解析经典电动车电源转换器电路设计
解析经典电动车电源转换器电路设计
3845内部结构及引脚功能工作原理：本图是根据实物剖析而来，电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压，6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡，当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电，当Q1截止时，变压器式电感B3磁能转变为电能，其极性左负右正，续流二极管D4导通，电流通过二极管继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，当输出电压过低或过高时，从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽，从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时，IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止，以确保Q1的安全。C8和R7构成振荡时间常数，本电路的振荡频率为65KHz，其计算公式为下：
①误差放大器输出/补偿②电压反馈输入③电流取样输入④振荡电路时间常数⑤地⑥开关管驱动脉冲输出⑦电源⑧5V基准电压一般与振荡器相接
电气工程师的好东东 工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。 初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业－－电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性： 2、桥式整流电流流向过程： 输入输出波形： 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。 二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析： 波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用：
与电源滤波器的区别和相同点： 2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。 计算谐振频率。 一、微分和积分电路
1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。 2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。 二、共射极放大电路 1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。 2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。 3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 三、分压偏置式共射极放大电路
电路设计 1、（2013年中考10）某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关 S i 只控制照明用的小灯泡L , 开关S 2只控制吸尘用的电动机 M 在图5所示的四个电路图中，符合上述要求的是 2、（2012朝阳一 9 ）家庭用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡，其 中电动压 缩机M 受温控开关S 控制，照明灯泡L 受门控开关S 2控制，要求它们既能单独工作 又能同时工作，下 图是几个同学画的家用电冰箱的电路图，其中正确的是 A B C D 6、（2012西城 二10）如图3所示,小丽家浴室的浴霸由一只照明灯泡 L 、两只取暖灯L 1和 3、（2012延庆 一 10）图5是电冰箱的简化电路图。图中 M 是电冰箱压缩机用的电动机, 是电冰箱内的照明灯。贝U 下列判断正确的是 A. 开关S 闭合，S 2断开时，照明灯L 与电动机M 串联 B. 关上冰箱门时，S 1自动闭合，使得照明灯L 熄灭 C ?开关S 、S 2都闭合时，照明灯L 与电动机M 并联 D.冰箱内温度降低到设定温度时， S 自动断开，电动机M 停止工 作 4、 （2012丰台一 10 ）如图3是简化了的电冰箱的电路图。图 中M 是压缩机的电动机，L 是电冰箱内部的照明灯。当电冰箱接入电 路 后，打开电冰箱门时，压缩机停止工作，照明灯照明；关闭电冰箱 门时，压缩机开始工作，照明灯停止照明。则关闭电冰箱门时，关于 开关S 与S2的状态下列说法正确的是 A . S 闭合，S 断开 B. S 1断开，S 闭合 C . S 闭合，S 2闭合 D. S 1断开，S 2断开 5、 （2012昌平 一 11）.击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S 甲 表示）击中乙方的导电服时，电路导通，乙方指示灯亮。当乙方运动员的剑（图中用“ S 乙” 表示）击中甲方的导电服时，电路导通，甲方指示灯亮。在图 上述要求的是 6所示的四个电路图中，符合 A S 乙 L 甲 —~~?— L 乙 S 甲 ———“ —I' ------------------ S 乙 L 甲
1 一、桥式整流电路2 二、 3 1、二极管的单向导电性： 4 伏安特性曲线： 5 理想开关模型和恒压降模型： 6 2、桥式整流电流流向过程： 7 输入输出波形： 8 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。 9 二、电源滤波器 10 11 1、电源滤波的过程分析：
