计数报警器数电课程设计报告
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目录1、设计任务书 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计目的 (3)1.3基本要求 (3)2、运行方框图 (4)3、设计思路 (5)4、各部分电路介绍 (6)4.1秒信号产生电路 (6)4.1.1秒信号电路图 (6)4.1.2参数计算 (6)4.1.3工作原理 (6)4.1.4输出波形 (6)4.2秒计数电路 (8)4.2.1分计数电路图 (8)4.2.2工作原理 (8)4.2.3输出波形 (8)4.3分计数电路 (9)4.3.1分计数电路图 (9)4.3.2工作原理 (9)4.3.3输出波形 (9)4.4小时计数电路 (9)4.4.1小时计数电路图 (9)4.4.2工作原理 (10)4.4.3输出波形 (10)4.5震荡电路 (10)4.5.1振荡电路图 (10)4.5.2工作原理 (10)4.5.2输出波形 (10)4.6显示电路 (11)4.6.1显示电路图 (11)4.6.2工作原理 (11)4.7比较电路 (12)4.7.1比较电路图 (12)4.7.2工作原理 (12)5、工作过程分析 (13)6、元器件清单 (14)7、主要元器件介绍 (15)7.1 集成计数器74LS161 (15)7.2集成数值比较器74LS85 (15)7.3 555定时器 (16)7.3.1主要功能 (17)7.3.2各引脚功能 (17)8、总结 (18)9、致谢 (19)10、参考文献 (20)附录1:逻辑电路图 (21)附录2:印刷电路板图 (22)1、设计任务书1.1设计题目可预置时间的报警系统1.2设计目的(1)掌握可任意预置时间的显示报警系统的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
1.3基本要求(1)某电台22时30分停止播音(发光二极管代替),第二早6时30分开机准备播音,要求早晨无人时自动启动机组播音(扬声器替);(2)晶体振荡电路及分频电路;2、运行方框图3、设计思路本次数电课程设计我的设计题目是“可预置时间的报警系统”,在这个报警系统中包含了由555定时器组成的脉冲触发器,分频电路(一个16分频电路和两个10分频电路级联组成),计数电路(两个60进制计数电路和一个24进制计数电路组成),比较电路,显示电路(一个分显示电路和一个小时显示电路),振荡器等几部分组成。
(软件设计部分)课题名称8路数显报警器课题编号软件部分设计题6 学院(系)机械与能源工程学院专业学生姓名学号指导老师2014 年9 月12 日一、设计目标随着人类社会的发展,经济发展水平的提升,越来越多的现代化设备也诞生了大量的安全隐患,及时发现问题,并实现报警处理显得越来越重要。
现今世界中电子技术与电子产品的应用越加广泛,人们对电子技术的要求也越来越高。
因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。
本文设计一款8路数显报警器,用以实现及时报警及其他扩展功能,具体要求如下:1.8 路输入控制端,当其中一路有输入时通过蜂鸣器报警,并通过数码管显示报警的路数。
2.具有其它扩展功能:两路输入同时按下时,按事先规定的优先级报警;预备报警状态时数码管全灭,减少耗电等。
二、设计方案2.1.总体设计方案电路工作原理如下图:其中总开关起控制总电源的作用,八个控制开关分别为八个按钮,经过编码翻译,由译码器译出编码器的编码,从而在显示器显示数字。
控制开关通过8输入与非门与报警器相连,实现声音报警。
接通电源后,分别按下开关,就有低电平输出到编码器和与非门,编码器就出入到译码器,再输入到数码显示器;同时,输入信号通过8输入与非门输出高电平,触发报警器。
总体设计框图2.2.74LS147芯片引脚该实验中我们采用74LS147优先编码器。
1)8、16脚接电源;2)11、12、13、1、2、3、4、5、10脚分别对应输入I1~I9;3)9、7、6、14分别对应输出Y0`Y3。
74LS147的引脚排列74LS147芯片功能表2.3.74LS48芯片引脚74LS48被称为集成显示译码器,用来驱动各种显示器件,从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示出来的电路,称为显示译码器,其引脚图如图3-2所示。
七段显示译码器74LS48功能表如表3-2所示。
1): 3、4、5是信号的控制端;2): A 、B 、C 、D 分别是译码器的输入端,它于74LS90的A Q 、B Q 、C Q 、DQ 端相连接;3):a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 是译码器的输出端,它于锁存器相连;74LS147的引脚排列74LS48功能表2.4.LED 显示器引脚图通常所说的LED显示器如图3-4所示,由7个发光二极管组成,因此也称之为七段LED显示器。
