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1、数字电子子技术课课程设计计指导书第二版物理与光光电工程程学院电工电子子部陈元电编编著20088-100-5一、数字字电子技技术课程程设计的的目的与与意义电子技术术是一门门实践性性很强的的课程，加加强工程程训练，特特别是技技能的培培养，对对于培养养工程人人员的素素质和能能力具有有十分重重要的作作用。在在电子信信息类本本科教学学中，电电子技术术课程设设计是一一个重要要的实践践环节，它它包括选选择课题题、电子子电路设设计、组组装、调调试和编编写总结结报告等等实践内内容。通通过课程程设计要要实现以以下两个个目标：第一，让让学生初初步掌握握电子线线路的试试验、设设计方法法。即学学生根据据设计要要求和性性
2、能参数数，查阅阅文献资资料，收收集、分分析类似似电路的的性能，并并通过组组装调试试等实践践活动，使使电路达达到性能能指标；第二，课课程设计计为后续续的毕业业设计打打好基础础。毕业业设计是是系统的的工程设设计实践践，而课课程设计计的着眼眼点是让让学生开开始从理理论学习习的轨道道上逐渐渐引向实实际运用用，从已学过过的定性性分析、定定量计算算的方法法，逐步步掌握工工程设计计的步骤骤和方法法，了解解科学实实验的程程序和实实施方法法，同时时，课程程设计报报告的书书写，为为今后从从事技术术工作撰撰写科技技报告和和技术资资料打下下基础。二、数字字电子技技术课程程设计的的方法和和步骤设计一个个电子电电路系统统
3、时，首首先必须须明确系系统的设设计任务务，根据据任务进进行方案案选择，然然后对方方案中的的各部分分进行单单元的设设计、参参数计算算和器件件选择，最最后将各各部分连连接在一一起，画画出一个个符合设设计要求求的完整整系统电电路图。1、 设计任务务分析对系统的的设计任任务进行行具体分分析，充充分了解解系统的的性能、指指标内容容及要求求，以便便明确系系统应完完成的任任务。2、 方案论证证这一步的的工作要要求是把把系统的的任务分分配给若若干个单单元电路路，并画画出一个个能表示示各单元元功能的的整机原原理框图图。方案选择择的重要要任务是是根据掌掌握的知知识和资资料，针针对系统统提出的的任务、要要求和条条件
4、，完完成系统统的功能能设计。在在这个过过程中要要用于探探索，勇勇于创新新，力争争做到设设计方案案合理、可可靠、经经济、功功能齐全全、技术术先进，并并且对方方案要不不断进行行可行性性和优缺缺点的分分析，最最后设计计出一个个完整框框图。框框图必须须正确反反映系统统应完成成的任务务和各组组成部分分功能，清清楚表示示系统的的基本组组成和相相互关系系。3、 方案实现现1）单元元电路设设计单元电路路是整机机的一部部分，只只有把各各单元电电路设计计好才能能提高整整体设计计水平。每每个单元元电路设设计前都都需明确确本单元元电路的的任务，详详细拟订订出单元元电路的的性能指指标，与与前后级级之间的的关系，分分析电
5、路路的组成成形式。具具体设计计时，可可以模仿仿成熟的的先进电电路，也也可以进进行创新新或改进进，但都都必须保保证性能能要求。而而且，不不仅单元元电路本本身要设设计合理理，各单单元电路路间也要要相互配配合，注注意各部部分的输输入信号号、输出出信号和和控制信信号的关关系。2）参数数计算为保证单单元电路路达到功功能指标标要求，就就需要用用电子技技术知识识对参数数进行计计算。例例如，放放大电路中各各阻值、放放大倍数数的计算算；振荡器中中电阻、电电容、振振荡频率率等参数数的计算算。只有有很好地地理解电电路的工工作原理理，正确确利用计计算公式式，计算算的参数数才能满满足设计计要求。3）器件件选择阻容元件件
6、的选择择：电阻阻和电容容种类很很多，正正确选择择电阻和和电容是是很重要要的。不不同的电路对电电阻和电电容性能能要求也也不同，有有些电路路对电容容的漏电电要求很很严，还还有些电电路对电电阻、电电容的性性能和容容量要求求很高。例例如滤波波电路中中常用大大容量铝铝电解电电容，为为滤掉高高频通常常还需并并联小容容量瓷片片电容。设设计时要要根据电电路的要要求选择择性能和和参数合合适的阻阻容元件件，并要要注意功功耗、容容量、频频率和耐耐压范围围是否满满足要求求。分立元件件的选择择：分立立元件包包括二极极管、晶晶体三极极管、场场效应管管、光电电二（三三）极管、晶闸闸管等。根根据其用用途分别别进行选选择。选选