12 波形形成过程： 13 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 14 15 三、信号滤波器 16 1、信号滤波器的作用： 17 与电源滤波器的区别和相同点： 18 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 19 3、画出通频带曲线。 20 计算谐振频率。
21 22 23 24 25 四、微分和积分电路 26 五、 27 六、1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。
28 七、2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 29 八、3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。 30 九、五、共射极放大电路 31 十、 32 1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。 33 2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电34 压相位关系、交流和直流等效电路图。 35 3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 36 六、分压偏置式共射极放大电路
37 七、 38 八、1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的 39 信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。 40 九、2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。 41 十、3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 42 十一、共集电极放大电路(射极跟随器) 43 十二、1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出44 的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。电路的输入和输出阻抗 45 十三、特点。 46 十四、2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。 47 十五、3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
基于555定时器闪光电路设计与制作 我们主张，电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品，因为这种电子制作方法，不仅能培养电子爱好者的焊接技术，还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 本文介绍555定时器的结构、引脚功能以及构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等电路，进一步掌握集成电路的使用方法，并利用多谐振荡器产生的脉冲信号控制二个发光二极管实现闪光电路。 一、基于555定时器闪光电路功能介绍 每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车上的左、右闪光灯就是最普通的电子产品，今天我们就来学习如何使用555定时器设计闪光电路。 本制作套件就是利用555定时器设计的多谐振荡器，进而构成闪光电路，如图1所示。 图1 基于555定时器闪光电路成品图
二、基于555定时器闪光电路原理图 图2 基于555定时器闪光电路原理图 三、基于555定时器闪光电路工作原理 1、可调电阻的特性及用法 可调电阻也叫可变电阻，是电阻的一类，其电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流，也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压，还可以起到保护用电器的作用。
图3 可调电阻100K可调范围 电位器是可调电阻的一种,通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。 电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。
智能硬件设计九个实用设计制作（附原理图、源代码、视频） 什么叫智能硬件？就如每个人心中都有一个佛一样，没有一个标准的定义。我说通过技术可以替代劳动力的就叫智能硬件；他说智能硬件只是基础，需要软件的支撑，整个系统才能算作是智能；度娘说通过软硬件结合的方式，对传统的设备进行改造，进而让其拥有智能化的功能。给大家总结了电路城上原创的一些可以认为是智能硬件的几个制作设计，看过这些设计之后，你对只能硬件的定义是否更加清晰了呢？ 1、瑞萨电子——智能家居解决方案 瑞萨虽然是鬼子的产品，但不得不说，他们有些东西还是值得我们学习的。就说这套智能家居的方案设计吧，它就很全面，包含了家居的所有方案，连微型的电量计模块都没放过。设计方案、电路图，源代码也全都公布，忍不住要点个赞。 2、多功能智能宿舍改造，看的我也是醉了 前几天看新闻，几个小女生把宿舍改造成hello Kitty风格的，这算什么呢？看看这位同学改造的智能宿舍，估计前面几个小女生该自惭形秽了！语音控制日光灯、电视机、空调、窗帘自动开关，并且可以通过无线或蓝牙进行控制。最重要的一点是这套系统基于51单片机的，一是性价比高，二是简单容易上手。 3、CHDS01手持设备开发平台 先来普及什么是CHDS01？CHDS01=最小系统开发板+12864液晶屏+定制键盘+定制外壳+内置电池。加入ID卡读卡模块就可以实现ID卡读取操作，并可以进行深度开发设计出ID 卡。发卡及管理设备。另外可以用于实现温度湿度等数据采集，超声波测距，故障检测器，设备控制器等等。 4、手机蓝牙控制双轮自平衡“溜冰”智能车 溜冰机器人的设计思想来源于新型节能代步车，它涵盖了控制、模式识别、传感、计算机和机械等多个学科领域交叉的科技创意设计。