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1、电子系统课程设计模板 电子系统课程设计 一、课程设计目的 加强实践, 提高动手能力, 将所学的理论知识与实际联系起来, 掌握电子应用系统的开发过程。 ( 1) 掌握医用滴液速度计的工作原理; ( 2) 熟悉电子应用系统设计过程和硬件实现的方法; ( 3) 熟悉数字电路中相关器件的用法功能; ( 4) 要求能用相关器件检测液滴, 并对其进行计数和定时, 从而实现速度的计算和显示。 二、课程设计正文 2.1 总体论述 2.1.1具体设计任务; 熟悉CD4098双单稳态触发器、CD4013、MC14518二/十进制同步加计数器、CD4012与非门、CD40103、CD4520、CD4001、 404
2、0、 4553、 4线-7段锁存译码器/驱动器CC4511以及数码管LED的原理及其应用; 掌握三极管的使用方法; 设计外部硬件电路; 对硬件电路进行调试。 2.1.2输入要求; NE555及外围电路产生10000Hz脉冲并经过MC14518芯片分频, 分别产生10Hz和1000Hz的脉冲, 按键按下后产生上升沿以触发4013芯片工作。 2.1.3输出要求; 能够实时显示滴速, 定时时间一到4553立即锁存。 2.1.4性能指标; 系统具有较高的稳定性, 测试应具有较高的精确度, 能达到0.001s。 2.1.5实际电路所能完成的功能: 实际电路能够测试液滴的滴速( 单位: 滴/分钟) , 而
3、且每两滴即可测试出滴速, 滴三滴数码管显示值就会刷新一次。本电路具有实时性好的优点, 但滴速有上限, 即滴速不能超过100滴/分钟, 若超过了就不能正确显示。系统稳定性较好但按键有一定的抖动。 2.1.6理论电路所能完成的功能。 理论电路能够测试液滴的滴速( 单位: 滴/分钟) , 并不是每过一分钟数码管的值才刷新一次, 而是滴了三滴数码管显示值就会刷新一次, 两滴即可测试出滴速。本电路具有实时性好的优点, 但滴速有上限, 即滴速不能超过100滴/分钟, 若超过了就不能正确 显示。CD4040计数周期600ms。假设已知滴速为v滴/分钟(每滴的间隔为60/v秒), 经过分析电路经过600/(6
4、0/(0.1*v)运算结果正好就是v, 因此此电路显示的就是每分钟的滴速v。 2.2 方案选型 2.2.1电路的总体方案 根据设计要求, 选择电路的总体方案如下, 本系统分三个模块分别是: 时钟输入模块、运算模块和动态显示模块。医用滴速计总体电路图如图1所示: 图1医用滴速计总体电路图 本系统是测试液滴的滴速, 即每60秒滴下的滴数, 而经过两滴即可测试出液滴的滴速, 第三滴滴下显示刷新, 为了调试方便, 暂以按键代替传感器检测液滴。上电后, 经过对电容充电使CD4013 复位完成系统初始化设置, 系统检测是否有上升沿, 若没有检测到上升沿回到初始化状态, 当按键按下后产生上升沿以触发4013
5、-1芯片工作, 4013-1芯片Q端输出为高电平与MC14518芯片分频产生10Hz脉冲共同经过4001产生上升沿以使门1打开门2关闭cd4520计数并为40103提供预置数。当按键第二次按下后4013-1Q端输出电平翻转, Q非端输出电平由低变高, 而且与经过MC14518芯片分频产生1000Hz脉冲共同经过4001产生上升沿以使门2打开门1关闭时, cd4098-1的暂稳态上升沿让cd4040的R端翻转为0, 允许计数, 并在数码管上显示滴速, 且让cd4553锁定锁存器, 当按键第三次按下后4013-1Q端输出电平翻转, Q端输出电平由低变高开始第二次测速。否则显示第一次的滴速。系统工作流程图如图2所示: