電子電路課程設(shè)計--響應(yīng)時間測試儀

1、<p><b>　　本科生課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目： 電子電路課程設(shè)計 </p><p>　　課 程： 電子技術(shù)基礎(chǔ) </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　

2、班 級： </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： </p>

3、;<p>　　完成日期： 2013-7-2 </p><p><b>　　總 目 錄</b></p><p>　　第一部分：任務(wù)書 </p><p>　　第二部分：課程設(shè)計報告</p><p><b>　　第 一 部 分</b><

4、/p><p><b>　　任</b></p><p><b>　　務(wù)</b></p><p><b>　　書</b></p><p>　　電子技術(shù)設(shè)計（含制作）》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　一、課程設(shè)計的目的</b>&l

5、t;/p><p>　　本課程是在學完《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)實驗》《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《數(shù)字電子技術(shù)實驗》之后，集中兩周時間，進行的復(fù)雜程度較高、綜合性較強的設(shè)計課題的實做訓練。主要包括：方案論證、系統(tǒng)電路分析、單元功能電路設(shè)計、元器件選擇、安裝調(diào)試、計算機輔助設(shè)計、系統(tǒng)綜合調(diào)試與總結(jié)等。使學生在《數(shù)字電子技術(shù)》基本知識、實踐能力和綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識、水平諸方面得到全面提高，為后續(xù)課程的學習，為培養(yǎng)應(yīng)用

6、型工程技術(shù)人才打下重要基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計的要求</b></p><p>　　1、加強對電子技術(shù)電路的理解，學會查尋資料、方案比較，以及設(shè)計計算等環(huán)節(jié)，進一步提高分析解決實際問題的能力。</p><p>　　2、獨立開展電路實驗，鍛煉分析、解決電子電路問題的實際本領(lǐng)，真正實現(xiàn)由知識向技能的轉(zhuǎn)化。</p>

7、<p>　　3、獨立書寫課程設(shè)計報告，報告應(yīng)能正確反映設(shè)計思路和原理，反映安裝、調(diào)試中解決各種問題。</p><p>　　考核樣機是否全面達到現(xiàn)定的技術(shù)指標，能否長期可靠地工作，并寫出設(shè)計總結(jié)報告。</p><p><b>　　三、設(shè)計題目及內(nèi)容</b></p><p>　　課題：響應(yīng)時間測試儀</p><p&g

8、t;　　內(nèi)容：設(shè)計、安裝、調(diào)試響應(yīng)時間測試儀</p><p><b>　　課程要求：</b></p><p>　　測試者按下按鈕1，燈亮；被測試者見燈亮按下按鈕2，燈滅，用二位數(shù)碼管顯示被測者的響應(yīng)時間（精度為百分之一秒）。</p><p><b>　　四、設(shè)計要求</b></p><p>　　用中

9、小型規(guī)模集成電路設(shè)計、安裝、調(diào)試出所要求的電路；</p><p><b>　　五、時間安排</b></p><p>　　方案設(shè)計：1天 電路設(shè)計：3天</p><p>　　裝配圖設(shè)計：1.5天 安裝調(diào)試：3天 課程設(shè)計報告：1.5天</p><p><b>　　第 二 部 分</b>&l

10、t;/p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　報</b></p&

11、gt;<p><b>　　告</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計任務(wù)及要求…………….………………………………………….….…...（7）</p><p>　　2電源電路設(shè)計方案………………………………………….…………….….（8）</p>

12、<p>　　2.1控制電路工作原理…………………………………………..………..……….….....（8）</p><p>　　2.2器件選型 …………………………………………………..………..…………..…..（8）</p><p>　　2.3參數(shù)計算…………………………………….………………………………....（8）</p><p>　　3 控制電路

13、設(shè)計…………………………………………...………………….（9）</p><p>　　3.1 控制電路工作原理………………………………………..………..……………...（9）</p><p>　　3.2器件選型…………………………………….………………………………....（9）</p><p>　　4 振蕩電路設(shè)計…………………………………………...………………

14、…（10）</p><p>　　4.1 振蕩電路工作原理………………………………………..………..……………..（10）</p><p>　　4.2 器件選型…………………………………….………………………………..（10）</p><p>　　5 計數(shù)電路設(shè)計…………………………………………...…………………（11）</p><p>　

15、　5.1 計數(shù)電路工作原理………………………………………..………..……………..（11）</p><p>　　5.2器件選型…………………………………….………………………………...（11）</p><p>　　6 譯碼顯示電路設(shè)計……………………………………...…………………（12）</p><p>　　6.1 譯碼顯示電路工作原理………………………………

