课程设计上课课件

一、课程设计的目的和意义
电子技术课程设计是学完<电子技术>课程后一个重要 的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组 装、调试和编写总结报告等内容。
目的和意义:
1、让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。 ——学生根据设计要求和性能参数，查阅文献 资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调 试等实践活动，使电路达到性能指标。
4、写课程设计报告（约占总学时的20%）
（1）本学期放假之前交设计报告。（时间另行通知） （2）格式要求： A．规定的封面。每组一份，页数十几页，字体为 宋体小四 ；
B．书写规范、文字通顺、图纸清晰、数据完整、 结论明确；
C．用A4纸打印装订成册； D．由班长凭本人学生证到教务处教学实践科办理， 领用课程设计用品。
功能 清零 保持 右移 左移 并入
根据选定的花型，列出编码发生器（移位寄存器） 的输出状态编码表
节拍 脉冲 0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 1 1 1 0 0
编码QAQBQCQDQEQFQGQH 花型Ⅱ 花型Ⅰ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
（3）内容要求：
A．设计题目，主要技术指标和要求； B．方案选择及电路工作原理； （设计方案电路的结构框图，基本原理，设计 方案的比较选择） C．单元电路设计和元件参数的计算； （电路结构的选择及主要特点，工作原理，要完 成的任务；画出必要的功能表格、时序图、状态 表或要实现的指标、逻辑流程、波形图、时序图 或真值表等； 画出电路图；元器件的选择、计算、 具体参数值、元器件型号；逻辑推理过程、状态 转换表、卡诺图；关键元件的资料说明）
0 0 0 1 1 1 1 0 0
0 0 0 0 1 1 1 1 0
2、控制电路
控制电路为编码器提供所需要的节拍脉冲和驱 动信号，同步整个系统工作。 （1）逐一分析单一花型运行时，移位寄存器的工作 方式和驱动要求。以花型Ⅱ为例。
Q A QB QC QD “1”
QA QB QC QD CLR 74194 S0 CLK （1） S1 DSL DSR
二、打印好总的原理图和接线图
五、电子电路设计的一般方法
以一个彩灯控制电路为例说明 节日的彩灯五彩缤纷，彩灯的控制种类繁多。 设计任务：设计一个彩灯控制电路
设计要求：
1、彩灯控制电路要求控制8个以上彩灯。 2、要求彩灯组成二种以上花型。每种花型连续循 环两次，各种花型轮流交替。
下面以8个彩灯2种花型为例。 花型Ⅰ：由中间到两边对称性依次亮，全亮后仍由中 间向两边依次灭。 花型Ⅱ：8路灯分两半，从左到右顺次亮，再顺次灭。
（2）各单元电路的设计、计算、仿真和虚拟调试 分工协作（每人必须有任务）
A、记录保留各单元电路实现的工作原理和目标功能 （画出必要的功能表格、时序图、状态表或要实现的 指标、波形图）。 B、记录保留各单元电路原理图，选择元件的计算公 式、计算过程、具体参数值或逻辑推理过程、状态转 换表、卡诺图。 C、记录保留各单元电路在Multisim进行仿真和虚拟调 试时得到的各种结果（波形图，测量数值等）。
G. 电路性能指标测试结果，是否满足要求
（实验测试数据、测试波形和误差分析，画出必要的表格和时 序图，一些指标性的观察现象）
H. 收获、体会和改进设计的建议。
I. 参考文献（不少于4篇）。
四、考核办法
1、验收与过程并重，能力与学习态度兼顾。 2、全组成绩与个人成绩相区别对待。 3、仿真设计，安装调试，总结报告区别对待。 基本任务与扩展功能区别对待。 4、独立性、依赖性区别对待。 5、选题难度的区别对待。 6、创新性、可行性区别对待。
（一）总体方案设计
控 制 电 路
编 码 发 生 器
缓 冲 驱 动
8 路 灯
彩灯控制电路总体框图
（二）单元电路设计
1、编码发生器
编码发生器要求根据花型按节拍送出8位状态编码信号， 以控制彩灯按规律亮灭。 选用移位寄存器（本例中采用两片74194四位双向移位 寄存器）输出8路数字信号控制彩灯发光。
CLR’ S1 S0 CLK 0 X X X 1 0 0 0 1 0 1 ↑ 1 1 0 ↑ 1 1 1 ↑
取频率f =1/5s，C = 47F，则
R D1 D2 C
6
555
12Biblioteka 1.43 R 76k 6 2 0.2 47 10 0.01F
实际仿真图：
基本节拍
B、节拍脉冲的产生
16拍的节拍脉冲 32拍的节拍脉冲
每种花型8拍一循环，一种长型(每种循环2次） 需要16拍，实现一个大循环共需32拍。
“1”