沈阳航空航天大学课程设计(说明书)计数报警器的设计班级24020103学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子线路课程设计课程设计题目课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标设计一个计数报警器电路,用以在生产线上对产品进行计数,技术指标如下:①计数最大值为99;②用2位七段数码管显示;③计数溢出时发出声光报警信号,报警时间长度为10秒,声音报警用蜂鸣器实现,报警光信号用红色LED表示;④自行设计输出为5V的直流电源。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用multisim软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 阎石主编.数字电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年2. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期成绩评定表:指导教师签字:年月日一、概述随着信息社会的到来,人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务,而上述网络技术由于其业务的单调性,扩展的复杂性,带宽的局限性。
仅在原有框架内修改和完善已无济于事。
根据逻辑功能的不同特点,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类,在组合逻辑电路中,任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关,这是组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点;在时序逻辑电路中,任意时刻的输出信号不仅取决于当前的输入信号,而且还取决于电路原来的状态。
时钟电路用555定时器构成,555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
时钟电路可以产生脉冲从而起到控制电路的作用,整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。
An Yang Institute of Technology课程设计说明书——计数报警器课程名称:数字电子技术设计题目:计数报警器院系:电子信息与电气工程系学生姓名:江其坤学号:200802030026专业班级:电子新工程(1)班指导教师:郭汝静、尹强、李响2010 年 5 月29 日课程设计任务书计数报警器摘要:设计一个计数报警器,计数达到最大99时开始报警10秒同时伴随者二极管发光,另外脉冲用按钮控制。
关键词:报警器、电路仿真软件——multisim、PCB设计培训——DXP。
目录一、设计背景 (5)二、设计方案 (6)三、方案实施 (8)四、实验结果及结论 (10)五、收获与致谢 (10)六、参考文献 (11)七、附件列表 (12)计数报警器的设计一、设计背景1.1、设计任务:设计一个到计数达99时报警的计数报警器1.2、设计要求:A、设计一个计数报警器;B、计数最大值为99;C、计数达到最大时发出声光报警信号,报警时间长度为10秒,报警信号用红色LED表示;D、计数脉冲用按钮产生。
1.3、设计这个报警器也是为了锻炼学生的动手能力,检验学生们对电路仿真软件和DXP这个软件的熟悉程度,也是专业的需求。
为了让同学们更好的去学习而设置的一项实习,也是为了增强同学们的这方面的兴趣,还要做到学以致用来更好的适应未来人才的需求,因此,本次实习就是在这样的背景下而进行的一次十分重要的实习安排。
二、设计方案本设计主要有计数器、显示器、音响电路(发光二极管和Speaker)、控制电路。
、计数器:所用的器材是74LS192N,74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
下面介绍74LS192的引脚图和74LS192的功能表。
◆ CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
◆ LD为预置输入控制端,异步预置。
◆ CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
◆ CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出,◆ BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
数字电子技术课程设计报告题目:数字显示计时报警器班级:姓名:指导老师:组号:第六组目录一、课程设计的目的————————————————————1 二、设计要求———————————————————————1 三、方案设计与论证-------------------------------------------------------- 1四、设计原理与原理框图4.1设计原理————————————————————---24.2原理框图—————————————————————-2 五、数字显示计时报警器结构5.1外部10s脉冲CP电路----------------------------- 25.2D触发器构成的10秒显示灯------------------------ 35.3计时电路数码管显示——————————————-——45.4改变报警时间电路———————————————-——5 六、电路板焊接————————————————————-—-5 七、实验遇到的问题及解决方案————————————-——-5 八、设计结果——————————————————————--6 九、最后总结——————————————————————--6 十、主要参考资料——————————————————-——-6 十一、附录11.1电路仿真图——————————————————--- 611.2电路 AD—SCHDoc 画图----------------------------- 711.3电路PCBDoc画图---------------------------------- 811.4实物图—————————————————— ------ 9十二、操作步骤------------------------------------------ 10十三、元件清单------------------------------------------ 11一、课程设计的目的(1)掌握数字计时显示的原理。