16、…..………..……………..（12）</p><p>　　6.2器件選型…………………………………….………………………………...（12）</p><p>　　7 系統(tǒng)總體電路設(shè)計……………………………………...…………………（13）</p><p>　　7.1 系統(tǒng)總體電路………………………………….. ………. ………..……………...（13）</

17、p><p>　　7.2 電路說明…………………………………….……………………………….（13）</p><p>　　8 電路調(diào)試………………………………………………...…………………（15）</p><p>　　8.1 變壓器調(diào)試及實驗結(jié)果分析…………………………………….….…......（15）</p><p>　　8.2 整流電路調(diào)試

18、及實驗結(jié)果分析…………………………………….…..…..（15）</p><p>　　8.3 RP2(502)顯示電路調(diào)試及實驗結(jié)果分析………………………………….…（15）</p><p>　　8.4 示波器電路調(diào)試及實驗結(jié)果分析…………………………………….….…（15）</p><p>　　8.5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及實驗結(jié)果分析………………………………………….….…

19、..（16）</p><p>　　9 改進意見及收獲體會…………………………………...…………………（17）</p><p>　　10 器件明細清單…………………………………………...………………..（19）</p><p>　　參考文獻……………………………………….……………………………….（20）</p><p><b>

20、　　1設(shè)計任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)及要求</b></p><p>　　通過設(shè)計反應(yīng)時間測試儀，我們需要了解各個器件的功能以及管腳功能,了解電路的基本原理以及總體結(jié)構(gòu)，并熟悉掌握其電路的工作過程，精確度為0.01s。</p><p><b>　　課程設(shè)計的要求</b></p&

21、gt;<p>　　1、加強對電子技術(shù)電路的理解，學會查尋資料、方案比較，以及設(shè)計計算等環(huán)節(jié)，進一步提高分析解決實際問題的能力。</p><p>　　2、獨立開展電路實驗，鍛煉分析、解決電子電路問題的實際本領(lǐng)，真正實現(xiàn)由知識向技能的轉(zhuǎn)化。</p><p>　　3、獨立書寫課程設(shè)計報告，報告應(yīng)能正確反映設(shè)計思路和原理，反映安裝、調(diào)試中解決各種問題。</p><

22、p>　　考核樣機是否全面達到現(xiàn)定的技術(shù)指標，能否長期可靠地工作，并寫出設(shè)計總結(jié)報告。</p><p><b>　　2電源電路設(shè)計方案</b></p><p>　　2.1控制電路工作原理</p><p>　　剛開始輸入的為交流電源，電源電壓為220v，通過降壓變壓器副邊的電源電壓降到了9v，經(jīng)過4個二極管整流變成直流電壓在經(jīng)過濾波電容和穩(wěn)壓

23、塊以及電壓跟隨器的作用將電源電源可變?yōu)?v~13v的電壓，最終用8v的電壓進行調(diào)試。</p><p><b>　　2.2器件選型</b></p><p>　　變壓器：輸入：220v 50HZ~60Hz；輸出：9v;</p><p>　　二極管：1N4007,4個，黑正白負；</p><p>　　濾波（電解）電容：C1，1

24、000uf;電容：C2，1uf;</p><p>　　穩(wěn)壓塊：7805，固定電壓，8v;</p><p>　　電壓跟隨器：741;</p><p>　　電阻：R22，3K;</p><p>　　可調(diào)電阻：RP2，5k；</p><p>　　電解電容：C3，1uf;</p><p>　　2.3參數(shù)

25、計算：C3 5V~13V</p><p><b>　　3控制電路設(shè)計</b></p><p>　　3.1控制電路工作原理</p><p>　　S1開關(guān)按下，C4電容兩端電壓不能突變，C4左邊為高電平則右邊也為高電平，則1,2兩個管腳也為高電平，經(jīng)過與非門3為低電平，在經(jīng)過與非門管腳4為高電平，在經(jīng)過一個與非門二極管左邊為低電平，這時二級管導通

26、發(fā)亮，當S2未按下管腳8為高電平，經(jīng)過一個與非門管腳10為低電平，由于C6電容兩端電壓不能突變，C6左邊為低電平則右邊也為低電平，則12,13兩個管腳也為低電平，經(jīng)過與非門管腳11為高電平，產(chǎn)生片選信號；當S2按下后管腳8為低電平，經(jīng)過一個與非門管腳10為高電平，由于C6電容兩端電壓不能突變，C6左邊為高電平則右邊也為高電平，則12,13兩個管腳也為高電平，經(jīng)過與非門管腳11為低電平，則產(chǎn)生鎖存信號，將開關(guān)S1與開關(guān)S2按下的時間差鎖存