STM32F407（STM32F407数据手册）主控，PWM 控制直流电机运行，实现自适应寻迹，实现溜冰效果。同时能通过手机蓝牙遥控智能车。 5、蓝牙+传感器让风扇智能化，实现自动调节、自动开关！ 这是个很现代化的想法，像传感器、蓝牙、手机APP，这几个热点全都用上了，个人感觉很有代表性。大概功能是温度传感器检测时温，控制转速；红外传感器控制开关，无人时关闭。 6、智能用电的家庭能源管理系统的解决方案（In Home Display） 这个是电源管理方案，由显示屏、控制主板、通讯子板组成，成本与上一个毕业设计的电源管理相比的话，要贵出一大截，但是在可靠性、稳定性方面就要胜出许多，如果设计一个面向大众的产品，这个方案很有价值。 7、无线遥控控制懒人专用风扇好机智！勤奋一时，偷懒一世（完整资料） 说起智能硬件，有的人可能觉得很模糊。怎么说呢，智能硬件其实就在大家的身边。发挥我们的技术，生活用品也可以智能化，比如现在给大家介绍的这个智能风扇，继电器、单片机、遥控器，轻松实现智能化。
电路设计专题练习 1、教室里投影仪得光源就是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温。在使用投影仪时,要求先启动带动风扇得电动机,再使灯泡发光;如果风扇不启动,灯泡就不能发光。图所示得电路图中能符合要求得就是( ) 2、2009年全运会得击剑比赛中,当甲方运动员得剑(图中用“Ｓ甲”表示)击中乙方得导电服时,电路导通,乙方指示灯亮;当乙方运动员得剑(图中用“Ｓ乙”表示)击中甲方得导电服时,电路导通,甲方指示灯亮。下面能反映这种原理得电路就是: 3、小轿车上都装有一个用来提醒司机就是否关好车门得指示灯.四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),指示灯就发光提醒。图所示四个电路中,能体现该装置工作原理得就是 4、为保证司乘人员得安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下得开关S1闭合,若未系安全带(安全带控制开关S2断开)仪表盘上得指示灯将亮起,当系上安全带时,安全带控制开关S2闭合,指示灯熄灭下列电路图设计最合理得就是 5、图所示就是一个简易“选答器”.一个问题有两个可选择得答案(a)与(b),与它们对应得灯分别由两个按钮(开关)控制,选择哪一个答案就按下哪一个按钮,对应得灯就亮,那么图所示各电路图中符合要求得就是 6、楼道里,夜间只就是偶尔有人经过,电灯总就是亮着会浪费电能。科技人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合;天亮时自 动断开。利用声敏材料制成“声控开关”当有人走动发出声音时,自动控制闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用,就可以 使楼道灯变得“智能化”,使灯只有在夜晚天黑之后,有人走过时才能亮,这种“智能化”电路正确得就是 7、家用电冰箱中消耗电能得器件主要就是电动压缩机与照明灯泡.其中电动压缩机M受温控开关S1控制,照明灯泡L受门控开关S2控制.温控开关S1与门控开关S2既能单独工作又能同时工作.如图所示就是几个同学画得家用电冰箱得电路图,其中正确得就是 8、2009年冬天甲型H1N1在全世界漫廷,患者人数与死亡人数不断上升,为针对甲型H1N1在中国得漫廷,我国生产出了世界上第一支疫苗,并加强医院得救治工作。如图所示就是改造后得医院病房与护士值班室得示意图,病人需要护理时,只要按床边得接钮开关能及时通知护士:1号床得病人按下开关S1,护士值班室得灯L1亮,2号床得病人按下开关S2,护士值班室得灯亮L2,下列电路符合就 是:
郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题目： 2015年电赛测评试题 姓名：王苗龙 专业班级：电信13-01 学号： 541301030134 院（系）：电子信息工程学院 指导教师：曹卫锋谢泽会 完成时间： 2015年10月 29日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 专业电信工程13-1 学号 541301030134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习电子制图软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅰ； 2、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波Ⅱ； 3、使用数字电路74LS74，产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波； 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ； 5、产生输出频率为250kHz，输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ；方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。频率误差不大于5%；通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2010年8月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2006年1月 完成期限： 2015年10月30日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2015 年 10月26日
