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数电设计报告

数电设计报告
数电设计报告

青岛理工大学琴岛学院

设计报告

课题名称:超声波测距仪的制作

学院:XXXXXXXXXX

专业班级:电气工程及其自动化XXXX 学号:XXXXXXXXX

学生:XXXX

指导教师:XXXXX

青岛理工大学琴岛学院教务处

2010 年12 月 30日

微机原理课程设计电压报警器实验报告

南通大学电子信息学院 微机原理课程设计 报告书 课题名: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期: xxx

目录 1.设计目的 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计要求 (2) 4.设计原理 (3) 5.硬件电路图 (3) 6.程序代码 (5) 7.程序及硬件系统调试情况 (19) 8.设计总结与体会 (19)

一、设计目的 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度,培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料,撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 二、设计内容 设计一个电压报警器,要求采集实验箱提供的0~5V的电压,当输入电压在3V以内,显示电压值,如2.42。当输入电压超过3V,显示ERR,并报警。电压值可在七段数码管显示,点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计,

数电自动打铃器课程设计

数字电子技术课程设计题目自动打铃器 姓名:___ XXXXXX ___ 所在学院:工学院 所学专业:_ 电气工程及其自动化 班级___ 电气工程XXXX 学号___ XXXXXXXXXXXXX 指导教师:_____ XXXXXX_ ___ 完成时间:____ 2XXXXXXXXX

数电课程设计任务书 一、基本情况 学时:40学时学分:1学分适应班级: 二、进度安排 本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作:2学时 总体方案设计:4学时 查阅资料,讨论设计:24学时 撰写设计报告:8学时 总结:2学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 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。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

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:

汽车尾灯_数电自主实验报告

数电自主实验报告 实验名称汽车尾灯控制电路设计学号:姓名:班 (教师签名): 日期 一、实验任务 1、设计汽车尾灯控制电路; 2、进行各模块仿真实验,分析电路性能; 3、了解移位寄存器、计数器等的工作原理; 4、掌握74LS161、74LS194等芯片的使用、熟练multisim的使用。 二、实验设备 三、实验原理 (1)实验原理图 汽车尾灯控制电路原理图如图1所示。

图1中按下左上角A\B\C\D四个开关分别控制刹车Ss\停车St\左转弯SL\右转弯SR,对应着右边X4~X6、X7、X1~X3七个灯的状态。左下角的74LS161为四进制计数器,产生(0000,0001,0010,0011)四个拍;74LS194当S0S1=10时控制左灯X1~X3右移、S0S1=01时控制右灯X4~X6左移。 发现:开关模块比教材中复杂才能真正实现功能:刹车时中间灯不亮两边亮(且不管左右转弯状态)、紧急状态时所有灯全闪烁。 (2)74LS161分析 结果:74LS161确实四进制计数器,产生Q0Q1=00、10、01、11的循环,Q2控制每四个节拍产生一个脉冲,经反相器使复位端CLR清零一次。 发现:multisim中74LS161为下降沿触发,与教材不同,故需接反相器。

(3)整个系统仿真分析: 左转弯时检测如下。 分析:74LS161\74LS194的输出如图,确实能带动左灯X1~X3右移闪烁。 发现:194Q3瞬间脉冲电压也能点亮灯泡。 右转弯时检测结果如下。 分析:74LS161\74LS194的输出如图,确实能带动右灯X4~X6左移闪烁。

四、实验内容与步骤 1、左转弯:按下C键,左灯X1~X3右移闪烁。 2、右转弯:按下D键,右灯X4~X6左移闪烁。 3、紧急转态:同时按下C和D键,所有灯按一定频率闪烁。 发现:左右灯和中间的灯闪烁频率是不一样的。中间灯闪烁的更快。

数字电子技术课程设计报告

一、设计任务及要求 通过对《数字电子技术》课程的学习,让同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法,加深学生对理论知识的理解,同时积极有效的提高了学生的动手能力,独立思考和解决问题的能力,创新思维能力、协调能力,以及团结合作、互帮互助的优良传统。为了充分体现这些精神和能力,所以让同学独立自主的制造一个数字时钟,故,对同学设计的数字时钟进行如下要求: 时钟显示功能,能够以十进制显示“时”,“分”,“秒”。 二、设计的作用、目的 (1).在同学掌握《数字电子技术》课程的基本理论以及方法的基础上,加深学生对理论知识的理解,同时积极有效的提高了学生的动