27、起來。</p><p><b>　　3.2器件選型</b></p><p>　　與非門均選用4093+管座（14腳）；電容C4 為0.022uf(223)；</p><p>　　電容D6為 0.033uf(333)； 發(fā)光二極管；</p><p><b>　　4 振蕩電路設(shè)計</b></p

28、><p>　　4.1振蕩電路工作原理</p><p>　　當接通電源后12號端口的初值為高電平1，當開關(guān)S1按下后經(jīng)過電容與兩個與非門后變?yōu)楦唠娖?，則13號端口為高電平1,12、13端口相與再取非變?yōu)榈碗娖?，這時12號端口經(jīng)過RP1與R4對端口11放電，當端口11到達閾值電壓后跳變?yōu)楦唠娖?，則端口12跳變?yōu)榈碗娖?，則端口11經(jīng)過R4、RP1，對端口12放電，當端口12到達閾值電壓后跳變

29、為高電平1，則端口11跳變?yōu)榈碗娖?，則端口12接著再對端口11放電，如此周而復(fù)始產(chǎn)生了周期性的脈沖信號，經(jīng)過CPU對兩個40110片子送入周期性脈沖信號。</p><p><b>　　4.2器件選型</b></p><p>　　C5為0.022uf(223)； RP1為500k(504)；</p><p>　　與非門選用4093+管座（1

30、4腳）；電阻R4,1M；</p><p><b>　　5 計數(shù)電路設(shè)計</b></p><p>　　5.1計數(shù)電路工作原理</p><p>　　當多諧振蕩器產(chǎn)生周期性信號經(jīng)過片子的管腳9（CPU)輸入到片子中</p><p><b>　　5.2器件選型</b></p><p>

31、;　　兩片40110,以及其管座：具有計數(shù)譯碼等功能。</p><p>　　6 譯碼顯示電路設(shè)計</p><p>　　6.1譯碼顯示電路工作原理</p><p>　　當兩個片子均被選中，當上面的片子的九號管腳CPU有脈沖信號接入后，上面片子將脈沖信號輸出經(jīng)過下面片子的九號管腳輸入脈沖信號，則兩個片子均有脈沖信號接入；由于40110有計數(shù)功能以及譯碼功能，當開關(guān)S2按

32、下后通過管腳6將脈沖信號鎖存起來，通過LED顯示器顯示兩個開關(guān)按下所間隔的時間。</p><p><b>　　6.2器件選型</b></p><p>　　集成塊：40110+管座（16腳)；共陰極+管座（28腳）；</p><p>　　電阻：750Ω（14個）</p><p><b>　　7系統(tǒng)總體電路設(shè)計&l

33、t;/b></p><p><b>　　7.1系統(tǒng)總體電路</b></p><p><b>　　7.2 電路說明</b></p><p>　　當S1開關(guān)按下，C4電容兩端電壓不能突變，C4左邊為高電平則右邊也為高電平，則1,2兩個管腳也為高電平，經(jīng)過與非門3為低電平，在經(jīng)過與非門管腳4為高電平，在經(jīng)過一個與非門二極管

34、左邊為低電平，這時二級管導通發(fā)亮，當S2未按下管腳8為高電平，經(jīng)過一個與非門管腳10為低電平，由于C6電容兩端電壓不能突變，C6左邊為低電平則右邊也為低電平，則12,13兩個管腳也為低電平，經(jīng)過與非門管腳11為高電平，產(chǎn)生片選信號；當S2按下后管腳8為低電平，經(jīng)過一個與非門管腳10為高電平，由于C6電容兩端電壓不能突變，C6左邊為高電平則右邊也為高電平，則12,13兩個管腳也為高電平，經(jīng)過與非門管腳11為低電平，則產(chǎn)生鎖存信號，將開關(guān)S

35、1與開關(guān)S2按下的時間差鎖存起來。并將鎖存的的內(nèi)容經(jīng)過譯碼器通過LED顯示器顯示出來；電源電路中剛開始為220v經(jīng)過降壓變壓器降壓得到9v的電壓，經(jīng)過4個二極管整流變成直流電壓在經(jīng)過濾波電容和穩(wěn)壓塊以及電壓跟隨器的作用將電源電源可變?yōu)?v~13v的電壓，最終用8v的電壓進行調(diào)試。</p><p><b>　　8電路調(diào)試</b></p><p>　　8.1變壓器調(diào)試及實