7、择的器器件种类类不同，注注意事项项也不同同。例如如选择晶晶体三极极管时，首首先注意意是选择择NPNN型还是是PNPP型管，是是高频管管还是低低频管，是是大功率率还是小小功率，并并注意管管子的参参数是否否满足电电路设计计指标的的要求。集成电路路的选择择：由于于集成电电路可以以实现很很多单元元电路甚甚至整机机电路的的功能，所所以选用集成成电路来来设计单单元电路路和总体体电路既既方便又又灵活，它它不仅使使系统体体积缩小小，而且且性能可可靠，便便于调试试及运用用，在设设计电路路时颇受受欢迎。集集成电路路有模拟拟集成电电路和数数字集成成电路。国国内外已已生出大大量集成成电路，其其器件的的型号、原原理、功
8、功能、特特征可查查阅有关关手册。选选择的集集成电路路不仅要要在功能能和特性性上实现现设计方方案，而而且要满满足功耗耗、电压压、速度度、价格格等多方方面的要要求。4）模拟拟仿真利用EWWB、CCAD或或EDAA软件进进行模拟拟仿真，验验证与修修改电路路。5）安装装调试安装与调调试过程程应按照照先局部部后整机机的原则则，根据据信号的的流向逐逐块调试试，使各各功能块块都要达达到各自自技术指指标的要要求，然然后把它它们连接接起来进进行统调调和系统统测试。调调试包括括调整与与测试两两部分，调调整主要要是调节节电路中中可变元元器件或或更换器器件，使使之达到到性能的的改善。测测试是采采用电子子仪器测测量相关
9、关点的数数据与波波形，以以便准确确判断设设计电路路的性能能。装配配前必须须对元器器件进行行性能参参数测试试。根据据设计任任务的不不同，有有时需进进行印制制电路板板设计制制作，并并在印制制电路板板上进行行装配调调试。三、数字字电子技技术课程程设计题题目（五五题任选选一题）A：功能能数字钟钟的电路路设计数字钟是是采用数数字电路路实现“时”、“分”、“秒”数字显显示的计计时装置置。钟表表的数字字化在提提高报时时精度的的同时，也也大大扩扩展了它它的功能能，诸如如定时自自动报警警、按时时自动打打铃、时时间程序序自动控控制、定定时广播播、定时时启闭路路灯等。因因此，研研究数字字钟及扩扩大其应应用，有有着非
10、常常现实的的意义。1、 设计目的的1）掌握握数字钟钟的设计计、组装装与调试试方法。2）熟悉悉集成电电路的使使用方法法。2、 设计任务务与要求求1）时钟钟显示功功能，能能够以十十进制显显示“时”、“分”、“秒”。2）具有有校准时时、分的的功能。3）整点点自动报报时，在在整点时时，便自自动发出出鸣叫声声，时长1s。选做：1）闹钟钟功能，可可按设定定的时间间闹时。2）日历历显示功功能。将将时间的的显示增增加“年”、“月”、“日”。3、 数字钟的的基本原原理及电电路设计计一个具有有计时、校校时、报报时、显显示等基基本功能能的数字字钟主要要由振荡荡器、分分频器、计计数器、译译码器、显显示器、校校时电路路
11、、报时时电路等等七部分分组成。石石英晶体体振荡器器产生的的信号经经过分频频器得到到秒脉冲冲，秒脉脉冲送入入计数器器计数，计计数结果果通过“时”、“分”、“秒”译码器器译码，并并通过显显示器显显示时间间。数字字钟的整整机逻辑辑框图如如下： 图1数字字钟整机机逻辑图图1）振荡荡器石英晶体体振荡器器的特点点是振荡荡频率准准确、电电路结构构简单、频频率易调调整，它它是电子子钟的核核心，用用它产生生标准频频率信号号，再由由分频器器分成秒秒时间脉脉冲。用用反相器器与石英英晶体构构成的振振荡电路路如图22所示。利利用两个个非门GG1和G2自我我反馈，使使它们工工作在线线形状态态，然后后利用石石英晶体体Z1来
