電子技術(shù)課程設(shè)計-通用示波器顯示字符

1、<p>　　課 程 設(shè) 計 報 告</p><p>　　題 目: 通用示波器顯示字符</p><p>　　學(xué) 院: 自動化學(xué)院 </p><p>　　班 級: </p><p>　　日期: 2011 年 1 月 <

2、;/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次實驗的設(shè)計目的是設(shè)計在通用示波器上顯示漢字的控制電路。利用555定時器改裝成多諧振蕩器以確定點在示波器上存留的時間，利用74LS161接成計數(shù)器并將其輸出端和EPROM相接賦予EPROM地址，將燒入EPROM的編碼經(jīng)DAC轉(zhuǎn)化，通過LM324輸出到示波器，實驗要求在示波器上顯示0—9Hz，和一句唐詩。

3、</p><p>　　關(guān)鍵詞：脈沖控制、DAC轉(zhuǎn)化、EPROM編碼、示波器顯示</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　目 錄2</b></p><p>　　

4、一、課程設(shè)計目的3</p><p>　　二、設(shè)計任務(wù)與要求3</p><p>　　三、方案設(shè)計與論證3</p><p>　　四、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算6</p><p>　　五、電路的安裝與調(diào)試7</p><p>　　六、遇到問題的解決方法8</p><p><b>　　七

5、、結(jié)論與心得9</b></p><p><b>　　八、參考文獻9</b></p><p>　　附件：總原理圖及元器件清單</p><p><b>　　通用示波器顯示字符</b></p><p><b>　　課程設(shè)計目的</b></p><p

6、>　　1．鞏固和加深對電子技術(shù)課程基本知識的理解，提高綜合運用所學(xué)知識的能力。</p><p>　　2．提高獨立解決工程實際問題的能力。培養(yǎng)根據(jù)課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻資料的能力。</p><p>　　3．通過設(shè)計方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選擇及電路安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)．初步掌握簡單實用電路的工程設(shè)計方法。</p><p>　　4．提高動手能力。

7、掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學(xué)會對簡單實用電路的實驗調(diào)試和對整機指標(biāo)的測試方法。</p><p>　　5．能按課程設(shè)計任務(wù)書的要求編寫設(shè)計說明書。了解與課題有關(guān)的電路以及元器件的工程技術(shù)規(guī)范，能正確反映設(shè)計和實驗成果。</p><p><b>　　二、設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p>　　1．使用示波器的X-Y方式顯示漢字字符；<

8、;/p><p>　　2．兩個內(nèi)容：0-9Hz數(shù)字字母和一句唐詩（內(nèi)容自選）；</p><p>　　3．人眼不易察覺閃爍；</p><p>　　4. 分為兩行顯示方式---用按鍵選擇。</p><p><b>　　三、方案設(shè)計與論證</b></p><p>　　在實驗前需弄清楚示波器的顯示原理<

9、/p><p>　　示波器的顯示原理是用數(shù)字的方法產(chǎn)生鋸齒波</p><p>　　采用8位精度，相當(dāng)于把示波器劃分為256×256小格</p><p>　　對應(yīng)Y掃描的1個周期，X有256個掃描周期，示意如下：</p><p>　　采用8位精度，相當(dāng)于把示波器劃分為256×256小格</p><p>　　

10、對應(yīng)Y掃描的1個周期，X有256個掃描周期，示意如下：</p><p>　　根據(jù)示波器的顯示原理可以設(shè)計出三種方案：</p><p>　　方案一：根據(jù)示波器的顯示原理編出要顯示的字的代碼，利用數(shù)據(jù)選擇器及相關(guān)組合電路實現(xiàn)利用計數(shù)器控制輸出X,Y坐標(biāo)的電評以達到控制示波器在預(yù)定位置打點的效果。該方案需要用到555定時器，計數(shù)器，D/A轉(zhuǎn)換器等器件。由于需要顯示內(nèi)容較多，且電路較為復(fù)雜，故放棄

11、使用。</p><p>　　方案二：利用EPROM的可儲存性，設(shè)計電路，使得電路實現(xiàn)利用555定時器給定輸入信號，利用8位二進制計數(shù)器控制EPROM的詢問地址，將EPROM中輸出的信號輸入D/A轉(zhuǎn)換器中，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后利用放大電路使示波器顯示要求字符。需要器件有555定時器，EPROM，D/A轉(zhuǎn)換器，LM324等，EPROM編碼采用逐點編碼。由于編碼行數(shù)太多，超出內(nèi)存允許，無法實現(xiàn)。</p>&