36、驗結(jié)果分析</p><p>　　將萬用表調(diào)零，并打到電壓端測試變壓器是否有輸出電壓并且為九伏左右，如果有輸出電壓則表明變壓器可以正常工作。</p><p>　　8.2 整流電路調(diào)試及實驗結(jié)果分析</p><p>　　測量整流電壓是否為九伏左右，通過測量電解電容C1兩管腳的電壓測得整流電源，并且此時集成塊741有點溫燙，說明電路正常。</p><p

37、>　　8.3 RP2(502)調(diào)試及實驗結(jié)果分析</p><p>　　將兩塊40110插到管座上，接通電源，二極管亮，調(diào)節(jié)502使其在8v左右，并將502調(diào)至最左邊和最右邊記錄電壓的范圍，在6v~12v左右；表明電路正常。</p><p>　　8.4 示波器調(diào)試及實驗結(jié)果分析</p><p>　　調(diào)試中出現(xiàn)的波形圖為方波，通過調(diào)節(jié)RP1（504）調(diào)節(jié)示波器方波

38、的長度，但是方波的上面一橫線正好為一格，而下面一橫線總是大于一格，這時為了改進電路我們將R4電阻換成了750Ω的電阻，方波的特性就變好了。</p><p>　　8.5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及實驗結(jié)果分析</p><p>　　將數(shù)碼管插到管座上，以及兩個40110插到管座上，接通電源，按下開關(guān)S1,二極管亮，LED顯示器不停地跳變，按下S2，數(shù)碼管上則顯示兩個開關(guān)閉合相差的時間。</p>

39、<p>　　9改進意見及收獲體會</p><p>　　在我們焊接電路時老師就說了該電路板有錯誤需要我們自己找出來并加以改正，我們邊焊接電路邊對照老師給的原理圖邊找出錯誤剛開始沒有找出來，等到我們均把電路焊接完成后，在調(diào)試之前老師又讓我們找一遍錯誤，并規(guī)定了時間，在時間的壓力下我們又重新從變壓器開始找起，通過一層一層的排查，找到R22需要與濾波電容相連，所以只需要在電路板的后面將R22左邊的管腳與電解電容

40、的輸出端相連即可，在電路的調(diào)試過程中，我們班的每組幾乎都遇到了同樣的問題：在示波器的調(diào)試中，通過調(diào)節(jié)RP1(504)調(diào)節(jié)波的長度，但是我們調(diào)試的結(jié)果是示波器上上面的波長可以調(diào)到一格的距離，但是下面的波長總是大于一格的長度，通過老師的建議，我們將R4的電阻換成了750Ω的電阻，再用示波器調(diào)試后，上下兩邊的波長均為一個方格了，這時我們才進行的下面的實驗。</p><p>　　通過這次的電子線路的課程設(shè)計實驗，反應(yīng)那個

41、時間測試儀工作原理分析及其安裝調(diào)試實踐學習，讓我學到了很多實實在在的東西，通過親自動手，我了解到了一些自己的不足，比如說焊接能力不行，需要多焊接一些東西，以提高自己的焊接水平，并且還有一些小事件值得自己注意的比如說拿萬用表測電壓電流時該打到什么檔位，怎么拿萬用表的測量表頭，專業(yè)的應(yīng)該用一只手拿表頭測量，否則出去了可要鬧笑話了，還有通過這次的實踐使我進一步地鞏固和加深對數(shù)電以及模電的相關(guān)知識的運用。</p><p>

42、;　　社會實踐使同學們找到了理論與實踐的最佳結(jié)合點。尤其是我們學生，只重視理論學習，忽視實踐環(huán)節(jié)，往往在實際工作崗位上發(fā)揮的不很理想。通過實踐所學的專業(yè)理論知識得到鞏固和提高。就是緊密結(jié)合自身專業(yè)特色，在實踐中檢驗自己的知識和水平。通過實踐，原來理論上模糊和印象不深的得到了鞏固，原先理論上欠缺的在實踐環(huán)節(jié)中得到補償，加深了對基本原理的理解和消化。</p><p>　　實習讓我懂得了團對的力量。這次的實踐活動我們是

43、兩個人一組，我們齊心合作，共同完成老師布置的任務(wù)，雖然我們兩個都是女生，但是我們動手的能力也不比男生的差，我們也通過自己的優(yōu)勢比如說專業(yè)知識比男生稍微好一點，來提高我們完成老師布置任務(wù)的效率，通過我們兩個人的通力合作，我們在老師規(guī)定的時間內(nèi)完成了老師布置的任務(wù)，并且焊接的電路也沒有出差錯。</p><p><b>　　10器件明細清單</b></p><p><