12、控制制振荡频频率。振振荡器振振荡频率率的精度度与稳定定度基本本上决定定数字钟钟的准确确度,晶晶振频率率越高，计计时准确确度越高高。目前前常见的的石英晶晶振频率率是4MMHz时，则则振荡器器输出频频率为44MHZ。图2 石石英晶体体振荡电电路振荡器还还可以采采用5555时基基电路代代替。2）分频频器时间标准准信号的的频率很很高，要要得到秒秒脉冲，需需要分频频电路。例例如，振振荡器输输出4MMHZ信号，可可通过DD触发器器（如774LSS74）进进行4分分频变成成1MHZ，也可可以将110分频频计数器器74LLS1660（或或74LLS900）行44分频变变成1MMHZ，然后后送到110分频频计数
13、器器74LLS1660（或或74LLS900），经经过6次次10分分频而获获得1HHZ的方波波信号。3） 计数器整个计数数器电路路由秒计计数器、分分计数器器、时计计数器串串接而成成。秒计计数器和和分计数数器各自自由一个十进进制计数数器和一一个六进进制计数数器串接接组成，形形成两个个六十进进制计数数器。时时计数器器可由两两个十进进制计数数器串接接并通过过反馈接接成二十十四制计计数器。4） 译码器译码器由由六片774LSS2477（或774LSS48）组组成，774LSS2477驱动器器是与884211BCDD编码计计数器配配合用的的7段译译码驱动动器。一一片744LS2247驱驱动一只只数码，7
14、72LSS2477是集电电极开路路输出，为为了限制制数码管管的导通通电流，在在72LLS2447的输输出与数数码管的的输入端端之间均均应串有有限流电电阻。5） 显示器本系统用用七段发发光数码码管来显显示译码码器输出出的数字字，发光光数码管管有两种种：共阳阳极或共共阴极。774LSS2477驱动器器是低电电平输出出，采用用共阳极极数码管管。6） 校时电路路刚接通电电源或走走时不准准时，都都需要进进行时间间校准。实实现校时时电路的的方法有有很多，采用基本R-S触触发器构构成单脉脉冲发生生器是其其中的一一种，电电路如图图3。图3 校校时电路路4、 设计要点点1）画出出整个系系统的电电路图，并并列出所
15、所需器件件清单。2）采购购器件，并并按电路路图接线线，认真真检查电电路是否否正确，注注意器件件管脚的连接接，“悬空端端”、“清零端端”、“置1端端”要正确确处理。3）调试试振荡器器电路，用用示波器器观察振振荡频率率输出。4）将振振荡输出出频率送送入各分分频器，观观察其输输出频率率是否符符合设计计要求。5）检查查各级计计数器的的工作情情况。6）察校校时电路路的功能能是否满满足校时时要求。7）分频频器和计计数器调调试正常常后，观观察电子子钟是否否正常准准确地工工作。B：交通通灯控制制电路设设计由一条主主干道和和一条支支干道的的汇合点点形成十十字交叉叉路口，为为确保车车辆安全全、迅速速地通行行，在交
16、交叉路口口的每个个入口处处设置了了红、绿绿、黄三三色信号号灯。红红灯亮禁禁止通行行；绿灯灯亮允许许通行；黄灯亮亮则给行行驶中的的车辆有有时间停停靠在禁禁行线内内。实现现红、绿绿灯的自自动指挥挥对城市市交通管管理现代代化有着着重要的的意义。1、设计计目的1.掌握握交通灯灯控制电电路的设设计、组组装与调调试方法法。2.熟悉悉数字集集成电路路的设计计和使用用方法。2、设计计任务与与要求1.用红红、绿、黄黄三色发发光二极极管作信信号灯。2.当主主干道允允许通行行亮绿灯灯时，支支干道亮亮红灯，而而支干道道允许亮亮绿灯时时，主干干道亮红红灯。3.主支支干道交交替允许许通行，主主干道每每次放行行30ss、支
17、干干道200s。设计计30ss和200s计时显显示电路路。4.在每每次由亮亮绿灯变变成亮红红灯的转转换过程程中间，黄灯闪烁5次共5s作为过渡，设置5s计时显示电路。3、交通通灯控制制电路基基本原理理及电路路设计实现上述述任务的的控制器器整体结结构如图图4计时器时钟信号主 控 制 器译码驱动电路主干道信号灯支干道信号灯L、S、P图4交通通灯控制制器结构构图1）主控控制器主控电路路是本课课题的核核心，主主要产生生30s、200s、5s三个定定时信号号，它的的输出一一方面经经译码后后分别控控制主干干道和支支干道的的三个信信号灯，另另一方面面控制定定时电路路启动。主主控电路路属于时时序逻辑辑电路，可可