电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析一、接地技术 PCB设计—接地技术 1、接地设计的基本原理 好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施，其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较，都可以忽略不计；差的接地系统，可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路，地线或接地平面总有一定的阻抗，该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降，引起接地干扰，使系统的功能受到影响。从而影响产品的可靠性。 2、接地目的 接地的目的主要有三个： ◆接地使整个电路系统中所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳 定地工作。 ◆防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷 通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。 另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。 ◆保证安全作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流 电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。 3、接地分类 ◆ 防雷接地(LGND) 防雷接地是将可能受到雷击的物体与大地相连。当物体位置较高，距离雷云较近时，一定要将物体进行防雷接地。由于雷电的放电电流是脉冲性的，放电电流也较大，所以防雷接地时的接地电阻要小。为了避免由于雷击而造成机房里设备之间的高压差，特别是有电气连接或距离较近的设备之间要采用低电感和电阻搭接。 ★接地电阻：接地电阻不是普通的电阻而是一个阻值，是指电流由接地装置流向大地再由 大地流向无穷远处或是另一个接地装置所需克服的总电阻。接地电阻包括接 地线、接地装置本身电阻、接地装置与大地之间的接触电阻和两接地装置之 间的大地电阻或接地装置与无线远处的大地电阻。接地电阻越小，当有漏电 流或是雷电电流时，可以将其导入大地，不至于伤害人或损坏设备。如果接 地电阻变大，会造成应该导入大地的电流导不下去，因此，接地电阻越小越 安全。 ◆ 保护接地（PGND/PE/FG） 为了保护设备、装置和人身的安全。保护接地主要用于保护工频故障电压对人身造成的伤害。保护接地的工作原理：一是并联分流，当人体接触故障设备时，如果故障设备有保护接地，这时人体和保护接地线呈并联关系，保护接地线的电阻和人体相比是很小的，所以流过人体的电流很小，就会保护人身安全；二是当设备发生碰壳事件后，由于设备有保护接地，事故电流会使相线上得保护装置动作，从而切断电源，起到保障安全的作用。 ★相线：通常工业用电，三根正弦交流电。电流相位（反映电流的方向 大小）相互相差
1.如图所示，D1和D2是两个二极管。二极管是一种具有单向导电性能的器材，当有按图中箭头方向的电流通过二极管时，二极管的电阻为零，当有按图中箭头反方向的电流通过二极管时，二极管的电阻无穷大。电流表A的指针可以双向偏转。电阻R1、R2、R3的阻值均为3欧，在a、b 间接电压恒为9伏的电源。当a接电源正极时，电流表A的示数为________安；当b接电源正极时，电流表A的示数为______安。 解题过程：画出等效电路： 2.如图所示，电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（下列空格填增大、减小、不变） (A)A1 ，V1 (B)A2 ，V2 3.如图所示，灯泡规格均相同，甲图中电压恒为6V，乙图中电压恒为12V。分别调节R1、R2使灯均正常发光，那么此时电路消耗的总功率之比P1∶P2＝，可变电阻接入电路中的电阻值之比R1′∶R2′＝。 4.把两盏相同的电灯分别接成甲、乙两种电路，调节滑动变阻器使两盏灯都正常发光。若两种电路消耗的总功率相等，则甲、乙电路两端的电压U甲、U乙的关系是。 变式：如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为18V.分别调节R1、R2使 灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P 1:P 2 =___,可变电阻接入电路中的电阻值之比 R 1:R 2 =___.
5.电阻R1、R2串联时的总电阻为20欧，则并联时的总电阻的取值范围。 6.有两只标有“3V1W”和“6V4W”的灯泡，灯丝电阻保持不变。若将它们串联使用，则两灯泡两端允许的最大电压是__ _V，灯泡消耗的最大总功率为__ _W.若将它们并联使用，允许通过干路的最大电流为_ __A，灯泡消耗的最大总功率为_ __W. 7.在图24-22 (a)所示的电路中，电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图24-22 (b)所示。根据图线可以知道，滑动变阻器R的最大阻值为__ __欧，定值电阻R2的阻值为___________欧。 8.如图,电源电压U不变,R1、R2为定值,当S1、S2闭合时,灯L正常发光且R1的功率为18W;当 S1、S2断开时,灯L的功率为正常发光时的功率的14且R2的功率为1W,其中R 1>R 2 ，求：灯正常 发光时的额定功率是多少? 9.科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R .将滑动变阻器的滑片P置于B端,且只闭合开 关S 1时,电压表V1的示数为U,电流表的示数I 1 为0.2A;将滑动变阻器的滑片P置于中点M,断开 开关S 1,闭合开关S 2 时,电压表V1的示数为3/4U,电流表的示数为I 2 ,R 2 消耗的电功率P 2 为2.7W. (1)求电流表的示数I 2 ； (2)求电阻R2的阻值； (3)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S 1和开关S 2 时,电压表V 2的示数为3U,求此时R 1 消耗的电功率P 1 .