一、实训背景随着我国经济的快速发展,公共安全越来越受到人们的关注。
火灾作为常见的灾害之一,给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。
为了提高火灾预防和报警能力,本实训项目旨在设计一款基于数字电路技术的火警报警器,通过实训,掌握火警报警器的原理、设计方法和实际操作技能。
二、实训目的1. 理解火警报警器的基本原理和组成;2. 掌握数字电路在火警报警器中的应用;3. 提高动手实践能力,培养团队合作精神;4. 为实际工程项目提供技术支持。
三、实训内容1. 火警报警器原理及组成火警报警器主要由传感器、信号处理电路、控制电路、报警电路和显示电路等组成。
其中,传感器负责检测火灾产生的烟雾、温度、火焰等信号;信号处理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波、整形等处理;控制电路根据信号处理电路输出的信号,判断是否发生火灾;报警电路在检测到火灾时,发出声光报警信号;显示电路用于显示火灾发生的位置和报警状态。
2. 数字电路在火警报警器中的应用数字电路在火警报警器中的应用主要体现在以下几个方面:(1)传感器信号处理:利用数字滤波器对传感器信号进行滤波,提高信号质量;利用模数转换器将模拟信号转换为数字信号,便于后续处理。
(2)火灾判断:采用逻辑电路对信号处理电路输出的信号进行判断,判断是否发生火灾。
(3)报警控制:通过控制电路控制报警电路和显示电路的工作,实现声光报警和状态显示。
3. 火警报警器设计(1)传感器选择:根据火警报警器的应用场景,选择合适的传感器,如烟雾传感器、温度传感器等。
(2)信号处理电路设计:根据传感器输出信号的特点,设计滤波器、放大器等电路,提高信号质量。
(3)控制电路设计:采用逻辑电路对信号处理电路输出的信号进行判断,实现火灾判断功能。
(4)报警电路设计:设计声光报警电路,实现火灾报警功能。
(5)显示电路设计:设计状态显示电路,显示火灾发生的位置和报警状态。
四、实训过程1. 传感器连接:将传感器按照电路图连接到信号处理电路。
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,使学生掌握自动计数报警器的原理、结构、工作流程以及调试方法,提高学生的动手能力和实际操作技能。
通过实训,使学生能够熟练运用所学知识解决实际问题,为今后从事相关领域的工作打下坚实基础。
二、实训环境1. 实训场地:实验室2. 实训设备:自动计数报警器、计数传感器、信号处理器、报警器、电源等3. 实训软件:自动计数报警器控制软件三、实训原理自动计数报警器是一种利用传感器检测物体通过的数量,并通过计数器显示和报警的设备。
其原理如下:1. 传感器:检测物体通过时产生的信号。
2. 信号处理器:将传感器信号进行处理,转换为计数器可识别的信号。
3. 计数器:对处理后的信号进行计数,显示物体通过的数量。
4. 报警器:当物体通过数量达到预设值时,报警器发出警报。
四、实训过程1. 了解自动计数报警器的工作原理和结构。
2. 学习自动计数报警器的安装、调试方法。
3. 根据实训要求,进行自动计数报警器的安装和调试。
4. 进行实物操作,测试自动计数报警器的功能。
5. 分析实验结果,总结经验。
五、实训内容1. 自动计数报警器的基本原理(1)传感器:介绍传感器的工作原理、种类和特点。
(2)信号处理器:介绍信号处理器的功能、工作原理和性能指标。
(3)计数器:介绍计数器的工作原理、种类和特点。
(4)报警器:介绍报警器的工作原理、种类和特点。
2. 自动计数报警器的安装与调试(1)安装:讲解自动计数报警器的安装步骤和注意事项。
(2)调试:讲解自动计数报警器的调试方法、步骤和注意事项。
3. 自动计数报警器的实际操作(1)连接传感器:将传感器与信号处理器连接。
(2)连接计数器:将计数器与信号处理器连接。
(3)连接报警器:将报警器与信号处理器连接。
(4)上电调试:接通电源,观察计数器和报警器的显示是否正常。
4. 实验结果与分析(1)测试自动计数报警器的功能,观察计数器和报警器的显示是否准确。
(2)分析实验结果,总结经验。
计数报警器电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解计数报警器电路的基本原理,掌握相关的电子元件功能及电路连接方式。
2. 使学生掌握计数器的计数原理,并能运用相关知识分析报警器电路的工作过程。
3. 帮助学生了解数字显示技术,并能运用相关电子元件实现计数显示功能。
技能目标:1. 培养学生动手搭建和调试计数报警器电路的能力,提高实际操作技能。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,学会分析电路故障并找出解决办法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生合作学习的意识,提高团队协作能力,学会分享和交流。
3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验安全,养成良好的实验习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论联系实际,提高学生的动手能力和创新能力。
