晶体呈电感性，当游离这两个频率之外时，石英晶体呈容性。石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间脉冲。利用两个非门G1和G2自我反馈，使它们工作在线形状态，然后利用石英晶体Z 1来控制振荡频率。振荡器振荡频率的精度与稳定度基本上决定数字钟的准确度,晶振频率越高，计时准确度越高
4.2 施密特触发器及其参数计算
图4.2.1 555构成的是施密特触发器
4.2.1．电路结构简介
μF
电容数字测量仪
上图中，RS是复位端;V CC是电源端;DIS是放电;TH阈值输入端;TR是触
发输入端;GND管脚为接地端；C0为外加电压端。将TH(6脚)和/TR(2脚)相连作为信号输入端即可构成施密特触发器，
4.2.2．工作原理
①当Ui由0上升至≤Ucc*1/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平置位，Q=U0=1。
②当Ui上升，在Ucc*1/3至Ucc*2/3之间，Uc1=1,Uc2=1，触发器保持，
Q=U0=1。
③当Ui≥Ucc*2/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平复位，Q=U0=0。
④当Ui由Ucc*下降至≤Ucc*1/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平置位，
Q=U0=1。
若输入电压的波形是个三角波，则对应的输出波形如图7.5所示，它是反相输出的施密特触发器。
图4.2.2.1 三角波整形为方波
4.2.3 施密特触发器工作特性
施密特触发器具有滞回特性，即输出电压由高电平跳变为低电平时所对应的输入电压Ui和由低电平跳变为高电平所对应的输入电压Ui是不同的。
4.2.4 参数计算
其中C=0.01μF
测量的电容范围为100pF～100uF
T=0.7(R1+R2)C x
根据分频器的范围，可知T的范围是（10-6--10-1）S
因此取R1= R2=10 kΩ
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4.3 分频电路
图4.3 74LS290组成的分频电路
分频电路由6个集成异步十进制计数器74290组成。当标准脉冲从石英晶体震荡器中出来,进入分频电路之后每经过一个74160计数器之后频率下降10倍,所以分频电路将标准脉冲分为1MHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ六个频率。
4.4 可控制的计数、锁存、译码、显示电路
4.4.1 计数器电路
图4.4.1 74LS290组成的计数电路
每个74LS290的CP1与Q0短接,被接成十进制计数器，其置数输入端R0A、R0B 接地，S9A和S9B短接。第一个集成片的CP0接传过来的CP。其余的集成片的CP0接上一个集成片的Q3端。计数器的输出端Q3、Q2、Q1、Q0要与锁存器连接。
电容数字测量仪
当CP脉冲输入时，电路状态按二进制自然序列依次递增，Q3、Q2、Q1、Q0输出为0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001，当输出为1010也就是10时，由于74LS290是异步清零，所以这是一个暂态。Q3、Q1输出都为1，当暂态结束时Q3由1跳变为0，则有一个下降沿进位脉冲送入下一个十位计数器的脉冲触发端。4个十进制组和成为0到9999的计数装置。
4.4.2 锁存电路
图4.4.2 74LS75组成的锁存电路
这部分电路时由四个74LS75的锁存器组成的，74LS75的1C,2C,3C,4C端端接后引出一条线接入控制电路部分。
4.4.3 译码电路
图4.4.3 74LS48组成的译码电路
由于我用的显示管是共阴极的显示管，所以对应的使用74LS48来进行驱动和译码。74LS48只要把LT、BI、RBI置1就能正常工作了。同时，74LS48在连接显示器是需要接外接电阻。
4.4.4 显示电路
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图4.4.4 共阴极显示电路
我采用了四个共阴极的七段显示器。 LED显示器是由发光二极管作为为显示字段的数码显示器件，其中七只发光二极管(a~g七段)构成字型“8”。
在共阴极结构中，各段发光二极管的阴极连在一起，将此公共点接地，某一段发光二极管的阴极为高电平时，该段发光。
七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
4.5 超量程报警电路
v cc
图4.5 超量程报警电路
此电路是由与门，三极管和发光二极管组成的。在使用与门时我选的是一个双4输入与门和四2输入与门。将双4输入与门的八个输入接到四个计数器的最高位和最低位，输出接到四2输入与门的输入端，并且将三极管和二极管串联接到四2输入与门的输出端，当输入达到1001时，发光二极管就会发光报警提醒使用者。
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5 工作过程分析
在本次设计的电容数字测量仪主要由石英晶体震荡器，分频器，计数器，待测电容，显示器和和超量程报警电路这几部分组成。
首先电路由555定时器构成的施密特触发器，将待测电容加在555定时器上，这样555定时器就会产生一个频率为f x的脉冲，f x的大小与c x有关。这一部分是电路的起始部分，根据题目的要求将电压量转换成脉冲信号，
石英晶体振荡器产生一个频率稳定性很高的脉冲波形，本设计产生一个固定频率为10MH Z，然后脉冲经过分频将脉冲分为1MH Z，100KH Z，10KH Z，1KH Z，100H Z，10H Z和1H Z六个频率。在555施密特触发器产生的标准脉冲，石英晶体振荡器就会产生很多脉冲，用本身的脉冲来衡量由555施密特触发器产生的脉冲。它的作用最为关键，它产生了信号后通过一个手动选择闸门给后面的计数器，电路才能有正常的显示。
信号经过分频器以后就送往后面的计数器进行计数功能，74LS290是十进制的计数器，我级联了4片。分别对信号进行了置数，预置，和保持的处理，把由分频传来的信号输送到寄存器内。我所使用的寄存器是74LS75，它的1C2C和3C4C管脚所接入的信号是由555施密特触发器直接发出的信号，而只有当其为高电平时它才工作进行寄存。寄存器分别与对应的译码器相连，7448译码器是一个四位共阴极的译码器，又分别对应接到四个共阴极显示器，因此，只有当译码器输出的信号为高电平时，所对应的LED是亮的。这期间对传来的信号进行译码和显示，完成整个主要工作电路部分。
最后是电路的发挥部分，我所做的是超量程报警电路。它由一个三极管和一个发光二极管串联而成。报警器的输入信号与计数器的输出端相连。当计数器计数到规定量程以外时，信号会经过这个报警系统，促使发光二极管发光提醒电路的使用者。
以上所述就是整个电路的工作过程。
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6 元器件清单
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当v 11>v cc , v 12>31
v cc 时，比较器C 1输出低电平，比较起C 2输出高电平，基
本RS 触发器被置0，放电三极管T 导通，输出端V O 为低电平。
当v 11CC
V 32<
, v 12CC
V 3
1<
时，比较器C 1输出高电平，比较起C 2输出低电平，
基本RS 触发器被置1，放电三极管截至，输出端V O 为高电平。
当v 11CC
V 32<
, v 12>3
1
v cc ，基本RS 触发器R=1，S=1，触发器状态不变，电
路亦保持原状态不变。如其功能表所示。
7.1.3 555定时器功能表
7.1.4用555定时器构成施密特触发器
1．电路结构：