手能力,独立思考和解决问题的能力,创新思维能力、协调能力,以及团结合作、互帮互助的优良传统。 (2).掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 (3). 熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理,熟悉数字钟的设计与制作。 (4). 掌握数字钟的设计、调试方法。 三、设计过程 1.方案设计与论证 数字钟的逻辑结构主要包括有六十进制计数器、二十四进制计数器(其中包括六十进制计数器和二十四进制计数器均由十进制计数器74LS160接成)、动态显示译码器、LED数码管显示环节、555定时器(可以提供一个比较精确的1Hz的时钟脉冲),时间设置环节可以提供时间的初始设置,动态显示译码器提供将BCD代码(即8421码)译成数码显示管所需要的驱动信号,使LED数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。 数字钟电路系统的组成框图:

数电课程设计-温度计实验报告(提交版)

一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1,根据设计要求,完成对单路温度进行测量,并用数码管显示当前温度值系统硬件设计,并用电子CAD软件绘制出原理图,编辑、绘制出PCB印制版。 要求: (1)原理图中元件电气图形符号符合国家标准; (2)整体布局合理,注标规范、明确、美观,不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理,满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上,给出标号、型号或大小。所有注释信息(包括标号、型号及说明性文字)要规范、明确,不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求: (1)温度范围0-100℃。 (2)温度分辨率±1℃。 (3)选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示:可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要:温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发,随着时代的进步和发展,单 片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件,它以单总线的连接方式, 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传 感器可靠性差,测量温度准确率低且电路复杂。因此,本温度计摆脱了 传统的温度测量方法,利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样

易于智能化控制。 关键词:数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52; 一.概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等,本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发,应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。 随着科学技术的发展,测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域,在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二.硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃,以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms (典型值) ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图(a )和引脚图(b ) ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平

数电实验-实验报告-实验六

实验一 TTL与非门的参数测试 一、实验目的 ·掌握用基本逻辑门电路进行组合逻辑电路的设计方法。 ·通过实验,验证设计的正确性。 二、实验原理 1.组合逻辑电路的分析: 所谓组合逻辑电路分析,即通过分析电路,说明电路的逻辑。 通常采用的分析方法是从电路的输入到输出,根据逻辑符号的功能逐级列出逻辑函数表达式,最好得到表示输出与输入之间的关系的逻辑函数式。然后利用卡诺图或公式化简法将得到的函数化简或变换,是逻辑关系简单明了。为了使电路的逻辑功能更加直观,有时还可以把逻辑函数式转化为真值表的形式。 2.逻辑组合电路的设计: 根据给出的实际逻辑问题,求出实现这一逻辑功能的最简单电路,陈伟组合逻辑电路的设计。 3.SSI设计:设计步骤如下: ①逻辑抽象;分析时间的因果关系,确定输入和输出变量。 ②定义逻辑状态的含义:以二值逻辑0、1表示两种状态。 ③列出真值表 ④写出逻辑表达式,并进行化简,根据选定器件进行转换。 ⑤画出逻辑电路的连接图。 ⑥实验仿真,结果验证。 三、实验仪器及器件 数字万用表1台

多功能电路实验箱1台 四、实验内容 1.设计5421BCD 码转换为8421BCD 码(用双输入端与非门实现)。 四位自然二进制码 5421BCD码 B3 B2 B1 B0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 伪码 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 根据5421BCD 码与8421BCD 码真值表可得 2.设A 、B 、C 、D 代表四位二进制变量,函数X=8A-4B+2C+D ,试设计一个组合逻辑电路,判断当函数值介于4

直流稳压电源设计实验报告

直流稳压电源设计实验报 告 Prepared on 22 November 2020

实训报告 题目名称:直流稳压电源电路 系部:电气与信息工程系 专业班级:机制 14-3 学生姓名:郭欣欣 学号: 指导教师:刘岩 完成日期: 2018年1月17日 摘要 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来 越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳 压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词:半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压 目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2)

4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)

数电脉搏计数器电路课程设计

烟台南山学院 数字电子技术课程设计题目脉搏计数电路设计 姓名:___ XXXXXX ___ 所在学院:_工学院电气与电子工程系 所学专业:_ 自动化 班级:___电气工程XXXX 学号:___XXXXXXXXXXXXXX 指导教师:_____ XXXXXXXX ___ 完成时间:____ XXXXXXXXXXXXX

数电课程设计任务书 一、基本情况 学时:40学时学分:1学分适应班级:12电气工程 二、进度安排 本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作:2学时 总体方案设计:4学时 查阅资料,讨论设计:24学时 撰写设计报告:8学时 总结:2学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人