2. 学生特点:初三学生具备一定的物理知识和电子技术基础,好奇心强,喜欢动手实践。
3. 教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养解决问题的能力。
课程目标分解:1. 知识目标:通过讲解、演示和实验,使学生掌握计数报警器电路的相关知识。
2. 技能目标:通过分组实验,让学生动手搭建和调试电路,提高实际操作技能。
3. 情感态度价值观目标:在教学过程中,关注学生的兴趣和情感体验,引导他们形成正确的价值观。
二、教学内容1. 电子元件基础:二极管、三极管、电阻、电容等常见电子元件的功能及使用方法。
2. 数字电路基础:逻辑门电路、触发器、计数器等基本数字电路的原理与功能。
3. 计数报警器电路原理:介绍计数报警器电路的工作原理,包括计数器、比较器、报警器等部分的功能及相互关系。
4. 数字显示技术:七段显示器、点阵显示器等数字显示元件的原理及使用方法。
5. 电路搭建与调试:分组进行电路搭建,学习焊接技术,调试计数报警器电路,观察并分析实验现象。
教学内容安排与进度:第一课时:电子元件基础及数字电路基础,介绍相关概念和原理。
电子技术综合课程设计课程:电子技术综合课程设计题目:温度报警器的设计与制作所属院(系) 电气工程系专业班级姓名学号:指导老师完成地点实验室2011年 06 月 25 日任务书温度报警器的设计与制作一、任务和要求:1、用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件;2、当温度在10℃至30℃范围内(允许误差±1℃)时报警器不发声响,当温度超过这个范围时,报警器发出声响,并根据不同音调区分温度的高低,即:(1)当温度高与30℃时,报警器发出两种频率交换的“嘀—嘟”声响。
(2)当温度低于10℃时,报警器发出单频率声响。
3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟,以0设计并制作一个温度报警器,要求如下:℃为0mv,温度每上升1℃,递增2mv;4、设计并制作本电路所用直流电源。
二、设计框图三、所需仪器设备1、模拟电子试验箱一台2、数字万用表一块3、双踪示波器一台4、直流稳压电源一台5、剪刀、镊子各一把6、面包板两块前言电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。
它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。
这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要,是电子技术人才培养成长的必由之路。
本次课程设计加深了我们对所学理论知识的理解,并能将其熟练应用,做到理论与实际相结合。
而用实际器件搭建电路,培养我们学生分析问题、解决问题的实践能力。
我相信,我会在本次课程设计中受益匪浅,为将来的学习,毕业设计以及工作打下坚实的基础。
通过课程设计实现以下三个目标:第一,让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。
即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能指标。
第二,课程设计为后续的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析、定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。
数电课程设计报警器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握数字电子技术中报警器的设计原理和制作方法。
具体目标如下:1.知识目标:–理解报警器的基本工作原理;–熟悉报警器的主要组成部分及其功能;–掌握报警器电路图的阅读和分析方法。
2.技能目标:–能够运用所学知识分析和解决实际问题;–能够独立完成报警器的组装和调试;–能够对报警器电路进行简单的优化和改进。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队协作精神;–增强学生对数字电子技术的兴趣和自信心;–使学生认识到数字电子技术在实际生活中的重要作用。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.报警器的基本工作原理;2.报警器的主要组成部分及其功能;3.报警器电路图的阅读和分析方法;4.报警器的组装和调试;5.报警器电路的优化和改进。
教学过程中,将以教材为依据,结合实际情况,合理安排教学内容和进度。
三、教学方法为了提高教学效果,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:用于讲解报警器的基本原理和电路知识;2.讨论法:引导学生针对实际问题进行探讨和分析;3.案例分析法:通过分析具体案例,使学生更好地理解报警器的设计和应用;4.实验法:让学生亲自动手组装和调试报警器,提高实践能力。
四、教学资源为了保证教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:为学生提供理论知识的学习参考;2.参考书:为学生提供更多的学习资料和拓展知识;3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,直观地展示报警器的工作原理和制作过程;4.实验设备:为学生提供动手实践的机会,提高实际操作能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采取以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对知识的掌握和应用能力;2.作业:布置与课程内容相关的作业,评估学生的理解能力和实践能力;3.考试:定期进行理论考试,评估学生对知识的全面掌握程度。