将TH(6脚)和/TR(2脚)相连作为信号输入端即可构成施密特触发器
7.1.4.1 555定时器构成的施密特触发器结构图
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2．工作原理
①当Ui由0上升至≤Ucc*1/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平置位，Q=U0=1。
②当Ui上升，在Ucc*1/3至Ucc*2/3之间，Uc1=1,Uc2=1，触发器保持，Q=U0=1。
③当Ui≥Ucc*2/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平复位，Q=U0=0。
④当Ui由Ucc*下降至≤Ucc*1/3时，Uc1=1,Uc2=0，触发器低电平置位，Q=U0=1。
若输入电压的波形是个三角波，则对应的输出波形如图7.1.3.2所示，它是反相输出的施密特触发器。
图7.5三角波整形为方波
7.1.4.2 输出输入波形
3．电路特点:
施密特触发器具有滞回特性，即输出电压由高电平跳变为低电平时所对应的输入电压Ui和由低电平跳变为高电平所对应的输入电压Ui是不同的。
7.1.4.3 施密特触发器的电压跳变
4．施密特触发器的应用
①用于波形变换和整形
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下图7.1.4.4.1分别示出了不同的输入信号送到图7.4反相输出的施密特触发器的输入端所得到的输出矩形脉冲。可以看出：A.实现了波形转换，将非矩形的波形变成了矩形波，B.实现了波形整形，将不规则波形变成了比较规则的波形。
7.1.4.4.1 波形整形转换
②用于接口电路:
在接口电路，施密特触发器用于将输入脉冲整形。比如数字频率计，将输入的不规则周期信号经过施密特电路整形后变成边沿陡峭的矩形波送入门电路和计数器，见下图。
7.1.4.4.2 接口电路
7.1.5 用555定时器构成单稳态触发器
1．电路结构
电容数字测量仪
用555定时器构成的单稳态触发器如图7.1.5.1所示，它是靠Ui下降沿触发的。
7.1.5.1 555定时器构成的单稳态触发器结构图
2．工作原理
①当Ui=1，即没有触发脉冲到来时，无论在接通电演后的瞬间基本RS触发器是
1状态还是0状态，电路都将自动稳定在Q=Uo=0 的状态。
A．假定接同电源后RS触发器Q=0，则三极管Td导通，电容上电压Uc=0，两个比较器输出均为1则RS触发器为保持状态，Q=0的状态将保持下去。B．反之，接同电源后RS触发器Q=0，则三极管Td导通，因而电源电压Ucc便通过电阻向电容C充电。随着充电电压升高，当升至电容电压≥Ucc*2/3时，RS触发器被置0，则三极管导通，电容C经Td的集电极回路迅速放电，使RS触发器回到Q=0的状态。
②当Ui下降沿到来时，触发单稳态工作，Uc2=0，ＲＳ触发器翻转，Q=1，三极
管Td截止，电路进入暂稳状态，此时，Ucc经R向C充电，使Uc上升。
③当Uc充到≥Ucc*2/3时，ＲS触发器翻转，Q=0，Td导通放电，电路回到稳定状态。电容C的充，放电回路示意图和输入输出波形如图7.1.4.2.1所示。
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图7.1.5.2.1放电回路示意图和输入输出波形
3．脉冲宽度TW的估算：TW = 1.1*R*C
4．单稳态触发器的应用
①用于定时控制
设输入一段模拟信号，要求从t1开始，t2结束，设计了如下电路：
分析电路，可画出各点的电压波形。模拟开关受单稳电路的控制：当单稳电路输出为低电平时，开关打开，输出无信号，当单稳电路输出高电平时，开关闭合，输入信号可以输出。Tw=t2-t1，选择单稳电路的RC元件就可以设定时间。
图7.1.5.4 定时控制电路及波形
②用于延时
设计一个电路，使一个前沿脉冲延迟输出。设延迟时间为△t。分析上图，画出输出电压的波形，可以看出该电路实现了延时和脉冲形成的功能。单稳态电路１起延时作用，延迟时间为△t=tw，单稳态电路２可形成输入脉宽。
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图7.1.5.4555延时电路及波形
7.2 74LS290异步清零计数器
7.2.1 74LS290的逻辑图和接线图
7.2.1.1 74LS290逻辑图7.2.1.2 74LS290接线图
7.2.2 74LS290功能表
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7.2.3 74LS290功能介绍
74LS290是常用的二—五—十进制异步指数期，做八进制的就先吧74LS290接成十进制（INB与AO接，一CPA做输入，Q3做输出就是十进制），然后用法异步置数跳过一个状态达到八进制计数。一从0000计到0111为例：先接成加法计数状态，从上图中的功能表可知，在输出为1000时（即Q4为高电平时）把Q4输出接到R01和R0脚上（即异步置0），这个时候当计数到1000时则立刻置0，重新从0开始计数。1000的状态为瞬时状态。
7.3 74LS75寄存器
7.3.1 74LS75的逻辑图和接线图
7.3.1.1 74LS75的逻辑图7.3.1.2 74LS75 的接线图
7.3.2 74LS75的真值表
7.4 74LS48译码器
7.4.1 74LS48的逻辑图和接线图
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7.4.1.1 74LS48的逻辑图7.4.1.2 74LS48的接线图
7.4.2 74LS48的逻辑功能表
7.4.2 74LS48的逻辑功能表
7.4.3 74LS48的原理
74LS48是七段显示译码器，它是分段数码管利用不同发光段组合的方式显示
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不同数码的。为了使数码管能够将数码所代表的数显示出来，必须将数码经译码器译出，然后经过驱动器点亮所对应的段。7448输出高电平有效，用以驱动共阴极显 示器。该集成显示器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
它有3个辅助控制端LT 、RBI 、BI/RBO ，现分别简要说明如下 灭灯输入BI/RBO
BI/RBO 是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。当BI/RBO 作输入使用且BI=0时，无论其他输入端是什么电平，所有各段输出a ～g 均为0，所以字形熄灭。
试灯输入LT
当LT=0时，BI/RBO 是输出端，且RBO=1，此时无论其他输入端是什么状态， 所有各段输出a ～g 均为1
，显示字形。该输入端常用于检查7448本身及显示器的好坏。
动态灭零输入RBI 当LT=1，RBI=0且输入代码DCBA=0000时各段输出a ～g 均为低电平，与BCD
码相应的字形熄灭，故称“灭零”。利用LT=1与RBI=0可以实现某一位0的“消 隐”。此时BI/RBO 是输出端，且RBO=0。
动态灭零输入RBO
BI/RBO 作为输出使用时受控于LT 和RBI 。当LT=1且RBI=0，输出代码DCBA=0000时，RBO=0；若LT=1且RBI=1，则RBO=1。该端主要用于显示多位数字时，多个译码之间的连接。
由功能表还可以看出，对输入代码0000，译码条件是：LT 和RBI 同时等于1，而对其他输入代码则仅要求LT=1，这时候，译码器各段a ～g 输出的电平是由输入BCD 码决定的，并且满足显示字形的要求。
7.5 七段显示器
7.5.1 显示器的逻辑图和接线图
7.5.1.1 显示器的逻辑图 7.5.1.2 显示器的接线图
7.5.2 显示器的简介
数字电路课程设计题目选编