数电课程设计报告数字钟的设计

数电课程设计报告数字钟的设计

数电课程设计报告 第一章设计背景与要求 设计要求 第二章系统概述 2.1设计思想与方案选择 2.2各功能块的组成 2.3工作原理 第三章单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择 3.2设计及工作原理分析 第四章电路的组构与调试 4.1遇到的主要问题 4.2现象记录及原因分析 4.3解决措施及效果 4.4功能的测试方法,步骤,记录的数据 第五章结束语 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明5.2总结设计的收获与体会 附图(电路总图及各个模块详图) 参考文献

第一章设计背景与要求 一.设计背景与要求 在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路。 设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能。 (1)以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制。 (2)时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。 (3)整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束。 (4)才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时,是显示值以0~23循环变化;按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化。 二.设计要求 电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选

数电实验实验报告

数字电路实验报告

实验一 组合逻辑电路分析 一.试验用集成电路引脚图 74LS00集成电路 74LS20集成电路 四2输入与非门 双4输入与非门 二.实验内容 1.实验一 自拟表格并记录: 2.实验二 密码锁的开锁条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当两个条件同时满足时,开锁信号为“1”,将锁打开。否则,报警信号为“1”,则接通警铃。试分析密码锁的密码ABCD 是什么? X1 2.5 V A B C D 示灯:灯亮表示“1”,灯灭表示“0” ABCD 按逻辑开关,“1”表示高电平,“0”表示低电平

ABCD 接逻辑电平开关。 最简表达式为:X1=AB ’C ’D 密码为: 1001 A B C D X1 X2 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 三.实验体会: 1.分析组合逻辑电路时,可以通过逻辑表达式,电路图和真值表之间的相互转换来到达实验所要求的目的。 2.这次试验比较简单,熟悉了一些简单的组合逻辑电路和芯片 ,和使用仿真软件来设计和构造逻辑电路来求解。 实验二 组合逻辑实验(一) 半加器和全加器 一.实验目的 1. 熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤 二.预习内容 1. 复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法步骤。 2. 复习二进制数的运算。 3. 用“与非门”设计半加器的逻辑图。 4. 完成用“异或门”、“与或非”门、“与 非”门设计全加器的逻辑图。 5. 完成用“异或”门设计的3变量判奇 电路的原理图。 三.元 件参考 U1A 74LS00D U1B 74LS00D U1C 74LS00D U1D 74LS00D U2A 74LS00D U2B 74LS00D U2C 74LS00D U3A 74LS20D X1 2.5 V X2 2.5 V VCC 5V A B C D

数电课程设计报告新编

数电课程设计报告新编 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

《基于FPGA的洗衣机电机正反转控制器》学院:信息与控制工程学院 专业:电子信息工程 班级: 姓名: 学号: 2014年7月

目录 1.设计任务与要求 (1) 2.设计思路 (1) 3.设计原理及方案 (2) 4.总结与讨论 (14)

一、设计任务及要求: 1.控制洗衣机的电机作如下周期性运转,正转4S――暂停2S――反转4S――暂停2S,用8位七段数码管显示自己学号的后四位(显示在从左边数第一个到第四个数码管上)、定时时间(两位,单位:分钟,显示在第五个和第六个数码管上),剩余时间(两位,单位:分钟,显示在第七个和第八个数码管上 2.洗衣机控制器的工作过程为: (1)上电后显示自己学号的后四位,在运行中不变;初始洗涤时间为10分钟,在开始前可用S1和S2按键设置总的工作时间,确定洗衣机控制器定时工作时间。(按下并松开S1定时时间增加一分钟,按下并松开S2定时时间减少一分钟,时间范围为:00~30分钟) (2)设定好定时时间后,按下并松开S3(按下时S3=0,松开时S3=1),启动控制器,整个系统开始运行;再次按下并松开S3,停止运行;再次按下并松开S3继续运行;按下并松开S4则回到上电初始状态。其他两个按键不起作用。到达定时时间后,停止运行,按下并松开S4则回到初始状态,在运行中要显示定时时间和剩余工作时间,当剩余时间为0时,要显示“End”。在工作过程中用三个LED指示灯指示电机工作状态,正转D1灯亮,反转D2灯亮,暂停D3灯亮, 如此反复直至工作时间为0停止(三个LED灯都不亮)。 系统总体框图如下: 二、设计思路 为了便于计时,首先把1000Hz的外部时钟分频为1Hz。正转时间设为4s,反转设为4s,暂停设为2s,令洗衣机按照正转4s、暂停2s、反转4s、暂停2s的顺序进行旋转,周期恰好为10秒,而定时时间单位为分钟,因此需要设计分钟计数器和秒计数器。开发板提供的时钟信号CP频率为1000Hz,应该设计一分频器得到1Hz的时钟信号作为时间计数脉冲。