一、倒计时定时器设计 1、20秒、30分钟到计时计数器 1、1 设计要求： 20s倒计时定时器：倒计时由按钮启动，计时精度0.1s，在数码管中显示倒计时值。 30分钟倒计时定时器：倒计时由按钮启动，计时精度1s，在数码管中显示倒计时值。 1、2设计的作用目的： 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。 1、3问题分析： 在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。目
一概述 为了能使仪器在特定的时间内工作,通常需要人在场干预才能完成。本课题设计的定时器,就是能使你不在时,仪器也能按时打开和关闭。例如你想用录音机、录像机录下某一时间断的节目,而这一段时间你又有其他事要做,不在家或机器旁边,你就可以实现预置一下定时器。在几点几分准时打开机器,到某时某刻关掉机器。数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、通断动力设备、以及各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。 定时控制器由供电单元、数字钟单元、定时单元以及控制输出单元等几部分组成.如图1所示为定时控制器系统框图。 图1
二．设计任务和要求 设计一个带数组电子钟的定时控制器逻辑电路，具体任务要求如下： 1．可设定定时启动（开始）时间与定时结束（判定）时间 2.定时开始，指示灯亮；定时结束，指示灯灭 3.定时范围可以选择 4.具有电子钟功能,显示为四位数 三.电路设计 数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。这些都是数字电路中应用最广的基本电路。石英晶体振荡器产生的时标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号。秒信号送入计数器进行计时，并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的显示电路与“秒”相同，“时”的显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路实现。所有计时结果结果由六位数码管显示。 3.1石英晶体振荡器 振荡器是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成秒时间冲。 振荡器振荡频率的精度与稳定度基本上决定了钟的准确度。 振荡器是由石英晶体，微调电容与集成反相器等元件构成。石英晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
时分秒可校的定时器电路 设计报告 摘要 本设计的目的是设计一时分秒可校的定时器电路，该电路由数据预置部分对核心部分定时器模块进行时间预置，输出接至显示模块并
通过LED数码管显示时分秒信息，定时时间到通过声光报警模块进行报警。设计采用可编程芯片和VHDL语言进行软硬件设计，不但可使硬件大为简化，而且稳定性也有明显提高。本设计采用逐位设定预置时间，其最长时间设定可长达24小时59分59秒，并由六个共阴数码管进行时分秒的显示，定时时间到喇叭发出声响，同时两个LED灯亮。关键字： VHDL语言定时器显示报警 目录 一、系统设计 (4) 二、单元电路设计
(4) 三、软件设计 (6) 四、系统测试 (7) 五、结论 (8) 六、参考文献 (9) 七、附录 (9) 一、系统设计 1、设计要求 时分秒可校的定时器，定时范围为10秒—24时59分59秒，精度为1秒，能同时显示时分秒信息（LED数码管），定时时间到能发出声
光警告信号。 2、系统设计方案 总体框图如图所示： 图中定时模块由2个59进制、1个24进制的减计数器连接，实现定时器递减到零的倒计时功能；输出由七段数码显示译码器驱动数码管显示；报警模块由输出系列检测实现喇叭和LED 灯的时间报警；时间预置由六个输入端口分别对时分秒进行预置。 二、单元电路设计 1、倒计时部分（以秒为例）：该部分是整个电路的核心，clk 为时钟信号，当时钟上升沿到来，倒计时开始，cn 为使能端，高电平有效，res 为复位端，用来清零，采用异步复位方式，s1、s2端为别为十位、个位数据预置端；count 为数据溢出端，高电平有效，dlow 、high 为四位BCD 码输出端口，用于显示及报警。 当cn 有效时，clk 脉冲上升沿到来时，开始倒计时，每60秒为一个周期，溢出端count 输出一信号使分计数减1，直到计时完成。
淮海工学院 课程设计报告书 课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：频率/电压转换电路的设计系（院）：电子工程学院 学期：12-13-1 专业班级：电子112 姓名：孙开峰 学号：2011120658
1、概述 本设计实验要求对比较器、F/V变换器LM331、反相器和反相加法器的主要性能和应用有所了解，要能掌握其使用方法。同时要了解它们的设计原理。 本设计实验要求我们要灵活运用所学知识，对设计电路的理论值进行计算得到理论数据，在与实验结果进行比较。 1.1 主要设计要求 当正弦波信号的频率fi在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压Vi在1~5V范围内线形变化; 正弦波信号源采用函数波形发生器的输出; 采用±12V电源供电. 1.2 设计方法 设计总体框图如下，可供选择的方案有两种，它们是： ○1用通用型运算放大器构成微分器,其输出与输入的正弦信号频率成正比. ○2直接应用F/V变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. 2、设计过程 2.1 函数信号发生器ICL8038芯片介绍 2.1.1 ICL8038作用 ICL 8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从 0.001HZ～300kHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。 2.1.2 ICL8038管脚介绍
图2 ICL8038 表1 引脚功能介绍