18、采用状状态机的的方法进进行设计计。主干道和和支干道道各自的的三种灯灯（红、黄黄、绿），正常工作时，只有4种可能，即4种状态：主绿灯和和支红等等亮，主主干道通通行，启启动300s定时器器，状态态为S0；主黄灯和和支红灯灯亮，主主干道停停车，启启动5ss定时器器，状态态为S1；主红灯和和支绿灯灯亮，支支干道通通行，启启动200s定时器器，状态态为S2；主红灯和和支黄灯灯亮，支支干道停停车，启启动5ss定时器器，状态态为S3。四种状态态的转换换关系如如图5：主绿灯支红灯亮主黄灯支红灯亮主红灯支绿灯亮主红灯支黄灯亮已过5sS0S1S2S3未过30s已过30s已过20s未过20ss未过5s未过5s已过5
19、s图5交通通灯控制制状态转转换图可用2个个JK触触发器表表达上述述四种状状态的分分配和转转换。2）计时时器电路路这些计时时器除需需要秒脉脉冲作时时钟信号号外，还还应受主主控器的的状态的的控制。例例如300s计时器器应在主主控器进进入S0状态（主主干道通通行）时时开始计计时，同同样200s计时器器必须在在主控器器进入SS2状态时时开始计计数，而而5s计时器器则要在在进入SS1或S3状态时时开始计计数，待待到规定定时间分分别使计计数器复复零。设设计中330s计数器器可以采采用两个个十进制制计数器器级连成成三十进进制计数数器，为为使复零零信号有有足够的的宽度，可可采用基基本RSS触发器器组成反反馈复
20、零零电路。按同样样的方法法可以设设计出220s和5s计时电电路，与与30s计时电电路相比比，后两两者只是是控制信信号和反反馈信号号的引出出端不同同而已。3）译码码驱动电电路（1）信信号灯译译码电路路主控器的的四种状状态分别别要控制制主、支干道道红黄绿绿灯的亮亮与灭。令令灯亮为为“1”，灯灭灭为“0”，主干道红红黄绿等等分别为为R、YY、G，支支干道红红黄绿等等分别为为r、yy、g，则信号灯译码电路真值表为：表1信号号灯译码码电路真真值表输入输出Q2Q1RYGryg00001100010101001010001011100001由真值表表可进一一步得到到各灯的的逻辑表表达式，进进而确定定其电路路
21、形式。（2）计计时显示示译码电电路 计时显显示实际际是一个个定时控控制电路路，当330s、200s、5s任一计计数器计计数时，在在主支干干道各自自可通过过数码管管显示出出当前的的计数值值。计数数器输出出的七段段数码显显示用BBCD码码七段译译码器驱驱动即可可，具体体设计可可参考课课题一电电子数字字钟的译译码、显显示部分分。4）时钟钟信号发发生器电电路产生稳定定的“秒”脉冲信信号，确确保整个个电路装装置同步步工作和和实现定定时控制制。此电电路与课课题一数字字钟的秒秒脉冲信信号产生生电路相相同，可可参阅其其中晶体体振荡电电路、分分频电路路的设计计。如果果计时精精确度要要求不高高，也可可采用RRC环
22、形形多谐振振荡器。4、 设计要点点1)画出出整机电电路图，并列出所需器件清单。2)采购购器件，并并按电路路图接线线，认真真检查电电路是否否正确，注注意器件件管脚的连接接，“悬空端端”、“清零端端”、“置1端端”要正确确处理。3）秒脉脉冲信号号发生器器与计时时电路的的调试与与上一设设计相同同。4）主控控器电路路的调试试，可用用逻辑开开关K1、K2、K3分别代代替L、SS、P信信号，秒脉脉冲作时时钟信号号，主控控器状态态应按状状态转换换图转换换。5)如果果以上逻逻辑关系系正确，即即可与计时器器输出LL、S、PP相接，进进行动态态调试。6)信号号灯译码码调试亦亦是如此此，先用用两个逻逻辑开关关K4、
23、K5代替Q2、Q1，当Q2、Q1分别为为00、001、10、111时，66各发光光二极管管应按设设计要求求发光。7)各单单元电路路均能正正常工作作后，即即可进行行总机调调试。C：简易易数字频频率计电电路设计计数字频率率计是用用数字显显示被测测信号频频率的仪仪器，被被测信号号可以是是正弦波波、方波波或其它它周期性性变化的的信号。如如配以适适当的传传感器，可可以对多多种物理理量进行行测试，比比如机械械振动的的频率、转转速、声声音的频频率以及及产品的的计件等等等。因因此，数数字频率率计是一一种应用用很广泛泛的仪器器。1、设计计目的1)了解解数字频频率计测测量频率率与测量量周期的的基本原原理；2)熟练