12、lt;p>　　方案三：在方案二的基礎(chǔ)上，改進電路，簡化代碼，使代碼行數(shù)減少到1500行左右，161計數(shù)器數(shù)量從4個減少到3個，并設(shè)計含有發(fā)光二極管的檢測電路。由于設(shè)計思路較為明確，電路連接簡單，編碼量較少，故采用該種方案。</p><p>　　該方案設(shè)計流程圖如下：</p><p>　　ROM陣列編寫原理如下：</p><p>　　四、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算&

13、lt;/p><p><b>　　1.輸入信號的產(chǎn)生</b></p><p>　　555定時器產(chǎn)生方波信號</p><p>　　2.8位二進制計數(shù)器的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)課本上的方法連接兩片74LS161，使其構(gòu)成8位2進制計數(shù)器</p><p>　　3..EPROM及DAC的連接原理圖如圖所

14、示。</p><p>　　五、電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　1、調(diào)試前的直觀檢查</p><p>　　檢查電路連線是否正確；包括錯線、少線、多線；</p><p>　?。?）按照電路圖檢查安裝的線路；</p><p>　?。?）按照實際電路來對照原理電路進行查線。</p><p>　　2

15、、元、器件安裝情況     檢查元、器件引腳之間有無短路；連接處有無接觸不良；</p><p>　　3、電源供電與信號源連線     檢查電源供電（包括極性）、信號源連線是否正確；</p><p>　　4、電源端對地（┸）是否存在短路     在通電前，斷開一根電源

16、線，用萬用表檢查電源端對地（┸）是否存在短路</p><p>　　若電路經(jīng)過上述檢查，并確認(rèn)無誤后，就可轉(zhuǎn)入調(diào)試階段。</p><p><b>　　調(diào)試階段：</b></p><p><b>　　一、通電觀察</b></p><p>　　觀察有無異?，F(xiàn)象，有無冒煙。</p><p

17、><b>　　異常氣味。</b></p><p><b>　　元器件是否發(fā)燙。</b></p><p><b>　　電源是否有短路。</b></p><p><b>　　二、靜態(tài)調(diào)試 </b></p><p>　　靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)的工作點。&l

18、t;/p><p>　　數(shù)字電路的各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系。</p><p><b>　　三、動態(tài)調(diào)試</b></p><p><b>　　調(diào)試的方法：</b></p><p>　　在電路的輸入端接入適當(dāng)頻率和幅值的信號。</p><p>　　循著信號的流向逐級檢測

19、各有關(guān)點的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)。</p><p>　　發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，縮小故障范圍，</p><p><b>　　設(shè)法排除故障</b></p><p><b>　　調(diào)試中注意事項:</b></p><p>　　1、正確使用測量儀器的接地端。</p><p>　　2、測量電壓所用

20、儀器的輸入阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。</p><p>　　3、測量儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。</p><p>　　4、要正確選擇測量點。</p><p>　　5、測量方法要方便可行。</p><p>　　6、調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真觀察和測量，還要善于記錄。</p><p>　　7、調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認(rèn)真查

21、找故障原因，切不可一遇故障解 </p><p>　　決不了就拆掉線路重新安裝。</p><p>　　六、遇到問題的解決方法</p><p>　　1.定時器模塊電路的連接與調(diào)試：設(shè)計采用ＮＥ555定時器的最大問題就是定時器產(chǎn)生方波脈沖不穩(wěn)定，檢查很長時間沒能找到問題所在，請教老師后，明白可能是由于器件存在問題，通過調(diào)換器件使該部分工作正常。</p>&l

22、t;p>　　2.計數(shù)器的連接與調(diào)試：在將3個74LS161直接按照自己設(shè)計的電路圖完整連接成12位進制的計數(shù)器時，通過函數(shù)信號發(fā)生器輸入方波信號進行計數(shù)，卻發(fā)現(xiàn)輸出端沒有產(chǎn)生高低電平變化，接發(fā)光二極管測試后，未發(fā)現(xiàn)明顯變化。檢查各線路連接后確定接線無誤后通過降低輸入方波頻率和提高輸入方波幅值，使計數(shù)器得以正常工作。</p><p>　　3.EPROM和LM324的連接與調(diào)試；接電后發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)示波器沒有波形顯示