评估过程中,将坚持客观、公正的原则,全面反映学生的学习成果。
燕山大学EDA课程设计报告书题目:16路数显报警器姓名:班级:学号:成绩:一、设计题目及要求:1.设计16路数显报警器,16路中某一路断开时(可用高低电平表示断开和接通),用十进制数显示该路编号,并发出声音信号;2.报警时间持续10秒钟;3.当多路报警时,要有优先级,并将低优先级的报警存储,处理完高优先级报警后,再处理之(附加)。
二、设计过程:1.根据题目要求,16路数显报警器由6个电路模块构成:防抖电路模块,16路优先编码器模块,报警电路模块,366分频计数器模块,转换电路模块,扫描显示电路模块。
2.在题目要求中用高电平表示断开,低电平表示接通,所以在报警器中设计一个防抖电路;有因为当多路报警时有优先级,所以需要一个16线优先编码器,并且保证输入的数越大优先级越高。
3.报警时间持续10秒钟,所以用3个十进制计数器组成366分频计数器来实现。
4.在处理显示断路路线的编码问题中,运用组合逻辑电路构成转换电路,将16线优先编码器输出的结果进行加1并转换为一位shiwei,表示十位数(只有0和1两种状态),和四位二进制数b3,b2,b1,b0,表示个位数,最后用两个数码管显示出来。
三、设计电路:1.防抖电路:题目要求高电平表示断开,低电平表示接通,所以设计一个防抖电路,总防抖电路由16个小的防抖模块组成,每个防抖模块由D触发器组成。
每个小的防抖模块的电路图如图:总防抖电路图:2.16线优先编码器:当多路报警时,有优先级,所以需用一个16线优先编码器,电路图如下:3.转换电路:转换电路是由组合逻辑电路组成的,它将通过16线优先编码器输出的4位二进制数进行加1,同时大于10的数shiwei位显示高电平大于十的部分用4位二进制显示输出,转换电路的电路图如下:其仿真图形为:4.显示扫描电路:扫描电路实现对输入的二进制数进行扫描,扫描之后在7449显示译码管上显示出10进制数。
地址端通过一个二进制计数器进行控制,当s0为1时,用7号管显示出的是十位数,当s0为0时,用6号管数码管显示个位数。
实习报告一、实习背景与目的随着科技的不断发展,电子技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了提高自己的实际操作能力和理论知识的应用能力,我参加了本次倒计时计数报警器的实习项目。
本次实习的主要目的是学习和掌握数字电子技术在实际电路设计中的应用,培养自己的动手能力和团队协作能力。
二、实习内容与过程在实习过程中,我们首先进行了理论学习和方案设计。
通过对倒计时计数报警器的工作原理和功能需求进行分析,我们确定了电路的设计方案。
然后,我们分工合作,完成了电路图的绘制、元器件的选型和采购、电路的搭建和调试等工作。
在电路设计中,我们采用了CD4510和CD4026等芯片来实现倒计时计数功能,使用了蜂鸣器作为报警器,通过按键控制计数和报警。
在电路搭建过程中,我们遇到了一些问题,如元器件的焊接错误、电路连接不当等,但通过查阅资料和团队讨论,我们逐一解决了这些问题。
在电路调试阶段,我们通过修改程序和调整电路参数,实现了倒计时计数和报警功能。
同时,我们对电路进行了测试,验证了其稳定性和可靠性。
在实习过程中,我们还完成了实习报告的撰写,对实习过程进行了总结和反思。
三、实习成果与收获通过本次实习,我掌握了倒计时计数报警器的设计原理和制作流程,提高了自己的实际操作能力和理论知识的应用能力。
同时,我学会了如何查阅资料、分析问题、解决问题,培养了团队协作和沟通能力。
此外,我还深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在实习过程中,我们遇到了很多问题,但通过理论知识的支持,我们逐一解决了这些问题。
这让我认识到,理论知识不仅是实践的基础,也是解决实际问题的关键。
四、实习总结与展望本次实习让我收获颇丰,不仅提高了自己的专业技能,也培养了团队协作和沟通能力。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,将所学知识运用到实际中,为我国电子技术的发展贡献自己的力量。
同时,我也认识到自己在实习过程中还存在一些不足,如电路设计能力和问题解决能力有待提高。
在今后的学习和实践中,我将不断努力,充实自己,提高自己的综合素质。
计数器数电实验报告《计数器数电实验报告》实验目的:本次实验旨在通过搭建计数器电路,加深学生对数电原理的理解,提高学生的动手能力和实验操作技能。
实验原理:计数器是一种能够按照特定规律对输入信号进行计数的电路。
在本次实验中,我们将使用集成电路74LS90和74LS47来搭建一个模4计数器。
74LS90是一个可递增或递减的4位二进制计数器,而74LS47是一个BCD-7段译码器,用于将二进制计数转换为7段数码管的显示。
实验材料:1. 74LS90集成电路2. 74LS47集成电路3. 7段数码管4. 电源5. 连接线6. 示波器实验步骤:1. 将74LS90和74LS47集成电路插入实验面包板中,并连接好电源和连接线。
2. 根据电路原理图连接好各个元件,确保连接正确无误。
3. 接通电源,调节示波器观察输出波形,验证计数器的工作状态。
4. 通过改变输入信号的方式,观察计数器的不同工作模式,并记录观察结果。
实验结果:经过实验操作,我们成功搭建了一个模4计数器电路,并通过示波器观察到了正确的计数输出波形。