24、练掌握数数字频率率计的设设计与调调试方法法及减小小测量误误差的方方法。2、设计计任务与与要求要求设计计一个简简易的数数字频率率计，测测量给定定信号的的频率，并并用十进进制数字字显示，具具体指标标为：1)测量量范围：1HZ9.9999KHZ，闸门门时间11s；10HZZ99.99KKHZ，闸门门时间00.1ss；100HHZ9999.9KKHZ，闸门门时间110mss；1KHZZ99999KHHZ，闸门门时间11ms；2)显示示方式：四位十十进制数数3)当被被测信号号的频率率超出测测量范围围时,报报警.3、数字字频率计计基本原原理及电电路设计计所谓频率率，就是是周期性性信号在在单位时时间 (1s
25、) 内内变化的的次数若在一一定时间间间隔TT内测得得这个周周期性信信号的重重复变化化次数为为N，则则其频率率可表示示为 ffx=N/T 。因因此，可可以将信信号放大大整形后后由计数数器累计计单位时时间内的的信号个个数，然然后经译译码、显显示输出出测量结结果，这这是所谓谓的测频频法。可可见数字字频率计计主要由由放大整整形电路路、闸门门电路、计计数器电电路、锁锁存器、时时基电路路、逻辑辑控制、译译码显示示电路几几部分组组成，总总体结构构如图66：清零信号锁存信号TN整形放大电路计 数 器锁 存 器译 码 器逻 辑 控 制 电 路显 示 器时 基 电 路闸 门图6数字字频率计计原理图图从原理图图可知
26、，被测信号Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，其频率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号，具有固定宽度T的方波时基信号II作为闸门的一个输入端，控制闸门的开放时间，被测信号I从闸门另一端输入，被测信号频率为fx,闸门宽度T，若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=N/THz。可见，闸门时间T决定量程,通过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.逻辑控制电路的作用有两个：一是产生锁存脉冲，
27、使显示器上的数字稳定；二是产生清“0”脉冲，使计数器每次测量从零开始计数。1）放大大整形电电路放大整形形电路可可以采用用晶体管管 3DDGl000和74LLS000，其中33DGll00组组成放大大器将输输入频率率为fx的周期期信号如如正弦波波、三角角波等进进行放大大。与非非门744LS000构成成施密特特触发器器，它对对放大器器的输出出信号进进行整形形，使之之成为矩矩形脉冲冲。2）时基基电路时基电路路的作用用是产生生标准的的时间信信号，可可以由5555组组成的振振荡器产产生，若若时间精精度要求求较高时时，可采采用晶体体振荡器器。由5555定定时器构构成的时时基电路路包括脉脉冲产生生电路和和分
28、频电电路两部部分。555多多谐振荡荡电路产产生时基基脉冲采用5555产生生10000HZ振荡脉脉冲的参参考电路路如图77所示。电阻参参数可以以由振荡荡频率计计算公式式f=11.433/(R1+2R2)*C)求得得。由于本设设计中需需要1ss、0.11s、10mss、1ms四个个闸门时时间，5555振振荡器产产生10000HHZ，周周期为11ms的脉脉冲信号号，需经经分频才才能得到到其他三三个周期期的闸门门信号，可可采用774LSS90分分别经过过一级、二二级、三三级100分频得得到。图7 5555多多谐振荡荡电路3）逻辑辑控制电电路在时基信信号III结束时时产生的的负跳变变用来产产生锁存存信号
