《数模混合课程设计设计报告》
时钟电路设计
姓名: 潘正意
学号: 22201020104225
专业班级: 应用电子技术
1.课题名称:
数字技术和模拟技术相综合的课程设计。
2.内容摘要:
本课程力图与全国电子设计大赛接轨,但尽量保持其基础性和入门性课程的特征。
3.设计内容及要求。
一、设计任务。
设计一个利用直流稳压电源供电的数字电子钟。
二、电路设计要求。
1>(1)要求提供输出电压直流+5v,最大负载电流imax=500ma,稳压系数5u≤0.05
2)该直流稳压电源可供数字电路正常工作。
2>数字电路部分设计要求。
1) 设计一个有“时”“分”“秒”显示的电子钟(23小时,59分、59秒),应具有校正功能。
2) 方案设计可充分发挥所学,可进行功能扩展(比如增加整点报时功能),尽量选中小规模集成电路设计。
3) 制作电子钟的“秒”显示部分数码显示管从0~59秒循环显示,通过按键可实现复位。
三、电路**要求。
利用multisim2001或protel软件对不同设计方案的电路进行**分析,根据**结果选择最佳方案,体现到设计报告中。
四、电路原理图与电路pcb图绘制要求。
1.电路原理图绘制要求:
利用protel99se绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路。
的原理图,按照我们所提供的元器件确定元件封装,进。
行erc检查无误后生成网络表。
2.pcb绘图要求:
1)采用单面板制图,板框尺寸为长15cm、宽10cm。
模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外,其余均和数。
字电路画在一张pcb图上,注意模拟地和数字地要分开,应留出稳压电路的输入接口。
2)焊盘之间只允许走一根铜膜线。
3)信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。
4)要求所有元件焊盘孔直径为20mil,外直径80mil。
5)安全间距设置为20mil。
6)采用人工布局的方式对元件进行布局,采用自动布线和手动布线相结合的方式布线。
五、电路制作及调试要求。
1)制作输出电压可调的直流稳压电源,输出电压范围为1.25~15v,通过电位器调节至5v。
2)制作电子钟的“秒”显示部分,数码显示管从0~59秒循环显示,通过按键可实现复位。
3)调试时应采用分步调试方法,先焊接完模拟电路部分的元件,将输出电压调节至5v,然后再焊接数字电路部分的元件,通过跳线帽连接数字部分和模拟部分电源,最后上电联调,排除故障。
4.比较和选定设计的方案,画出系统框图。
1>并联稳压电路原理图。
**结果。2>串联稳压电路原理图。
**结果。3>改进稳压电路原理图。
**结果。经过实验**改进的稳压电路效果更好。
5.单元电路设计、参数计算和器件选择。
振荡器原理图。
555振荡器的**。
失真分析。2、j-k触发器构成三分频器。
j-k触发器构成三分频器波形图。
失真分析。ls90构成的60进制计数器。
6.画出完整的电路图,并说明电路的工作原理。
一)工作原理:
数字时钟是用集成电路构成的,用数码显示的一种现代计数器,由分频器、振荡器、校时电路、计数器、译码器和显示器六部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,不同进制计数器、译码器、和显示器组成计时系统,通过校时电路实现对时、分的校准。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统机械表相比,它具有走时准、显示直观、无机械转动装置等特点。
二)电路图。
模拟电路—可调稳压电源电路。
时钟秒技术电路原理图。
秒计数器总电路图。
电气检测。材料生成清单。
三)可调稳压电源电路原理图元件表。
二) 时钟秒计数器电路原理图元件库。
pcb板图。
7.利用multisim软件对电路进行必要的**分析(三个单元电路**)
1、秒计时。
2、分计时。
3、综合部分。
8.制版、组装、调试的内容。包括:
1)使用的主要仪器和仪表。
激光打印机、热转移机、高精度微型旋转、半自动腐蚀机、数字万用表、夹线钳、电烙铁、细砂机、油性笔、透明胶布、汽油、调节电位器。
2)调试电路的方法和技巧。
调试时应采用分步调试方法,先焊接完模拟电路部分元件,将输出电压调制5v,然后再焊数字部分元件,通过跳线帽连接数字部分和模拟部分电源,最后上电并调出故障。
3)测试的数据和波形并与计算结果比较分析。
有实验数据和理论计算和波形基本一致。
4) 调试**现的故障、原因及排除方法。
在整个调试过程中,当把电源都接通,芯片都插上后,x1、x2被点亮,但是x2(个位)不计数,经过分析,应该是秒脉冲模块(555定时器线路)出了问题,经过检查。发现电解电容c3的极性接反了,我们马上改了过来,再接上电源,x2开始计数,并且复位功能键也有效,调试成功!