2.2 比较器的设计 过零比较器 过零比较器被用于检测一个输入值是否是零。原理是利用比较器对两个输入电压进行比较。两个输入电压一个是参考电压Vr ，一个是待测电压Vu 。一般Vr 从正相输入端接入，Vu 从反相输入端接入。根据比较输入电压的结果输出正向或反向饱和电压。当参考电压已知时就可以得出待测电压的测量结果，参考电压为零时即为过零比较器。 用比较器构造的过零比较器存在一定的测量误差。当两个输入端的电压差与开环放大倍数之积小于输出阈值时探测器都会给出零值。例如，开环放大倍数为106，输出阈值为6v 时若两输入级电压差小于6微伏探测器输出零。这也可以被认为是测量的不确定度。 2.3 F/V 变换电路的设计 2.3.1 F/V 变换器的简单介绍 LM331是美国NS 公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/ D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331 采用了新的温度补偿能隙基准电路, 在整个工作温度范围内和低到 4.0V 电源电压下都有极高的精度。LM331 的动态范围宽, 可达 100dB ; 线性度好, 最大非线性失真小于 0.01% ,工作频率低到0.1Hz 时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位; 外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成 V/F 或 F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。 2.3.2 LM331 器件管脚图及管脚功能 VI + — A +V CC —V EE Vo 图3 过零比较器
经典的20个模拟电路原理及其电路图对模拟电路的掌握分为三个层次：初级层次：是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次：是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向，相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次:是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性： 伏安特性曲线： 理想开关模型和恒压降模型： 2、桥式整流电流流向过程： 输入输出波形： 3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析： 波形形成过程： 2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。 三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用： 与电源滤波器的区别和相同点： 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。 计算谐振频率。
四、微分和积分电路 1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。 2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。 3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。
实用数字式定时开关设计 摘要 数字式定时开关电路是起定时报警或者定时开关电器的电路，在日常生活中应用很广。当今社会许多家用电器都有定时功能，定时可以节省能源，还可以提醒用户电器的工作状态，比如家用电扇有一个定时开关，在达到设定的时间后电动机会自动停止转动。 本组课程设计的题目是：数字式定时开关。用555芯片产生一个秒脉冲信号；555芯片的输出端接计数器74ls192【2】的脉冲输入端，在74ls192的地址输入端接四个开关，通过调节开关的通断来改变预置的数值，这里计数器的计数方式为倒计数；计数器的输出端接到译码器4511BD【1】的地址输入端，因为计数器的计数范围是9～0，所以通过译码器后输出的数值为9～0中的一个；在译码器的输出端接一个共阴数码管，用来显示倒计时。在计数器的值为0时，报警电路自动报警，并且数码管一直显示为0，此时电路处于锁存状态，这样电路起到了计数、报警的作用。 关键字：定时开关、报警、BCD码、译码显示
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题描述 (1) 1.2 设计任务与要求 (1) 1.2.1课题简介 (1) 1.2.2 设计说明 (1) 1.2.3设计要求 (1) 1.3 基本工作原理及框图 (2) 2 相关芯片及硬件电路设计 (2) 2.1电路元件清单 (2) 2.2锁存器电路的设计 (3) 2.3 编码器电路的设计 (4) 2.4 译码器电路和数码管显示电路的设计 (4) 2.5 倒计时电路的设计 (5) 2.6 时钟电路的设计 (6) 2.7 单稳态电路及蜂鸣器的设计 (7) 3 整体电路 (8) 总结 (10) 致谢 (11) 参考文献 (12)
开关电源中的光耦经典电路设计分析光耦(opticalcoupler)亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。典型应用电路如下图1-1所示。 光耦典型电路 光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载完全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来的新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离
信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。图2-1所示为光耦内部结构图以及引脚图。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2V CC/3，低电平必须小于V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图[动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形