在改变输入信号的情况下,我们也观察到了计数器的不同工作模式,验证了电路的正常工作。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了计数器的工作原理和实验操作技能。
通过动手搭建电路和观察波形,我们加深了对数电原理的理解,提高了实验操作的能力。
同时,我们也发现了实验中可能存在的问题和改进的空间,为今后的实验操作提供了宝贵的经验。
总结:本次实验不仅让我们了解了计数器的原理和工作方式,还提高了我们的动手能力和实验操作技能。
通过实验,我们对数电原理有了更深入的理解,为今后的学习和实践打下了坚实的基础。
数电课程设计报告(温度报警器)一、概述本次课程设计的目的旨在设计一个可以检测温度值并发出报警反应的温度报警器。
该报警器可以通过LCD显示温度值,可以对不同的温度进行设置,当检测到温度高于设置的阈值的时候就会发出报警声,以保证安全。
二、器件选择本次温度报警器的关键器件是温度传感器和LCD显示屏。
温度传感器可以测量当前环境的温度;而LCD显示屏可以显示当前温度的值,同时可以设置和显示阈值。
此外,还需要加入一个LED,当温度超过报警值时,LED就会点亮,以告知使用者,此时需要采取适当的措施。
另外,为了能更好地显示温度,需要选择高精度、质量可靠的温度传感器和LCD显示屏。
三、功能块设计本次温度报警器功能块设计主要分为4大块,分别为输入块、控制块、输出块、显示块。
1、输入块:接收温度传感器的温度值;2、控制块:完成中央处理器的温度检测和阈值比较以判断是否报警;3、输出块:如果温度超过阈值,就输出报警信号;4、显示块:分别显示当前温度和报警值,并给出报警信号提示。
四、电路设计1、中央处理单元的电路:中央处理单元的电路主要由MCU、时钟、温度传感器和存储器组成。
2、LCD显示屏的电路:该电路由数据线、控制线、MCU和LCD显示屏构成,通过数据线与MCU进行数据交互,显示出当前温度和报警值。
3、输出电路:该电路内部主要由MCU、蜂鸣器以及LED构成,当温度超过阈值时,MCU就会输出一个控制信号,从而控制LED和蜂鸣器发出报警 sound。
五、系统测试1、本次课程设计在随机环境下测试,以检验系统的准确性和可靠性。
2、先将温度调节器设置到比当前温度高出一定量。
通过测量,确定报警器的温度报警功能是否正常,同时让LCD显示屏正确显示温度值,以及温度超过阈值时是否能正确发出报警声音。
3、在各种温度下,测试系统的准确性和可靠性,来验证报警器的实用性。
六、总结本次课程设计主要介绍了一种温度报警器,该报警器可以在各种不同温度环境下,通过LCD显示屏显示当前温度,并设定不同报警值,超过阈值时发出报警声,以便提醒使用者注意观察环境温度变化。
摘要随着现代科技的发展,数字电子技术是一门非常重要的专业技术,人们对数码显示方面的要求也越来越高。
在此次8路数显报警器的设计中,就综合了相关知识进行设计使其满足设计所要求的功能。
特别是运用各类芯片的集成来使其减少各种各类的干扰。
根据数字电子技术及模拟电子技术的相关知识,我们通过自己的努力,设计了八路数显报警器,在此次的设计过程中我们学到了如何去使用不同的芯片去实现我们所需要的功能,例如有74LS147译码器、74LS48编码器、4068 2输入与非门、555定时器等。
这样的八路数显报警器系统可以应用到生活当中,为我们的生活带来很多的方便,通过这样的课程设计,使我们将所学的知识运用到实践当中,使得我们的知识更加扎实。
在将来的社会当中,这样具有科学技术的设计将随处可见。
关键字:八路;报警;数码显示;555定时器;74LS147译码器;74LS48编码器目录第1章设计任务与要求 (3)1.1 设计课题 (3)1.2 设计要求 (3)第2章总体方案的设计 (4)2.1设计方案 (4)2.1.1 方案说明 (4)2.1.2方案总结 (4)2.2 系统的总设计框图 (4)2.2.2 设计框图的工作流程 (5)第3章各芯片介绍 (6)3.1 555芯片介绍 (6)3.1.1 555芯片引脚 (6)3.1.2 555定时器的功能 (6)3.2 74LS48芯片的介绍 (7)3.2.1 74LS48芯片引脚图 (7)3.2.2 74LS48功能表 (8)3.3 74LS147芯片介绍 (9)3.3.1 74LS147芯片引脚图 (9)3.3.2 74LS147芯片功能表 (10)3.4 LED显示器 (10)3.4.1 LED 显示器引脚图 (10)3.4.2 LED功能表 (11)第4章各单元电路的设计 (12)4.1优先编码-译码-显示电路 (12)4.1.1优先编码-译码-显示电路的结构框图 (12)4.1.2 优先编码-译码-显示电路的工作原理 (12)4.1.3 优先编码-译码-显示电路图 (12)4.2 555定时电路 (13)4.2.1 定时电路的工作原理 (13)4.2.2 定时电路的参数计算 (13)第5章电路仿真 (15)第6章安装与调试 (17)6.1 调试前的检查 (17)6.1.1.连线是否正确 (17)6.1.2.元器件的安装情况 (17)6.1.4.电源端对地是否有短路现象。
数电防盗报警电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路基础知识,掌握基本逻辑门的工作原理及应用。
2. 学生能掌握防盗报警电路的原理,了解各部分功能及相互关系。
3. 学生能运用所学知识设计简单的数电防盗报警电路。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析并解决实际问题,具备一定的电路分析和设计能力。
2. 学生能熟练使用相关仪器和设备,进行电路搭建、调试和优化。
3. 学生能通过小组合作,提高沟通协调能力和团队合作精神。