23、，用萬用表檢查各輸出端電平變化后發(fā)現(xiàn)，EPROM和LM324沒有正常工作，通過查閱資料后發(fā)現(xiàn)器件的工作電壓與其它器件不同，給EPROM接+10V，LM324接+12V和-12V后問題解決。</p><p>　　4.示波器的調(diào)試：按老師的要求將電路接入老款示波器中發(fā)現(xiàn)不易顯示波形，且不易調(diào)試，經(jīng)老師同意后使用數(shù)字示波器，經(jīng)調(diào)試后發(fā)現(xiàn)波形不是設(shè)計目標(biāo)波形，字無法正常顯示，出現(xiàn)亂碼，詢問老師后，老師建議重新編寫代碼。&

24、lt;/p><p>　　5.代碼的編寫：代碼的編寫是本次實驗最為復(fù)雜的一環(huán)，我們一共編寫了四種代碼，第一種是按字形逐點編碼，編碼約4500行，因擔(dān)心可能會數(shù)據(jù)溢出，放棄使用。第二種是按首末點編寫，編碼約500行，進入實驗室后發(fā)現(xiàn)要使用打點的顯示方式，不能使用。第三種是采點編寫，通過將第一種編寫的代碼簡化，減少代碼數(shù)量，使編碼控制在1300行左右，但在實驗中并未出現(xiàn)預(yù)想圖像，放棄使用。第四種，通過改進第三種代碼，擴大字

25、的顯示區(qū)域，但在實驗中還是無法正常顯示，不明原因。</p><p><b>　　七、結(jié)論與心得</b></p><p>　　1.這次電子技術(shù)課程設(shè)計安排在我們學(xué)完了電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)這些課程之后，這是非常恰當(dāng)也非常有必要的。這次課程設(shè)計是我們第一次將課本上所學(xué)到的理論知識進行綜合運用，解決實際問題，這極大地激發(fā)了我們對所學(xué)知識的興趣，也是對我們的一項

26、挑戰(zhàn)。</p><p>　　2.在設(shè)計過程中，我們查閱資料，閱讀技術(shù)報告，提高獨立解決工程實際問題的能力。培養(yǎng)根據(jù)課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻資料的能力。</p><p>　　3.在進實驗室進行實物連接時，使我對萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器，面包板的使用有了進一步的熟悉，提高我們的動手能力．掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，以及對簡單實用電路的實驗調(diào)試和對整機指標(biāo)的測試方法。&

27、lt;/p><p>　　4. 在實驗室的兩天多時間使我們進一步認(rèn)識到嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度的重要性，通過課程設(shè)計實踐，我也初步建立了正確的生產(chǎn)觀點，經(jīng)濟觀點，全局觀點和安全用電、節(jié)約用電的觀點。</p><p>　　5.實驗中雖然遇到一些令人頭痛的問題，但我們通過這些問題也認(rèn)識到了很多自己的不足，也學(xué)到了很多課本上不曾出現(xiàn)的東西。通過一次次的調(diào)試及修正，讓我意識到了在工程設(shè)計中認(rèn)真和耐心

28、的重要性，也意識到了團隊合作的作用，而且在今后的工作學(xué)習(xí)中我要更加虛心地請教別人，畢竟自己還是有很多不足。</p><p><b>　　八、參考文獻</b></p><p>　　[1] 張文榮.模擬電子技術(shù)課程教學(xué)新探[J]. 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué) 報.2004,4(3).</p><p>　　[2] 余道衡，徐承和. 電子電路手冊

29、[M].  北京：北京大學(xué)出版社， 1996</p><p>　　[3] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社，2001.414-417.</p><p>　　[4] 彭介華。電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，1997.3-45.</p><p>　　[5] 閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版

30、社，1998.348-352.</p><p>　　[6] 盧結(jié)成，陳力生，田紅民等.電子電路實驗及應(yīng)用課題設(shè)計[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002.20-23.</p><p>　　附件：總原理圖及元器件清單</p><p><b>　　總原理圖</b></p><p><b>　　2．元件清單&l