29、，锁存存信号的负跳跳变又用用来产生生清“00”信号号V。脉脉冲信号号和VV可由两两个单稳稳态触发发器744LSll23产产生，它它们的脉脉冲宽度度由电路路的时间间常数决决定。触触发脉冲冲从B端输入入时，在在触发脉脉冲的负负跳变作作用下，输输出端QQ可获得得一正脉脉冲, Q非端端可获得得一负脉脉冲，其其波形关关系正好好满足和V的的要求。手手动复位位开关SS按下时时，计数数器清“ 0 ”。参考电电路如图图8图-8数数字频率率计逻辑辑控制电电路4）锁存存器锁存器的的作用是是将计数数器在闸闸门时间间结束时时所计得得的数进进行锁存存，使显显示器上上能稳定定地显示示此时计计数器的的值闸闸门时间间结束时时，
30、逻辑辑控制电电路发出出锁存信信号，将将此时计计数器的的值送译译码显示示器。选选用8DD锁存器器74LLS2773可以以完成上上述功能能当时时钟脉冲冲CP的的正跳变变来到时时，锁存存器的输输出等于于输入，即即Q=DD。从而而将计数数器的输输出值送送到锁存存器的输输出端。正正脉冲结结束后，无无论D为为何值，输输出端QQ的状态态仍保持持原来的的状态QQn 不变变所以以在计数数期间内内，计数数器的输输出不会会送到译译码显示示器5）报警警电路本设计要要求用44位数字字显示，最最高显示示为99999。超超过99999就就要求报报警，即即当千位位达到99（即110011）时，如如果百位位上再来来一个时时钟脉
31、冲冲（即进进位脉冲冲），就就可以利利用此来来控制蜂蜂鸣器报报警。电电路如图图9：图9 数数字频率率计报警警电路4、调试试要点1.通电电准备打开电源源之前，先先按照系系统原理理图检查查制作好好的电路路板的通通断情况况，并取取下电路路板上的的集成块块，然后后接通电电源，用用万用表表检查板板上的各各点电源源电压值值，之后后再关掉掉电源，插插上集成成块。22.单元元电路检检测接通通电源后后，用双双踪示波波器 ( 输入入耦合方方式置 DC 档 ) 观察察时基电电路的输输出波形形，看其其是否满满足设计计要求，若若不符合合，则调调整R1和R2。然后改改变示波波器的扫扫描速率率旋钮，观观察 774LSSl23
32、3 的第第13 脚和第第10 脚的波波形是否否为锁存存脉冲和清零零脉冲 V 的的波形。将 4 片计数器 74LS90 的第 2 脚全部接低电平，锁存器 74LS273 的第 11 脚都接时钟脉冲，在个位计数器的第 14 脚加入计数脉冲，检查 4 位锁存、译码、显示器的工作是否正常。3.系统连调在放大电路输入端加入Vpp=1v ，f=1kHz 的正弦信号，用示波器观察放大电路和整形电路的输出波形，应为与被测信号同频率的脉冲波，显示器上的读数应为1000Hz 。D:洗衣衣机控制制电路设设计1、设计计目的1.掌握握洗衣机机控制电电路的设设计、组组装与调调试方法法。2. 熟熟悉数字字和模拟拟集成电电路
33、的设设计和使使用方法法。2、设计计任务与与要求设计制作作一个洗洗衣机控控制器，具具有如下下功能：1)采用用中小规规模集成成芯片设设计洗衣衣机的控控制定时时器，控控制洗衣衣机电机机作如下下运转：2)洗涤涤电机用用两个继继电器控控制。3)用两两位数码码管显示示洗涤的的预置时时间（分分钟数），按按倒计时时方式对对洗涤过过程作计计时显示示，直至至时间到到而停机机。洗涤涤定时时时间在00100minn内用户户任意设设定。4)当定定时时间间到达终终点时，一一方面使使电机停停转，同同时发出出音响信信号提醒醒用户注注意。5)洗涤涤过程在在送入预预置时间间后即开开始运转转。3、洗衣衣机控制制电路原原理及电电路设
34、计计实现以上上功能的的洗衣机机控制电电路原理理如图110：图10洗洗衣机控控制电路路原理图图1)电机机驱动电电路采用两个个继电器器控制电电机的驱驱动电路路如图111，图11 洗衣机机电机驱驱动电路路表2驱动动电路控控制表TZ1Z2K1K2电机0XX断断停100通断反转110断断停101断断停111断通正转2)两级级定时电电路本定时器器包括两两级定时时：一是是总洗涤涤过程的的定时；二是在在总洗涤涤过程中中包含电电机的正正转、反转和暂暂停三种种定时，并并且这三三种定时时是反复复循环直直至总定定时时间间到为止止。由驱驱动电路路控制表表2可得：当总定时时时间在在0110miin以内内设定一一个数值值后