情感态度价值观目标:1. 学生对数字电路产生兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生认识到数电技术在日常生活中的应用,增强学以致用的意识。
3. 学生通过课程学习,培养安全意识,提高社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,旨在培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的学习能力和动手能力,但对复杂电路设计和实际应用尚缺乏经验。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过小组合作,自主探究,培养解决问题的能力。
同时,关注学生的个体差异,提供针对性的指导和支持。
通过课程学习,使学生能够达到上述设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门原理、逻辑函数及其表达方法、基本触发器等。
相关教材章节:第一章 数字逻辑基础。
2. 防盗报警电路原理:介绍防盗报警电路的组成、工作原理及各部分功能。
相关教材章节:第三章 数字电路应用实例。
3. 数电防盗报警电路设计:a. 电路设计原理及步骤:学习设计简单防盗报警电路的步骤和方法。
b. 电路搭建与调试:学生分组进行电路搭建,调试并优化电路。
c. 故障排查:学习分析并解决电路故障的方法。
相关教材章节:第四章 数字电路设计与应用。
4. 实践操作:安排学生进行实际操作,巩固所学知识,提高动手能力。
实践项目:设计并实现一个简单的数电防盗报警电路。
数字电子技术课程设计报告光电式报警器的设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:XX学院日期:201X年X月XX日指导教师评语光电式报警器:采用双光路结构,当任一光路被遮挡时,报警器发出间歇式声光报警。
采用LED显示被遮栏的路数,无报警显0,l路显1,2路显2,同时遮挡显3。
采用5V供电。
主要参考元器件:光耦,555,74LS32,74LS248。
2 设计任务根据设计要求,光电式报警器系统框图由以下部分组成:光耦电路模数转换数字显示声光报警器本次设计需要三大部分实现:光耦电路部分,数字显示部分和声光报警器部分。
需要两套光耦元器件做双光路结构;由7段数码管做LED 显示路数,用74LS248集成电路译码,由555定时器组成多谐振荡器,实现间歇式的声光报警。
当两路均无光线遮挡时,一路接受器和二路接收器由于分别被一路、二路发出的红外线照射,而处于导通状态,此时数码管显示为0,且多谐振荡电路不能正常工作,故而报警部分不会发出声光报警。
当一路或二路任一路光线被遮挡时,数码管显示为显示对应路数,多谐振荡电路可以正常工作,报警部分会发出间歇式的声光报警。
当一路和二路光线均被遮挡时,数码管显示为3,多谐振荡电路可以正常工作,报警部分会发出间歇式的声光报警。
此外,在原有要求基础上,改进了所要求设计不足之处。
原设计若光路遮挡时间极短,则可能报警时间短不足以引起注意,本次设计加入一个两位十进制的计数器,用来计数光路被遮挡的次数,增强了报警器的功能和可靠性。
3.1 光耦电路部分使用U1、U2两个4N25光电耦合器,因为一般LED发光二极管的工作电流在十几毫安到几十毫安,所以二极管部分接入500Ω电阻,在三极管集电极接入1kΩ电阻,防止电流过大烧坏元器件。
同时,使用开关J1、J2模拟光路被遮挡的情况。
如图3-1所示。
图3-1 光耦电路部分3.2 数字显示部分选用共阴极七段数码管,由74LS248驱动,数码管前接100Ω保护电阻防止电流过大。
课程设计说明书
课程名称:数字电子技术
设计题目:计数报警器
院系:电子信息与电气工程学院
学生姓名:X X X
学号:************
专业班级:电子信息工程(一)班
指导教师:XXX、XXX、XXX
2011年5月30日
课程设计任务书
计数报警器
摘要:用74LS192N实现电路的计数功能,在数码管显示方面则有74LS192N 及74LS247N来实现数码管的计数显示。
其中,74LS192N的预置数从低到高依次接0000(对应的十进制数为0),其UP端接高电平实现加计数。
计数达到最大值时使用分频器发出声音同时红色LED灯发出光报警信号,报警时间长度用555计时器来实现为10秒,要注意的是74LS247N和数码管是共阳极的。
关键词:555计时器;计数;共阳极;芯片;预置数。
目录
1.设计背景 (1)
1.1了解数字电路系统的定义及组成 (1)
1.2掌握时钟电路的作用及基本构成 (1)
2.设计方案 (1)
2.1任务分析 (1)
2.2方案论证 (1)
3.方案实施 (2)
3.1原理图设计 (2)
3.2电路仿真 (3)
3.3 PCB制作 (3)
4.结果与结论 (4)
4.1设计出的原理图 (4)
5.收获与致谢 (5)
6.参考文献 (5)
7.附件 (5)
7.1电路原理图 (5)
7.2 PCB布线图 (6)
7.3元器件清单 (7)
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任务分析
本设计为实现计数报警功能,首先可以用脉冲开关实现计数脉冲的产生;其次可以用74LS192N计数器和 74LS247N译码器实现计数和数字的显示,最后用分频器和红色LED灯实现声光报警,为了让红LED灯持续亮10秒,可以使用555定时器实现;总的来说电路有两部分组成,一部分是计数译码部分,另一部分是声光报警部分。
2.2方案论证
计数电路用74LS192N实现,译码电路用74LS247实现,数字的显示用数码管是实现,声光报警功能用分频器和LED灯实现,持续10秒的亮灯时间用555计时器实现。