数字电路课程设计题目选编 1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现 简介及要求：水箱水位自动控制器，电路采用CD4011 四与非门作为处理芯片。要求能够实现如下功能：水 箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水； 而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止 抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不 会溢，非常的实用而且方便。 2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现 简介及要求：要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围 电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭 状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态， 当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开 启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭， 灯灭。 3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现 在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。 4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现 设计一款利用红 外线进行布防的防盗 报警系统，利用多谐振 荡器作为红外线发射 器的驱动电路，驱动红 外发射管，向布防区内 发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的 红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形， 以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电
路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。 5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现 音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都 装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按 钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲， 然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃， 由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。 采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接 收机间采用了无线方式传输信息。 6、基于时基电路555“叮咚”门铃的设计与实现 用NE555集成电路设计、制作一个“叮咚”门铃，使该装置能够 发出音色比较动听的“叮咚”声。 7、基于CD4511数显八路抢答器的设计与实现 CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成 电路。设计一款基于CD4511八路抢答器，该电路包括抢答，编 码，优先，锁存，数显和复位。 8、基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现 以NE555和CD4017为核心，设计制作一个流水彩灯，使之通 过调节电位器旋钮，可调整彩灯的流动速度。 9、基于用CD4067、CD4013、 NE555跑马灯的设计与实 现
数电课设报告1
通过20进制计数器的输出端的E、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表
七、附录 555的内部结构 555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故5 55定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路，从图上可以看出，其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器，而触发器电路为数字电路，故其为混合器件。 555为一8脚封装的器件，其各引脚的名称和作用如下： 1脚—GND,接地脚 2脚—TL,低电平触发端 3脚—Q,电路的输出端 4脚—/R D,复位端，低电平有效 5脚—V_C,电压控制端 6脚—TH,阈值输入端 7脚—DIS，放电端 8脚—V CC,电源电压端，其电压范围为：3～18V 555的功能描述
上图中当V_C不外接电压时，三个电阻对电源电压进行分压，每个电阻上的压降为1/3 V CC,则两个比较器的同相端的输出电压分别为：1/3CC,2/3V CC。从图上可以看出，其555的工作可分为下列3种情况加以讨论： 1.当触发输入端TL输入电压低于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其下面比较器输出为高电平，触发器输出高电平； 2.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC，而阈值输入端电压小于2/3V CC时,其两个比较器输出皆为低电平，触发器输出保持不变； 3.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其上面比较器输出为高电平，触发器输出低电平。 当然你在上面讨论时可同时对放电管进行讨论其状态，这里没有讨论，详情可能见有关资料，从上面的讨论，可列出下列表格： 输入输出 TH TL/RD Q放电管状态 ××00导通＞2/3V CC＞1/3V CC10导通 ＜2/3V CC＞1/3V CC1保持不变保持不变 ＞2/3V CC＞1/3V CC10导通 ＜2/3V CC＜1/3V CC11截止 一、芯片名称：同步可预置带清零二进制计数器 二、74LS163芯片的引脚图和引脚说明：
摩托车电子速度表电路设计
摩托车电子速度表电路设计 摘要 如今，随着科学技术的发展，电子技术在日常生活和社会生活中已得到了广泛的应用。特别是微电子技术的飞跃发展，更为设计、直观和性能优越、功能全的装置创造了良好的条件。可以说，电子技术的应用水平是现代化进程的一个重要标准。 目前，数字电子技术已经广泛地应用于计算机、电子测量仪表、通信等各个领域。例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟仪表精度高，而且容易实现测量的自动化和智能化。随着科学技术的迅速发展，要求我们理论联系实际，电子技术课程设计的进行使我们有一个难得的机会，通过它可以得到更好的锻炼。 这次课程设计的目的主要是对我们所学知识的加深和巩固，并加强了我们的自主动手能力。在日常生活中我们可以发现摩托车已经成为人们必不可少的工具，所以摩托车电子表的设计可以给人们带来更多的方便和安全。 关键词：计数器，译码器，显示器，CD4511,CD4553