《数字逻辑电路》期末大作业实验报告

大连外国语大学软件学院 1数字逻辑电路概述 数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现布尔代数的基本运算。 数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。 (阐述数字逻辑的现状、目的、意义、功能、方法及作用)2第一种数字逻辑电路 方法原理及功能 数据选择器又称为多路开关,是一种重要的组合逻辑器件,它可以实现从多路数据中选择任何一路数据输出,选择的控制由专门的端口编码决定,称为地址码,数据选择器可以完成很多的逻辑功能,例如函数发生器、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。 1、与非门实现二选一数据选择器: 用一种74SL153及门电路设计实现一位全加器,输入用三个单刀双掷开关分别代表A、B、C,输出用两个指示灯分别代表L1、L1。 设计过程与结果(描述方法的操作过程和结果,配截图详细介绍) 在元件库中单击TTL,再单击74LS系列,选中74LS153D。

仿真结果实际结果 L 1 亮单独打开开关A,B,C时; L1灯泡亮 L 2 亮任意打开两个开关; 灯泡L2亮

L 1 和 L 2 都 亮 同时打开开关A,B,C时; 灯泡L1,L2同时亮。 心得体会 经过许多次的失败,在不断尝试中选择一个适合的方式去解决问题,加强对电路的 理解。通过该实验可以培养我们的动手能力和对数字电路的理解。经检验,符合真值表, 达到数据选择的作用。74ls153为双四选一数据选择器,几多一个非门和或门可以组成 数据比较器。能更好的掌握相关芯片的知识,了解其用途。 失败电路一: 失败电路二:

数字电子技术课程设计

数字电子技术课程设计报告 指导老师:XXX 班级:XXX 学号:XXX 姓名:XXX 浙江理工大学本科课程设计任务书

1产品简介 红外线心率计就就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动就是很微弱的,因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器,这就是红外线心率计的设计关键所在。通过本产品的制作,可以使学生掌握常用模拟、数字集成电路(运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等)的应用。 2 红外线心率计工作原理 2、1 红外线心率计的原理框图 整机电路由-10V电源变换电路、血液波动检测电路、放大整形滤波电路、3位计数器电路、门控电路、译码驱动显示电路组成,如图1所示。 2、2 单元电路的工作原理 ⑴负电源变换电路 为简化实验的步骤,实验中直接用+12V、与-10V的电源代替负电源变换电路。 ⑵血液波动检测电路 实验中采用信号源发生器直接产生正弦波代替原来的血液波动检测电路。 ⑶放大、整形、滤波电路 放大、整形、滤波电路就是把传感起检测到的微弱电信号进行放大、整形、滤波,最后输出反映心跳频率的方波,如图5所示。其中LM741为高精度单运放电路,它们的引脚功能如图3 (b)所示。IC2、IC3、IC4都为LM741。