引脚间短路:焊盘间没接好造成短路或其他原因。电压侧量或示波器探头测试出错点并重新焊接。
焊接质量:虚焊等。重新焊接。
5)总结设计电路的特点和方案的优缺点,指出课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望。
本次课程程引导我在学习中培养了我的创新能力、协作精神,加强了我的动手能力,培养和工程实践的训练,提高我针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力。
本次实验课让我对于本专业的软件有了更好的了解,让我加深了对软件的认识,更有助于减小了我以后工作中的负担。
我相信在我以后的道路上,数字技术和模拟技术课程设计会给我带来不同凡响的影响,我会用所学知识来实现自己未来的路。
9.列出系统需要的元器件。
1.单面敷铜板(规格:15mmx10mm)每组1张。
2. 普通a4打印纸(请每组自备3张)
3.lm317集成块(包括散热片及固定螺丝):每组1套。
k可调电位器:每组1 个。
5.240电阻:每组1 支。
6. 470电阻:每组1支。
7.47k电阻:每组 2支。
8. 300电阻:每组2支。
8.10uf电解电容:每组 1支。
9.1 uf独石电容:每组 1支。
10.0.1uf独石电容:每组 2支。
11.2脚单排插针:每组 3个。
12.8脚ic座:每组 1个。
13.16脚ic座:每组 3个。
14.跳线帽:每组 2个。
15. 按键开关:每组 1个。
16. 发光二极管:每组 1个。
17. 5脚单排插针:每两组1条。
10.列出参考文献。
数模混合课程设计指导书。
11.收获、体会。
在数模混合设计课程的这两个星期,我经过画电路图,自己画封装,在到自己布线,制版,打孔,焊接,调试,自己到最后的得到了喜悦,其中我经过在整个过程的时候少了点上课时候的嘻哈,多了点认真多了点执着 ,其中在布线,制版,调试当中遇到的问题最多,但是因为我的执着坚持最后将线布好,我体会到了结三个臭皮匠比过诸葛亮,在调试时每一次的满怀信心的接上电源 ,又一次次的失败也体会到了成功,让我心灰意冷又让我惊喜不断,不过最后还是找到了问题将其解决,在最后看到成功的时候心情都非常的激动 ,我自己成功做了一个计数器。在整个实验过程我比以前熟悉的使用protel99se,multisim 10。最后还要感谢老师的认真负责,细致、仔细、全面的讲解每个芯片的功能原理,还及时为我解决各种专业问题,还为我补充一些新的知识,让我涨了不少见识。
通过这次动手实践,我甚是体会理论和实践的区别,经验的重要性,老师的专业性很值得我学习。
课程设计报告要求
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课程设计报告合格三要素 第一 文本和字体 段落格式要正确。第二 文章内容要符合要求 有案例分析 有软件的功能介绍 软件应用前后的对比 要有图和表 第三 各个板块都要有 第一篇封皮 第二篇目录 第三篇摘要 第四篇文章内容 第五篇结论建议 第六篇参考文献 注 封皮 目录 摘要 结论建议 参考文献各占一页...