目录 1绪论 (1) 1.1课题描述 (1) 2相关芯片及硬件电路设计 (1) 2.1CD4511芯片 (1) 2.1.1CD4511功能特性 (1) 2.1.2CD4511的各引脚介绍 (1) 2.1.3CD4511芯片应用 (3) 2.2CD4553芯片 (4) 2.2.1 CD4553功能特性 (4) 2.2.2 CD4553各引脚介绍 (4) 2.2.3CD4553的相关应用 (7) 2.3CD40106芯片 (7) 2.3.1CD40106的功能特性 (7) 2.3.2 CD40106的各引脚介绍 (7) 2.4速度检测电路 (8) 2.5计数译码及显示电路 (9) 2.6时基闸门发生器 (9) 2.7摩托车电子速度表设计 (10) 总结 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13)
数字电子技术课程设计说明书
数字电子技术 课程设计说明书 题 目：生产线自动装箱计数监控器 逻辑电路设计与实验 学生姓名：潘垒坚 学 院：电力学院 班 级：自动化13-1 指导教师：王艳荣 2015年7月 日 学校代码：10128 学 号： 201311204018
摘要 自动化系统不仅已成为了工业和社会生活的一个组成部分，而且是经济发展平的重要标志。工业生产中常常需要自动统计产品的数量并实现对生产线的整体控制，本次设计的生产线自动装箱计数监控器采用光电传感器与计数器相结合的方法实现对物件的数目统计。设计中采用光电传感器将光信号转化为电信号产生正弦脉冲，通过放大滤波整形电路将信号整形为矩形脉冲。将该脉冲通过“罐、箱”计数器实现对罐和箱的计数，最终在数码显示管上显示所计数目。设计还可以通过一系列控制电路实现在箱子未满时持续加入饮料罐，在箱子已满时设备停止工作直到下一空箱到来后设备再次启动并重新加入饮料罐，同时整体电路也可以手动启动、停止和清零控制。本设计经Multisim和实测验证均可达到预期要求。 关键词：光电传感器；自动统计；计数监控器；滤波整形；控制电路
目录 一、设计任务概述...................................... 错误！未定义书签。 1.1设计题目 (1) 1.2设计目的 (2) 1.3设计内容和要求 (2) 1.3.1设计内容 (2) 1.3.2设计要求 (2) 二、设计方案论证及方框图 (2) 2.1题目要求简析 (2) 2.2方案设计与论证 (2) 2.2.1方案一 (2) 2.2.2方案二 (2) 2.2.3方案选择 (2) 2.3电路分块 (3) 2.4电路结构方框图 (3) 三、电路组成及工作原理 (4) 3.1信息采集电路...................................... 错误！未定义书签。 3.1.1信号产生 (4) 3.1.2信号放大 (4) 3.1.3信号整形 (5) 3.2计数显示电路 (5) 3.2.1罐计数显示电路 (6) 3.2.2箱计数显示电路 (6) 3.2.3计数显示总电路 (7) 3.3状态控制电路 (7) 3.4总电路原理图 (9) 四、电路元器件选择与实际测试 (9)
数电课程设计题目汇总..
数电课程设计题目选 一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED 数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。 〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM 查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制 〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下： 〖主要参考元器件〗 MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通 精密电位器代替。 二、十二小时电子钟 〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。 〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能 〖参考原理框图〗： 〖主要参考元器件〗：CD4060，74LS74，74LS161，74LS248 电桥电路 供电电路 时钟电路 放大电路 A/D 转换 显示电路 时校 分校 秒校 24进制时计数器 单次或连续的脉冲 60进制分计数器 分频器 60进制秒计数器 译码电路 晶体振荡器 显示电路 译码电路 显示电路 显示电路 译码电路
三、电平感觉检测仪 〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟 〖提高要求〗 〖参考原理、框图〗： 〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74 四、便携式快速心律计 基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED 显示。 〖提高要求〗1）提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S 内心跳的电路 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526 五、数字式定时开关 〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD 拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED 数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控 制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。 〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2）延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法 〖参考原理框图〗 外部操作开关 〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060 传感器 基准时间产生电路 倍频器 放大与整形 控制电路 计数译码 显 示电 路 秒脉冲发生器 计时器 译码显示 控制电路 报警电路
数电课程设计报告
数电课程设计报告 姓名：李鹏鹏 学号：04113063 指导老师：董瑞军
目录 1.概述 ---------------------------------------------------3 2.原理图 --------------------------------------------------3 3.FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ------------------------------3 4.FPGA中储存模块 -----------------------------------------7 5.储存器控制模块 ----------------------------------------8 6.FPGA与DAC0832的连接和控制 ------------------------------11 7.分频模块 ---------------------------------------14 8.顶层模块设计 ----------------------------------------15 9.RTL视图 ----------------------------------------------18 10.研究体会 -----------------------------------------------19