图5 信号放大、整形电路 因为传感器送来的信号幅度只有2~5毫伏,要放大到10V 左右才能作为计数器的输入脉冲。因此放大倍数设计在4000倍左右。两级放大器都接成反相比例放大器的电路,经过两级放大、反相后的波形就是跟输入波形同相、且放大了的波形。放大后的波形就是一个交流信号。其中A 1、A 2的供电方式就是正负电源供电,电源为+12V 、-10V 。 A 1、A 2与周围元件组成二级放大电路,放大倍数A uf 为: 40006666R R R R A 6 8 34uf ≈?=?= 由于放大后的波形就是一个交流信号,而计数器需要的就是单方向的直流脉冲信号。所以经过V 3检波后变成单方向的直流脉冲信号,并把检波后的信号送到RC 两阶滤波电路,滤波电路的作用就是滤除放大后的干扰信号。R 9、V 4组成传感器工作指示电路,当传感器接收到心跳信号时,V 4就会按心跳的强度而改变亮度,因此V 4正常工作时就是按心跳的频率闪烁。直流脉冲信号滤波后送入A 3的同相输入端,反相输入端接一个固定的电平,A 3就是作为一个电压比较器来工作的,就是单电源供电。当A 3的3脚电压高于2脚电压的时候,6脚输出高电平;当A 3的3脚电压低于2脚电压的时候,6脚输出低电平,所以A 3输出一个反应心跳频率的方波信号。 ⑷ 门控电路 555定时器就是一种将模拟电路与数字电路集成于一体的电子器件,用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器与施密特触发器等多种电路。555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。 555定时器内部电路及其电路功能如图6(a)、(b)所示。555内部电路由基本RS 触发器FF 、比较器COMP 1、COMP 2与场效应管V1组成(参见图6(a))。当555内部的COMP 1反相输入 端(-)的输入信号V R 小于其同相输入端(+)的比较电压V CO (DD 3 2V V co =)时,COMP 1输出高电位,置触发器FF 为低电平,即Q=0;当COMP 2同相输入端(+)的输入信号S V 大于其反相输入端(-)的比较电压V CO /2(1/3V DD )时,COMP 2输出高电位,置触发器FF 为高电平,即Q=1。D R 就是直接复位端,0R D =,Q=0;MOS 管V 1就是单稳态等定时电路时,供定时电容C 对地放电作用。 注意:电压V CO 可以外部提供,故称外加控制电压,也可以使用内部分压器产生的电压,这时COMP 2的比较电压为V DD /3,不用时常接0、01μF 电容到地以防干扰。

数电课程设计

一、数字电子钟 1.设计目得 (1)培养数字电路得设计能力。 (2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。 2.设计内容及要求 (1)设计一个数字电子钟电路。要求: ①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。 ②当电路发生走时误差时具有校时功能。 ③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。 (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。 (3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 (4)选作部分:①闹钟系统。②日历系统。 3.数字电子钟基本原理及设计方法 数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。 图1411 数字电子钟得基本逻辑框图 (1)振荡分频电路 振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。 图1412 振荡器

(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器 由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。 (2)计数器 把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。 24进制计数器如图1413所示。当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。同理可构成60进制计数器。 CP 来自分计数器 的进位信号 图1413 24进制计数器 (3)译码显示电路 译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。 (4)校时电路 当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。 图1414 校时电路 现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。 (5)整点报时电路 电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4=0101,Q D3Q C3Q B3Q A3=1001,Q D2Q C2Q B2Q A2=0101,所以Q C4=Q A4=Q D3=Q A3=Q C2=Q A2=1不变。设Y1=Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1=1,Q D1=0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1=1,Q D1=1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:

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。

数电自主设计实验报告——Verilog秒表

姓名班级学号 实验日期节次教师签字成绩 基于BASYS2开发板的 记忆秒表设计 一、实验目的 1、熟悉基于Verilog HDL语言输入方式的数字电路的设计方法。 2、掌握基于FPGA的设计流程。 3、熟悉BASYS2开发板的使用方法。 4、熟悉Xilinx ISE软件的使用方法。 5、培养自己独立自主设计并完成实验的能力。 二、总体设计方案或技术路线 本实验利用BASYS2开发板的已有资源来进行设计实验,并用Xilinx ISE软件来编写和综合Verilog代码。总体设计方案是设计一个带有记忆功能的秒表。具体而言,该秒表通过BASYS2开发板的50M的时钟进行分频计时,最大计时时间为99.99s,用4位数码管动态显示计时时间,除了有基本的运行、暂停及复位清空功能,还有存储当前时间和查看存储时间的功能。 三、实验电路图 BASYS2开发板原理图--数码管 板上数码管为4位共阳极数码管,每段为低电平点亮,位选接了三极管增大驱动电流,同时为非逻辑,所以位选信号为低电平有效。 BASYS2开发板原理图--按键 本实验用到了两个按键BTN0和BTN1,BTN0为复位按键,对应程序的clear信号,BTN1为存储按键,对应程序的btn[1]信号,按一次该按键数据存储一次,下一次按下时这一次存的数据将被替换掉。 BASYS2开发板原理图--开关 本实验用到了两个开关SW7和SW1,SW7为运行、暂停开关,对应程序的sw[0]信号,开关打到上方为运行,下方为暂停,SW1为显示切换开关,对应程序的sw[1]信号,在计时暂停的前提下,将开关打到上方显示出存储的时间数据。 四、仪器设备名称、型号和技术指标 硬件:BASYS2开发板 软件:Xilinx ISE(编程)、Digilent Adept(下载) 五、程序流程图 六、程序源代码 /////////////////////////////////////////////////////////程序文件 `timescale 1ns / 1ps //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

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