总之这个方案在理论上是完全可行的。
3. 方案实施
3.1原理图设计
选择本设计需要用的数字器件,如74LS192N计数器芯片,74LS247芯片,555计时器,数码管等数字器件;应用Altium Designer软件绘制各单元的逻辑电路图,在画图
的时候我们要知道所有数字元器件各个引脚的功能,这样我们才能正确接线。
电路的定时和报警部分如图1所示。
图1 电路的声光报警部分原理图
3.2电路仿真
在各单元电路设计的基础上,用Multisim 9软件把各单元电路连接起来,画出符合软件要求的系统整体逻辑电路图。
系统整体电路设计完成后,对系统整体进行仿真,验证设计的正确性。
进入仿真状态后,当按动脉冲开关时,数码管可以显示00至99之间的所有数值,当数码管显示99时,LED灯发光,并且持续亮10秒,所以电路的设计是正确的。
如图2所示的部分仿真图。
图2 部分电路仿真图
3.3 PCB制作
在验证原理图的正确之后,便可以制作PCB了;首先应当确定所使用数字元件都有正确的封装,如果没有封装的可以自己添加,如果封装库里没有,自己可以画出该数字元件的正确封装。
然后使用Altium Designer 进行原理图向PCB的正确导入;导入之后(如图3所示)便可以进行元器件的布局设计,以方便布线为原则;在合理布局之后(如图4所示),对整个PCB制作的规则进行合理的设置,如电源线和地线要求采用0.8mm或是
图3 导入之后的PCB
图4 元器件布局图
0.6mm,如果从两个焊盘中间穿过时用0.4mm或0.3mm。
信号线采用0.5mm。
如果从两个焊盘中间穿过时用0.4mm或0.3mm。
焊盘的内径用0.8mm或0.85mm。
外径根据需要进行修改,一般为X方向1.6 mm,Y方向2.0mm,或是X方向2.0 mm,Y方向1.6mm。
在进行布线时,我们使用手动布线,而不使用自动布线,手动布线时在保证跳线尽量少的情况下布局要美观大方,布线时我们要熟练掌握该软件得快捷键,这样可以使我们加快设计进程,方便我们布线,像快捷键Tap、Shift+W、Space等等,在使用时非常方便。
3.4 安装与调试
PCB布线完成之后,可以制作电路板,制作电路板我们采用腐蚀工艺制作,用装有直径为0.8mm的转孔机对电路板的过孔进行打孔操作,然后用纱布对电路板镀铜的一面进行打磨,这样可以使电路板显得整洁美观,然后在镀铜的一面上涂上松香,这样可以防止铜被氧化,同时可以使焊接更加容易而且焊点美观。
接下来,就是对元器件的焊接了;一般情况下在焊接时我们按照元器件由小到大进行焊接,焊接完成之后就可以接通电源进行调试。
4. 结果与结论
在整个设计过程中总共分为四大部。
第一步是原理图的制作,第二步是PCB的布线,第三步是电路板的制作与元器件的焊接,第四步是整个电路板的调试与之后的总结工作。
本次设计的电路工作状态良好,所有芯片都能正常工作,电路可以实现0到99之间的计数功能并且实现报警功能。
本次设计的电路板总体上简洁美观,用最少的芯片实现了所需的功能。
但是两个显示数码管间距有点大,显示的两位数虽然可以读出,但是美感不足,电路板的正面有很多闲余的地方,元件的密度不是很大;最重要的缺点是我们设计板子在接通电源时不能正常复位到00,但是在仿真的时候确是可以复位到00,由此可以看出理论与实际还是有差别的。
5. 收获与致谢
这次时间为两个星期的课程设计试验大大培养了我的动手能力和同学间的相互合作精神。
从一开始我看到自己选定的题目,就在思考怎样才能设计出一个正确的原理图,这个很重要,也是所有工作的基础,如果要完成原理图设计工作,这就要求我们有足够的理论知识储备,这个功夫就在平时了;原理图的设计是理论与实践的交叉点,原理图设计好之后,我们可以利用仿真软件进行仿真,这样便可以验证我们设计的正确性;接下来就需要将原理图导入到PCB中,进行一项比较复杂的工作,就是布线了。
在我一个新手看来布线是这次设计中比较复杂的,因为布线好像没有规律可寻,全部靠自己的经验,所以我为了能够使自己布线布得美观大方,我总共重做了六次,每一次都有进步,
每一次都可以减少跳线的数量,最重要的是在布线的过程中我学会了和同学交流同时积累了经验并且熟练地掌握了软件的基本使用方法和一些快捷键的用途。
当电路板做好之后,就是焊接元器件了,这是我最拿手的,在自己设计的板子上焊接元器件有一种不一样的感觉,我特别享受这份感觉。
最终在我们小组的共同努力下板子最终做好了,接通电源后可以很正常的工作。
这次课程设计增强了我的独立思考、解决问题和团结合作的能力,尤其是解决问题的能力。
最终这次课程设计要特别感谢XXX老师、XXX老师、XXX 老师的耐心辅导以及在设计中给出的宝贵建议和意见,在此我表示深深的感谢!
6. 参考文献
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]臧春华.电子线路设计与应用[M].北京:高等教育出版社,2005.
[3]邱关源罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]阎石.数字电子技术(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2005.
[5]张阳天韩异凡Protel DXP电路设计[M].北京:高等教育出版社,2005.
7. 附件
7.1 电路原理图
7.2 PCB布线图
7.3 元器件清单
名称功能数量
74LS192N可逆十进制计数器2片
NE555N定时1片
74LS247译码/驱动器(共阳极)2片
共阳极数码管七段数码管显示器2个
电阻100、47K 共5个电容10uF 2个
发光二极管红色1个
开关产生计数脉冲1个
7。