一．概述 课题要求通过FPGA对A/D和D/A转换的控制,使得FPGA的输入量和输出量一致，根据原理设计出如下框架图。本报告主要内容从A/D转换器（ADC0809）前端的测温电路开始，经过取样保持电路，详细介绍了A/D转换器与FPGA芯片VHDL控制程序，以及FPGA的对数据的储存和控制模块，之后说明D/A转换器（DAC0832）控制程序和转换器后端的电路图，并完成顶层模块设计以各模块，主要过程在计算机上进行仿真，报告中附以详尽说明的仿真波形和统计报告。 二．原理图 若模拟信号变化速度较快，需要在A/D之前加入采样保持电路，以保证转换精度。在这里选择LF398（LF398是一个专用的采样保持芯片，它具有很高的直流精度和较高的采样速率，器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。）模拟输入量U0(t)从IP进入，采样输出量从OP口输出至ADC0809的IN口（IN0-IN7的选择由ADDA-ADDC决定），逻辑输入控制端与START连接。ADC0809和FPGA的连接和FPGA和DAC0832的连接如图，而在DAC0832后端，由于输出的为模拟电流量，若需输出电压量，则可加入如图电路。 三．FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ADC0809的引脚图如下 IN0-IN7模拟量输入通道 ADDA,ADDB,ADDC---输入通道选择地址，按其状态选择输入通道。
数字电路课程设计弹道设计
淮海工学院 课程设计报告书 课程名称：电子技术课程设计（二）题目：弹道计时器设计 系（院）： ////// 学期： 2010-2011-1 专业班级： 88 姓名： 999999 学号： 555555
一、所选课题： 弹道计时器的设计 二、任务与要求 设计一个用来测量手枪子弹等发射物速度的便携式电池供电计时器，这种计时器可用来测定子弹或其他发射物的速度。竞赛射手通常用这种设备来测定装备的性能。 基本操作要求是：射手在两个分别产生起始测量脉冲和终止测量脉冲的光敏传感器上方射出一个发射物，两个光传感器（本例中假定为阴影传感器）分开放置，两者之间的距离已知。发射物在两个传感器之间的飞行时间直接与发射物的速度成正比。如下图所示，当子弹等发射物从上方经过起始传感器产生ST 信号，经过终止传感器时产生SP 信号。传感器之间的距离是固定的。通过测量子弹等发射物经过传感器之间的时间T 就可计算出子弹的速度V=S/t 。 图1 三、方案制定 使用中规模集成电路设计弹道计时器。此方案中主要用到555定时器、十进制计数器、译码器、七段数码管以及一些小型门电路和触发器等。 四、弹道计时器的原理 运用中规模集成电路设计本课题要分为一下几点： （1）传感器对计数器的控制。 在传感器的选择上，要注意传感器的输出信号能否直接控制下一级电路。此论文中采用天幕靶控制计数器的工作与停止。天幕靶是一种光电传感器，它能将光信号转变成电信号，在子弹遮蔽第一个天幕靶时，即会产生一个脉冲，此脉冲带动计数器工作，在子弹遮蔽下一个天幕靶时又产生一个脉冲，让计数器停止工作。若将此脉冲作为使能信号， 就必须使其从子弹到达第一个天幕靶一直维持到 起始传感器 终止传感器 阳光 弹道
数电课程设计数字电子钟说明书
数字电子技术电路课程设计题目：数字钟课程设计 学院：XXXXX 专业：XXXXX 班级：XXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXX 指导老师：XXXXX
一、设计目的 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 二、设计要求 1.显示时，分，秒，用24小时制 2.能够进行校时，可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时（用555产生断续音频信号）； 三、设计方案比较 方案一、采用中小规模集成电路实现 采用集成逻辑电路设计具有能实现，时、分、秒计时功能和定点报时功能，计时模块采用时钟信号触发，不需要程序控制。 方案二：EDA技术实现 采用EDA作为主控制器外围电路进行电压，时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂，外围设备多，灵活性较低，不利于扩展 方案三、单片机编程实现 此方案采用单片机编程来设计和控制。 综上，根据自身的知识和方案比较，采用方案一，因为方案一简便灵活，扩展性好，同时符合此次数子电子知识设计的要求。 四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现 （1）采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计60进制的计数器，显示0到59，在59时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到59。（图）
（2）24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接，设计24进制的计数器，显示0到23，在23时采用置数的方法，将两片74LS160N同时置数至0，以循环显示0到23（图）
数电课程设计题目
按以下要求设计电路，画出逻辑框图，分析原理，在仿真软件中搭建电路并验证结果： 1、试用两片双4选1数据选择器74HC153和3线-8线译码器74HC138接成16选1的数据选择器。 2、试设计一个可以实现余3码和8421BCD码相互转换的逻辑电路。当开关置于某状态时，将余3码转换成8421BCD码；当开关置于另一种状态时，将8421BCD码转换成余3码。 3、试设计一个可显示十进制数0-9的键盘编码器。十个按键，分别对应数字0-9，当按下其中一个键时，十进制数会被编码成相应的BCD码，并由七段数码管显示该按键所对应的数字。 4、试利用D触发器构成T触发器、T’触发器和JK触发器。验证以上4种触发器的功能并加以说明。参照《电工电子技术实验指导》实验26中的实验记录表（如表26-8）验证仿真结果。 5、设计一个数字钟电路，要求能用七段数码管显示从0时0分0秒到23时59分59秒之间的任一时刻。 6、利用两片同步十进制计数器74160接成同步三十一进制计数器，可以附加必要的门电路，并用七段数码管显示计数结果。 7、试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在1-10s的范围内可手动调节。 8、试用555定时器设计一个多谐振荡器，要求震荡周期为1s，输出脉冲幅度大于3V而小于5V，输出脉冲的占空比q=2/3。 9、设计制作一个可容纳4组参赛的数字式抢答器，每组抢答按钮供抢答时使用，且电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。在主持人将系统复位并发出抢答指令后，若参赛者按抢答开关，则该组指示灯亮，同时电路应具有自锁功能，使别的抢答开关不起作用。 10、倒计时计时器的用途很广泛。它可以用做定时，控制被定时的电器的工作状态，实现定时开或者定时关，最长定时时间为999分钟。它还可以用做倒计时记数，最长记时时间为999秒，有三位数码管显示记数状态。用三个可预置数的减计数器组成三位二-十进制减计数器，用三个译码器和三个LED数码管显示器。
数字电路课程设计总结报告
数字电路课程设计总结报告题目：交通灯控制器 班级：08通信工程1班 学号：0810618125 姓名：廖小梅 指导老师：张红燕 日期：2010年12月
目录 1、设计背景 2、设计任务书 3、设计框图及总体描述 4、各单元设计电路设计方案与原理说明 5、测试过程及结果分析 6、设计、安装、调试中的体会 7、对本次课程设计的意见及建议 8、附录 9、参考文献 10、成绩评定表格