35、T为为高电平平，然后后用倒计计时方法法每分钟钟减1，直直至T变变为0。实实现定时时的方法法很多，比比如采用用单稳电电路实现现，又如如将定时时初值预预置到计计数器中中，使计计数器运运行在减减计数状状态，当当减到全全零时，则则定时时时间到。本本电路就就可采用用这种方方法。当当秒脉冲冲发生器器的时钟钟信号经经60分分频后，得得到分脉脉冲信号号。洗涤涤定时时时间的初初值先通通过拨盘盘或数码码开关设设置到洗洗涤时间间计数器器中，每每当分脉脉冲到来来计数器器减1，直直至减到到定时时时间到为为止。运运行中间间，剩余余时间经经译码后后在数码码管上进进行显示示。3)电机机控制信信号产生生电路Z1和ZZ2的定时时
36、长度可可由秒脉脉冲到分分脉冲变变换的六六十进制制计数器器的状态态中得到到，这两两个信号号以及定定时信号号T经控控制门输输出后，得得到推动动电机的的工作信信号。4、调试试要点1)通电电准备打开电源源之前，先先按照系系统原理理图检查查制作好好的电路路板的通通断情况况，并取取下电路路板上的的集成块块，然后后接通电电源，用用万用表表检查板板上的各各点的电电源电压压值，完完好之后后再关掉掉电源，插插上集成成块。 22)单元电电路检测测接通电电源后，用用双踪示示波器 ( 输输人耦合合方式置置 DCC 档 ) 观观察秒脉脉冲电路路的输出出波形，看其是否满足设计要求， 再观察六十进制计数器和洗涤时间计数器，看
37、其输出波形是否正确。检查Z11和Z2的时间间译码逻逻辑和电电机驱动动电路是是否正常常工作。3)系统联调 设定洗涤时间，观察电机运转情况和数码管显示。E:四人人智力竞竞赛抢答答器1、 设计目的的1.掌握握四人智智力竞赛赛抢答器器电路的的设计、组组装与调调试方法法。2.熟悉悉数字集集成电路路的设计计和使用用方法。2、 设计任务务与要求求1）设计计任务设计一台台可供44名选手手参加比比赛的智智力竞赛赛抢答器器。 用用数字显显示抢答答倒计时时间，由由“9”倒计到到“0”时，无无人抢答答，蜂鸣鸣器连续续响1秒。选选手抢答答时，数数码显示示选手组组号，同同时蜂鸣鸣器响11秒，倒倒计时停停止。2）设计计要求
38、(1)44名选手手编号为为：1，22，3，44。各有有一个抢抢答按钮钮，按钮钮的编号号与选手手的编号号对应，也也分别为为1，22，3，44。(2)给给主持人人设置一一个控制制按钮，用用来控制制系统清清零（抢抢答显示示数码管管灭灯）和和抢答的的开始。(3)抢抢答器具具有数据据锁存和和显示的的功能。抢抢答开始始后，若若有选手手按动抢抢答按钮钮，该选选手编号号立即锁锁存，并并在抢答答显示器器上显示示该编号号，同时时扬声器器给出音音响提示示，封锁锁输入编编码电路路，禁止止其他选选手抢答答。抢答答选手的的编号一一直保持持到主持持人将系系统清零零为止。(4)抢抢答器具具有定时时（9秒秒）抢答答的功能能。当
39、主主持人按按下开始始按钮后后，定时时器开始始倒计时时，定时时显示器器显示倒倒计时间间，若无无人抢答答，倒计计时结束束时，扬扬声器响响，音响响持续11秒。参参赛选手手在设定定时间（99秒）内内抢答有有效，抢抢答成功功，扬声声器响，音音响持续续1秒，同同时定时时器停止止倒计时时，抢答答显示器器上显示示选手的的编号，定定时显示示器上显显示剩余余抢答时时间，并并保持到到主持人人将系统统清零为为止。(5)如如果抢答答定时已已到，却却没有选选手抢答答时，本本次抢答答无效。系系统扬声声器报警警（音响响持续11秒），并并封锁输输入编码码电路，禁禁止选手手超时后后抢答，时时间显示示器显示示0。(6)可可用石英英
40、晶体振振荡器或或者5555定时时器产生生频率为为1Hz的脉冲冲信号，作作为定时时计数器器的CPP信号。3、 四人智力力竞赛抢抢答器电电路原理理及设计计电路主要要由脉冲冲产生电电路、锁锁存电路路、编码码及译码码显示电电路、倒倒计时电电路和音音响产生生电路组组成。当当有选手手抢答时时，首先先锁存，阻阻止其他他选手抢抢答，然然后编码码，再经经4线77段译码码器将数数字显示示在显示示器上同同时产生生音响。主主持人宣宣布开始始抢答时，倒倒计时电电路启动动由9计计到0，如如有选手手抢答，倒倒计时停停止。电电路系统统结构如如图13：扬声器数码显示脉冲电路倒计时器译码器数码显示扬声器锁存器编码转换电路译码器主