开关电源中的光耦经典电路设计分析 光耦（opticalcoupler ）亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。它是以光 为 媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED 与受光器（光敏 半导体管）封装在同一管壳。当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三 极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了 “电一光一电”转换 典型应用电路如下图1-1所示。 光耦典型电路 TTL ? i=ow 0=OFF ■ 1_1 ■耦开关控 制流电机怕路图 光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载 完 全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工 作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是 70年代发展起来的新 型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、 斩 波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离 5V icon R3 330 -----------------------
信号传输、脉冲放大、固态继电器（SSR ）仪器仪表、通信设备及微机接口中。 在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路， 通过调节控制端电 流来改变占空比，达到精密稳压目的。 常用于反馈的光耦型号有 TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这 类 光耦的特性。图2-1所示为光耦部结构图以及引脚图。 21 TLP521内部結构及管脚庄 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流 If 越大，光强越强，副边 三 极管的电流Ic 越大。副边三极管电流Ic 与原边二极管电流If 的比值称为光耦 的电 流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光 耦正是 利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变 化剧烈 的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外, 6
学号 电子线路综合设计 设计说明书 数显倒计时电路设计 起止日期：2014 年6 月29 日至2014 年7 月10 日 学生姓名 班级13信科1 成绩 指导教师(签字) 计算机与信息工程学院 2014 年7 月10 日
课程设计任务书 2014 —2015学年第二学期 计算机与信息工程学院电子信息与科学专业 13信科1班级 课程设计名称：电子线路综合设计 设计题目：数显倒计时电路设计 完成期限：自 2015 年 6 月 29 日至 2015 年 7 月 10 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）： 一、课程设计依据 数码显示管、555定时电路、计数器的逻辑功能 二、课程设计内容 设计并制作一个数显倒计时电路。要求如下： 1、电路具有10～99秒可预置定时功能。 2、有两个数码管显示计时时间，用一只LED指示计时开始与结束。按预置/开始按钮，数码管显示定时时间，LED不亮；再按预置/开始按钮，LED亮，倒计时开始。 3、倒计时结束时，计数器停止计数，LED不亮。 4、电路具有开机预置数功能。 5、自制本电路所用的直流电源和一秒信号源。 三．课程设计要求 1.要求独立完成设计任务。 2.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 3.测试要求：根据题目的特点，设计电路并仿真，最后焊接电路并进行调试。 4.课设说明书要求： 1)说明题目的设计电路图、仿真结果和调试过程。 2)详细介绍运用的理论知识和电路图设计过程。 3)绘制电路图并对硬件调试过程进行详细的分析。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2015 年 6 月 25 日
摘要 摘要 随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，单片机以其强大的功能，成为许多功能电子产品的首选。本次电子定时器电路根据设计要求采用AT89C51单片机来实现最大99秒倒计时，采用两位数码管显示。文章的核心主要是硬件介绍及连接和软件编程两个大的方面。硬件电路主要包括AT89C51、晶振电路、数码管，发光二级管，按键。软件用汇编语言实现，主要包括主程序、倒计时、重启控制程序等软件模块。采用软硬件配合基本能实现设定定时时间倒计时功能，达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词 AT89C51单片机；定时器；倒计时
目录 摘要…………………………………………………………………………………………… 第一章绪论......................................................... 1.1定时器的发展................................................. 1.2 电子定时器的应用............................................... 1.3选题的目的和意义................................................ 1.4 本章小结 第二章单片机的基础知识 (3) 2.1单片机简介 (3) 2.2单片机的特点 (3) 2.3 本章小节 第三章功能实现及硬件介绍 (4) 3.1 设计功能实现 (4) 3.2 C51单片机引脚介绍 (9) 3.3时钟和复位电路 3.4数码管显示 (10) 3.5键盘 (12) 3.6电气原理图……………………………………………………… 3.7本章小结 第四章软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 4.2定时1秒设计 (16) 4.3重新启动 (17) 4.4程序 (17) 4.5 本章小结 结论................................................................ 参考文献............................................................ 致谢.........................................................................