一、设计背景 随着经济的快速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，极其容易发生交通问题，为了保证交通秩序和人们的安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。 二、设计任务书 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（即 A车道）和东西方向（即B车道）两条交叉道路上的车辆 交替运行，每次通行时间都为30秒； 2、在绿灯转红灯时，先由绿灯转为黄灯，黄灯亮6秒后，再 由黄灯转为红灯，此时另一方向才由红灯转为绿灯，车辆 才开始通行。 三、设计框图及总体描述 1、分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
图1交通灯控制系统原理框图 在图中， T30: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为30秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，T30 =1，否则，T30 =0。 T6：表示黄灯亮的时间间隔为6秒。定时时间到，T6=1，否则，T6=0。 S T：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。 由它控制定时器开始下个工作状态的定时。 交通系统的车道信号灯的工作状态转换如下所述： 状态1：A车道绿灯亮，B车道红灯亮。表示A车道上的车辆允许通行,B车道禁止通行。绿灯亮满规定的时间隔T30时， 控制器发出状态信号S T，转到下一工作状态。 状态2：A车道黄灯亮，B车道红灯亮。表示A车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，B车 道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发 出状态转换信号S T，转到下一工作状态。 状态3：A车道红灯亮，B车道黄灯亮。表示A A车道禁止通行，B车道上的车辆允许通行绿灯亮满规定的时间间隔T30 时，控制器发出状态转换信号S T，转到下一工作状态。
数电课程设计电梯控制系统新编
湖南工程学院课程设计 课程名称数字电子技术 课题名称简易电梯控制系统 专业自动化 班级 1081 学号 姓名罗超超 指导教师龚志鹏 2012年 11月 23日湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称：数字电子技术 题目：简易电梯控制系统 专业班级：自动化1081 学生姓名：罗超超学号:11 指导老师：龚志鹏 审批： 任务书下达日期 2012年11月19日星期一 设计完成日期 2012年11月23日星期五
目录
一、系统总体设计方案及系统框图 设计方案： ⑴系统的时钟脉冲信号是由函数发生器发生。时钟信号通过一定与门和与非门输入同步加减计数器74LS192N，控制其加减计数。 ⑵系统的开关控制电路是由D触发器和与非门构成，控制信号灯的工作状态。 ⑶系统的核心电路是由编码器74LS148N，数据比较器74LS85，同步可加减计数器74LS192N，与一定的门电路组成，实现对电梯的上升和下降的控制。 设计原理： ⑴系统的信号灯控制部分是由开关和D触发器构成，开关先接高电平，按下开关时，给了一个高电平触发信号输入给D触发器使其锁存高电平信号，从而使信号灯一直亮直到信号结束。 ⑵系统的核心部分是由编码器74LS148N，数据比较器74LS85，同步十进制可逆计数器74LS192N，译码器CD4511和一定的门电路组成。按下开关时，产生的高电平信号由D触发器传给74LS148N编码器，产生后的编码输入74LS85数据比较器，通过与74LS192N输出编码比较，产生
的信号再连接时钟信号通过一定的门电路输入74LS192N计数器，控制计数器的加减，从而实现电梯的上升与下降。 系统总电路图： 二、单元电路的设计 信号的输入，锁存及显示： 该单元电路如下图所示： 将D触发器的Q非端与D端相连组成T触发器，当时钟输入端CLK输入高点平，Q端的状态翻转。D触发器的复位端输入复位信号，Q端输出低电平，LED灯熄灭。
数电课程设计题目汇总资料
数电课程设计题目选 一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。 〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制 〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下： 〖主要参考元器件〗 MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通 精密电位器代替。 二、十二小时电子钟 〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。 〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能 〖参考原理框图〗：
三、电平感觉检测仪 〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟 〖提高要求〗 〖参考原理、框图〗： 〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74 四、便携式快速心律计 基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED显示。 〖提高要求〗1）提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S内心跳的电路 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526 五、数字式定时开关 〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控 制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。 〖提高要求〗l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2）延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060
数电课程设计报告-数字频率计
数电课程设计报告：频率计 目录 一、设计指标 二、系统概述 1.设计思想 2.可行性论证 3.工作过程 三、单元电路设计及分析 1.器件选择 2.设计及工作原理分析 四、电路的组构及调试 1.遇到的问题 2.现象记录及原因分析 3.解决及结果 4.功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 五、总结 1.体会 2.电路总图 六、参考文献 一、设计指标 设计指标：要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。测试值采用4个LED七段数码管显示，并以发光二极管只是测量对象（频率）的单位：Hz、kHz。
频率的测量范围有四档量程。 1）测量结果显示四位有效数字，测量精度为万分之一。 2）频率测量范围：100.1Hz——999.9kHz，分为： 第一档： 100.0Hz——999.9Hz 第二档： 1.000kHz——9.999kHz 第三档： 10.00kHz——99.99kHz 第四档： 100.0kHz——999.9kHz 3）量程切换可以采用两个按键SWB、SWA手动切换。 扩展要求： 一、当被测频率大于999.9kHz，超出最大值时，设置亮一个警灯，并同时发出报警声音。 二、自动切换量程 提示： 1.计数器计到9999时，产生溢出信号CO，启动量程加档。 2.显示不足4位有效数字时量程减档。 三、各量程输出信号的频率最高位有效数字为1、2、3、4、5、6、7、8、9。 二、系统概述 1.设计思想 周期性信号频率可通过记录信号在1s内的周期数来确定其频率。