41、持人选手图13四四人智能能抢答器器原理图图1）以锁锁存器为为中心的的编码显显示电路路抢答信号号的判断断和锁存存可采用用触发器器或锁存存器。若若以四DD触发器器74LLS1775为中中心构成成编码锁锁存系统统，编码码的作用用是把锁锁存器的的输出转转化成884211BCDD码，进进而送给给7段显显示译码码器。其其真值表表3：表3锁存存编码真真值表锁存器输输出 编码器器输出Q4Q3Q2Q1DCBA00010001001000100100001110000100抢答信号号的锁存存可通过过D触发发器的输输出相“与”反馈门门控触发发脉冲实实现，当当无人抢抢答时，44个D触触发器的的输出QQ非相与与，为“1
42、”时，脉冲冲能够进进入触发发器，有有一人抢抢答时，与与门中有有一个变变为“0”，使脉脉冲不能能进入触触发器，从从而防止止其他人人抢答。2）脉冲冲产生电电路：采采用石英英晶体振振荡器可可产生高高精度的的秒脉冲冲，电路路可参考考多功能能数字钟钟设计中中的时钟钟电路。3）倒计计时显示示电路：该电路路可采用用十进制制同步减减计数器器74LLS1990，主主持人宣宣布开始始时，按按下按钮钮，同时时使计数数器置数数为“9”，并在在脉冲作作用下开开始倒计计时并在在显示器器上显示示，到零零时停止止。 4）音响响电路：可以利利用单稳稳态触发发器744LS1121产产生定宽宽的抢答答输出脉脉冲，接接入蜂鸣鸣器，根
43、根据脉冲宽度度可计算算得蜂鸣鸣器鸣叫叫时间。再再由主持持人、选选手、倒倒计时共共同控制制它的输输入，使使其在主主持人开开始、选选手抢答答、倒计计时到零零时都能能鸣叫。 4、 设计要点点1）画出出整个系系统的电电路图，并并列出所所需器件件清单。2）采购购器件，并并按电路路图接线线，认真真检查电电路是否否正确，注注意器件件管脚的的连接，“悬空端”、“清零端端”、“置1端端”，电源源、接地地，要正正确处理理。3）单元元电路检检测接通电源源后，双双踪示波波器观察察脉冲电路路的输出出波形，看其是否满足设计要求，主持人给开始信号，再观察减法计数器的输出经数码管显示是否正确。观察选手手抢答时时锁存器器输出是
44、是否控制制其时钟钟脉冲的的通断，从从而判断断是否自自锁了其其他选手手的抢答答信号。抢抢答信号号到BCCD码的的转化可可将转化化逻辑的的输出与与真值表表对照检检查，看看设计是是否正确确。扬声器受受主持人人开始、抢抢答信号号、计时时器到零零控制，可可分别检检测。4）系统统联调 给整个个系统上上电，主主持人给给开始信信号，对对选手给给抢答和和没有抢抢答分别别进行测测试，观观察定时时显示和和抢答显显示的显显示结果果。陈元电 编于20088-100-5附：物理理与光电电工程学学院课程程设计的的考核办办法（220088-100）一、成绩绩评定的的依据：1、电路路布局及及安装焊焊接工艺艺(200%)，如如果
45、不要要求做实实物电路路的，根根据仿真真软件的的设计电电路布局局评分。2、功能能及性能能指标(40%)3、设计计报告的的撰写(40%)验收时间间：3天天。老师师根据学学生设计计全过程程的表现现，验收收情况以以及设计计报告书书给出综综合成绩绩（成绩绩分优、良良、中、及及格、不不及格五五级）。如果发现设计报告雷同，一律做不及格处理。二.课程程设计报报告要求求：封面：按按照广工工大课程程设计报报告的封封面要求求，要求求学院专专业班别别学号用用全称并并且统一一格式。正文内容容包括：1)设计计题目2)设计计任务和和要求3)原理理电路和和程序设设计：（1）方方案比较较；（22）整体体电路（标标出原元元件型号号和参数数、画出出必要波波形图）；（3）单单元电路路设计；（4）说说明电路路工作原原理;（55）元件件选择；（6）利利用EWWB、CCAD或或EDAA软件绘绘制的模模拟仿真真电路图图。对报告中中的电路路图要求求A原理图图中元件件电气图图形符号号符合国国家标准准；B整体布布局合理理，注标标规范、明明确、美美观，不不产生歧歧义。C列出完完整的元元件清单单(标号、型型号及大大小、封封装形式式、数量量)