累计标准时间Ts中被测信号的脉冲个数Nx，被测信号频率：fx≈Nx/Ts 测量时间Ts选择：由于测量时间Ts需要根据被测信号的频率切换，所以通常对振荡时钟进行分频以获得不同的定时时间。 采样定时、显示锁存、计数器清零的控制时序波形图 2.可行性论证 用计数器实现记录周期数的功能；用时基信号产生计数时间作为采样时间；用四位动态扫描通过数码管显示结果；因为如果计数器直接把数据输入到数码管显示，那么数码管的数据就会不断变化，累计增加的情况，所以采用锁存器，在每个时间信号内，通过一个高电平使能有效，将计数器的数值锁存到寄存器或者锁存器；为了不要让每次锁存的数据会比上次
数电课程设计四花样彩灯控制器
课程设计说明书 课程设计名称：数字电路课程设计 课程设计题目：四花样彩灯控制器 学院名称：信息工程学院 专业：通信工程班级： 1１０４2２学号: 11０4２215 姓名：陈粤龙 评分：教师： 20 13 年 9 月 23 日
数字电路课程设计任 务书 20 １2 －2０13 学年第 1 学期第１9 周- ２０ 周 题目四花样彩灯控制 内容及要求 (1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动 （2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动 （3）四亮四灭,从左向右移动 (4）从１~8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭 （5）四种花样自动变换. 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案、领仪器设备:2天 2。仿真、画PCＢ线路图：2天 ３。领元器件、制作、焊接：3天 4．调试：２天?5. 验收：1天 6. 提交报告:201３－20１4学年第一学期2—3周 学生姓名：陈粤龙 指导时间:2周指导地点：E610 任务下达2013年 9月 2２日任务完成20１3 年 9 月2 ５日 考核方式1．评阅□２.答辩□3．实际操作□4．其它□ 指导教师系(部）主任 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 彩灯控制器在我门日常生活中有重要的运用，如广告牌的设计和节日彩灯的设计都能运用到它的原理.本次设计的四花样彩灯控制器是其中较简单的,但这是进行复杂设计的基础。 本次课程设计要设计一个四花样彩灯控制器。首先要分析设计要求，从要实现四花样入手推导出要使用的芯片。可通过八位右移寄存器７4LS164实现八个彩灯的向右移动,从它的右移输入端输入四种码来实现它的四种花样。根据四种花样确定这四种码，可通过模十六计数器７４LS１61的输出端接与门74LS08和非门74LS0４产生。要实现彩灯的自动转换，把四种码输入四选一数据选择器74LS １５３的四个输入端,它的地址输入端接双Ｄ触发器7４LS74的两个输出端，74L Ｓ74可产生四种循环的状态，从而实现彩灯的自动转换。时钟信号由两个5５5产生,一个产生周期为0.721秒的矩形脉冲控制模十六计数器74LＳ1６１和八位右移寄存器74LＳ1６4,另一个产生周期为14.０1秒的脉冲控制双Ｄ触发器。当彩灯完成一种花样时，双Ｄ触发器输出状态改变，数据选择器选择另一种码输出,彩灯变为下一种花样，直到完成四种花样再循环变化. 经实验验证，所设计的四花样彩器能完成四花样变换，每一种花样循环两次，四种花样不断循环。 关键字：时钟脉冲分频自动转换控制器数据选择器
2018秋数字电路与逻辑设计实验课程要求及题目
2018～2019学年第一学期 《数字电路与逻辑设计实验（下）》课程要求 一、课程安排及要求： 本学期数字实验教学内容为综合课题设计，教学方式采用开放式实验教学模式，第7周和第10周实验按班上课，第8周和第9周实验室全开放，学生根据开放实验安排自行选择实验时间和地点，要求每人至少参加2次课内开放实验。 课程具体安排如下： 二、成绩评定 数字综合实验成绩由三部分组成： ●平时成绩：占总成绩的20% ●验收答辩：占总成绩的50% ●报告成绩：占总成绩的30% 实验报告评分标准如下（按百分制批改，占总成绩的30％）：
三、实验题目 题目1 抽油烟机控制器的设计与实现 利用CPLD器件和实验开发板，设计并实现一个抽油烟机控制器。 基本要求： 1、抽油烟机的基本功能只有两个：排油烟和照明，两个功能相互独立互不影响。 2、用8×8双色点阵模拟显示烟机排油烟风扇的转动，风扇转动方式为如图1所示的四 个点阵显示状态，四个显示状态按顺序循环显示。风扇转动速度根据排油烟量的大小分为4档，其中小档的四个显示状态之间的切换时间为2秒，中档为1秒，大排档为0.5秒，空档为静止不动（即停止排油烟），通过按动按键BTN7来实现排油烟量档位的切换，系统上电时排油烟量档位为空档，此后每按下按键BTN7一次，排油烟量档位切换一次，切换的顺序为：空档→大档→中档→小档→空档，依次循环。 双色点阵模拟排油烟风扇转动示意图 3、设置按键BTN0为立即关闭按键，在任何状态下，只要按下BTN0，排油烟风扇就 立即停止工作进入空档状态。 4、设置按键BTN3为延时关闭按键，在大中小三档排油烟状态的任何一个档位下，只 要按下BTN3，排油烟风扇将在延时6秒后停止工作进入空档状态。延时期间用数码管DISP3进行倒计时显示，倒计时结束后，排油烟风扇状态保持静止不动。在延时状态下，禁用排油烟量档位切换键BTN7。 5、设置按键BTN6为照明开关键，用发光二极管LD6模拟照明灯，系统上电时照明灯 LD6处于关闭状态，按动BTN6来切换LD6的点亮和关闭。 6、系统工作稳定。 提高要求： 1、给油烟机加上音效，分档模拟排油烟风扇的噪音。 2、自拟其他功能。
数电课设报告
数电课设报告
、 西安电子科技大学 电子技术应用设计课程实验报告实验名称改通用示波器为简易的逻辑分析仪 网络与信息安全学院 1518021 班 姓名 ** 学号 ** 同作者无 实验日期 2017 年 12 月21 25 日 实验地点 E-II-310
一、方案设计报告 1、任务要求 通过扩展示波器的功能，完成简易逻辑分析仪的设计。 2、方案的原理及可行性 A、组成 通用示波器通常由显示器件（阴极射线管）、垂直放大器、触发器 或同步电路、时基、水平放大器、门控放大器、电源等组成，其 框图如下所示。 B、工作原理 被测信号经垂直放大器后加到示波器的垂直（Y轴）的偏转系统， 使电子射线的垂直偏转距离正比于输入信号的瞬时值。在示波管 的水平（X轴）偏转系统上加以随时间线性变化的信号；使电子射 线在水平偏转正比于时间，那么再示波管的屏幕上就得到输入信 号的时间波形。由于水平偏转系统所加线性变化的信号不可能无 限增长，荧光屏的尺寸也有限，故实际线性变化的信号（扫描信 号）是一锯齿波，这样就能使输入信号的时间波形在荧光屏上反 复出现。当锯齿波的重复周期等于输入信号周期（或输入信号周 期的整数倍）时，每次重复出现的波形正好完全重合（同步）就 可看到稳定的波形。 C、双踪示波器 对于双踪示波器，则是由一个电子开关来控制Y轴偏移电压，使
其在第一个扫描周用内接通第一路信号，在第二个扫描周期接通第二路信号（在两个扫描周期可以加入不同的偏移电压），交替进行。这样在屏幕上就可同时看到两个波形。如图所示。实际上示波器是分时工作。 D、示波器功能扩展 根据上述原理，若要示波器能够同时观察多个波形。只需在每个波形加入Y轴放大器（垂直放大器）的同时加一偏移电压，然后调节扫描周明便能得到稳定的多个波形。示波器观察多个波形功能扩展框图如下。
数电课设LED猜盘游戏分析方案
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： LED猜盘游戏 学院名称：信息工程学院 专业：电子信息工程班级： 学号：： 评分：教师： 20 13年 11月 27 日
脉冲数字电路课程设计任务书 2018－2018学年第一学期第12周－13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 转盘游戏是一种特别有意思的游戏，它突出了事件的随机性，人们根据这 种不确定性事件的等可能发生性进行猜测,然后通过转盘开始旋转直至停下，来验证猜测是否准确。近年来，由简单的猜盘逐渐发展到益智转盘游戏、猜奖、老虎机等等不同形式，广受大家的喜爱。因此，本次课程设计采用数字电路知识，利用时钟振荡脉冲进行计数并控制发光二极管的亮灭来简单实现转 盘游戏的功能。本次设计中，采用两片NE555芯片以及一片CD4017脉冲分配器来完成 设计要求。该方案利用NE555定时器构成单稳触发器和多谐振荡器，构成时钟脉冲发生电路模块，CD4017实现时序分配模块，LED实现显示模块。时钟振荡电路控制脉冲信号的时间长短和频率，送入CD4017实现对脉冲信号的分配，出现的与时钟同步的高电平控制LED的亮灭，在指定的时间围使高速旋转 的LED停止在某一盏灯上。关键词：LED猜盘游戏，NE555,CD4017，时钟振荡脉冲，时序分配
目录 第一章设计的目的及要求 1.1设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 第二章方案比较及确定 2.1 设计要求分析 (2) 2.2 方案比较 (2) 2.2.1 方案一 (2) 2.2.2 方案二 (4) 2.2.3 方案三 (5) 2.3 方案确定 (6) 第三章系统组成及工作原理 3.1系统构成 (7)
数字逻辑电路课程设计题目及要求
数字逻辑电路课程设计题目及要求 项目一：高精密数控电源的设计和制作： 要求：电源输出电压为：0—9.9V，步进为0.1V，有两位数码管显示，每位有两个按键能加能减的作用。功率大小不做具体的要求，电路设计不能有专业的A/D芯片。项目二：自行车的里程表设计和制作： 要求：设计一个自行车里程表电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为百米,自行车轮胎直径为0.99M。 项目三：自行车的速度测定仪表的设计和制作： 要求：设计一个自行车测速电路，有两位数码管显示，显示数字的单位为M/S,采样时间不能超过5S，自行车轮胎直径为0.99M。 项目四：多功能抢答器的设计和制作： 要求：多功能抢答器为八路的，具有数码和指示灯双重指示，电路的附加的电路一个有计时、报警等电路，所用芯片必须为我们所学的。 项目五：数字频率计的设计和制作： 要求：数字频率计的显示为两位数码管，单位为KHZ，具有溢出报警功能,附带震荡电路，频率可调几K到几百KHZ。 项目六：交通灯的设计和制作： 要求：具有真正模拟十字路口的交通灯的能力，红灯5秒，绿灯4秒，黄灯1秒等的时间也可以自己设定。 项目七：数字电子钟逻辑电路的设计和制作： 要求：数字电子钟逻辑电路要具有电子手表的功能，例如时间的设定，整点报时，可以设定闹钟等功能，只需四位数码。 项目八：定时控制器电路的设计和制作： 要求：定时控制器电路能够定时控制家用电器的开关，例如能按时开启、关断电饭煲煮饭等，电器用灯泡代替，时间可以缩短60倍。 项目九：LED广告牌电路设计和制作： 要求：LED广告牌电路能够模拟市面上的LED广告灯箱，能有四个字显示能力（共青学院），可以的话周围有霓虹灯闪烁。 项目十：易拉罐技术电路的设计与制作： 要求：易拉罐在传送带上过时，记录数值，以20灌为一个单位，满二十灌重新 计数并给出提示音，此过程模拟工厂易拉罐装箱过程. 项目十一：数显风扇调速器电路 要求：具有中低高三档，0为停止，1为低档。2为中档，3为高档。调节开关设 置成触摸，遥控等。可以的话加入温度自动控制电路。 项目十二：出租车计价器电路
数字电路课程设计报告
目录 一.课程设计题目 二.设计的任务和要求 三.设计与调试 四.系统总体设计方案及系统框图 五.设计思路 六.电路连接步骤 七.电路组装中发生的问题及解决方案 八.所选方案的总电路图 九.实验结果 十.心得体会
一、课程设计题目 交通灯控制系统设计 二、设计的任务和要求 1）在严格具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。要求：在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯；顺序无要求； 2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间。红（主：R,支：r）绿（主：G，支：g）黄（主：Y，支：y）三种颜色灯，由四种状态自动循环构成（Gr→Yr→Rg→Ry）;并要求不同状态历时分别为：Gr:30秒，Rg:20秒，Yr,Ry:5秒 三、设计与调试 1、按照任务要求，设计电路，计算相关参数，选择电子元器件 2、根据所设计的电路和所选择的器件搭接安装电路 3、接步骤进行调试电路 4、排除故障，最终达到设计要求 四、系统总体设计方案及系统框图 方案一：芯片设计 （1）芯片功能及分配 交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器、数码管和秒脉冲信号发生器等器件组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。 1）系统的计时器是由74LS161组成，其中应因为绿灯时间为30秒，所以绿灯定时器由两块74LS161级联组成.74LS161是4位二进制同步计数器，它具有同步清零，同步置数的功能。 2）系统的主控制电路是由74LS74组成，它是整个系统的核心，控制信号灯的工作状态。 3)系统的译码器部分是由一块74LS48组成，它的主要任务是将控制器的输出翻译成6个信号灯的工作状态。整个设计共由以上三部分组成。 2）各单元电路的设计： 1. 秒脉冲信号发生器
循环彩灯数电课程设计
课程设计说明书 课程名称：数字电子技术 设计题目：循环彩灯 院系：电子信息与电气工程学院 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2011年5月25日
课程设计任务书
循环彩灯 摘要：本次循环彩灯的设计制作由555定时器、74LS192、74LS138两种芯片构成的中规模集成电路来实现，其中555定时器组成的多谐振荡电路震荡周期为1秒，74LS192实现八进制加法计数（从0000到0111），74LS138实现对应八个LED彩灯译码功能。 关键词：循环彩灯555定时器74LS19274LS138
目录 1.设计背景 (4) 1.1了解数字电路系统的定义及组成 (4) 1.2掌握时钟电路的作用及基本构成 (4) 2.设计方案 (4) 2.1总体设计路 (4) 2.2电路框图 (4) 3.方案实施 (5) 3.1 555定时电路产生始终脉冲 (5) 3.2 74LS38与74LS92功能 (6) 3.3 电路仿真 (8) 3.4 PCB板制作 (9) 4.结果与结论 (10) 4.1电路调试 (10) 4.2 理论值与实际值 (11) 5.收获与致谢 (11) 6.参考文献 (13) 7.附件 (13)
附录1 (13) 附录 2 (13) 1. 设计背景 1.1了解数字电路系统的定义及组成 数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。 1.2掌握时钟电路的作用及基本构成 时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的 555 多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。 2 设计方案 2.1 总体设计思路 循环彩灯的设计制作由555定时器、74LS192、74LS138两种芯片构成的中规模集成电路来实现，其中555定时器组成的多谐振荡电路震荡周期为1秒，74LS192实现八进制加法计数（从0000到0111），74LS138实现对应八个LED彩灯译码功能。