QA QB QC QD “1” CLR LD
“1”
CLR
Q 74LS76 (P )
74161
CLK CLK
A B C D EP ET
J
K
“1” 节拍脉冲的产生
“1”
节拍脉冲的时序图：
1 16 1 16
CP P S0(1)
S1(1)
S0(2) S1(2) 花型Ⅰ循环2次 花型Ⅱ循环2次 “1” “0”
D. 完整的电路图
（对完整的电路图进行说明；要说明单元电路之间的主要的配 合关系，核心部分与附属部分的关系等；图中各元件要有具体 的标号、型号和参数值） E. 元器件清单 （数量、元件描述、对应原理图的标号） F. 安装、调试中遇到的问题，解决的方法以及实验效果等 （实验数据和测量数值或功能，控制流程）
1、布置任务（约占总学时的15%）
（1）讲课：由教师给学生布置设计任务， 提出设计要求，讲解设计思路和方法。
（2）分组：2～3人一组，自愿分组，选择 题目，登记分组结果。
2、设计仿真（约占总学时的40%）
（1）学生根据设计要求，查找各种必要的资料，深 入讨论选定的任务，在教师指导下选择设计方案。
A、记录保留各种方案的框图和基本原理。 B、记录保留各种方案的分析和比较。包括： 技术指标的比较、电路简易的比较 经济指标的比较、可行性比较等。
QE QF QG QH “1”
QA QB QC QD CLR 74194 S0 CLK （2） S1 DSL DSR
“1” “0”
“1” “0”
QD 节拍脉冲
QH
花型Ⅰ： LS74194(1)接成四位左移扭环计数器， LS74194(2)接成四位右移扭环计数器。
Q A QB QC QD “1”
QA QB QC QD CLR 74194 S0 CLK （1） S1 DSR DSL
2、课程设计为后续的毕业设计打好基础。 ——毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计 的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐转向 实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法， 逐步掌握工程设计的步骤和方法。
二、课程设计的主要任务和特点
主要任务：
设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。
特点：
1、题目出自实际（教师），没有固定的答案（习 题），但又是定型的、有章可循的（科研）。 2、从单纯的单元功能电路的分析到掌握各功能电路 的选取及元器件之间参数的确定（工程设计）。 3、把过去熟悉的定性分析、定量计算逐步和工程 估算、实验调整等手段结合起来（工程设计）。
（3）进行整体电路联调（有难度）
A、记录保留各单元电路配合工作应考虑的问题是什么， 你是怎们解决的（各单元电路之间，参数的匹配，综合指 标或逻辑关系，时序上的配合、控制流程）。
B、进行整体电路联调，必须通过。保留整体电路原理图 （打印）。 C、整理你所用到的各元件明细表（包括元件的型号、参 数和数目）。记录保留元件清单。（打印）
控制端子和信号关系：
控制端子
S0 S1 DSR DSL
S0 S1 DSR DSL
花型Ⅰ
P P X QA
花型Ⅱ
P P QD X
1 0 QD X
74LS194(1)
74LS194(2)
总图：
在进实验室之前必须做的
一、根据原理图列出元器件清单
1、74194双向移位寄存器 2片 2、74LS04非门 1片 3、74163十六进制计数器 1片 4、7476JK触发器 1片 5、555定时器 1片 6、二极管 2个 注：电阻、电容、开关、按钮不需列在清单中。 （实验箱上有）
QE QF QG QH “1”
QA QB QC QD CLR 74194 S0 CLK （2） S1 DSL DSR
“0”
“1”
“1”
“0”
QA 节拍脉冲
QH
（2）节拍控制脉冲的产生
A、基本节拍脉冲的产生 ——由555定时器构成多谐振荡器电路。
+5V R
7 8 4 3 5
占空比Q=1/2
1.43 f 2 RC
4、从单纯的单元功能电路的设计到掌握各功能 电路之间参数的匹配关系，功能的配合。（全局 观点）。 5、不是只停留在理论设计和书面答案上，而是 要安装、调试，做出符合设计要求的实际电路 （实践能力）。 6、不是只停留在功能和指标的实现上，还要考虑 到现实条件（实验室）。（生产观点、经济观点）。
三、时间安排（两周）
D、对照原理图搞清各元件的管脚图，记录保留这些元件 的管脚图（以备实验室接线用）
3、安装仿真（约占总学时的40%）
（1）根据所列的元件清单，领取元件。（登记） （2）在实验箱上的面包板上合理布局电路。 （3）单元电路接线，调试验证。记录保留调试验证 的手段，工具，调试验证结果（包括测试数据或波 形图或是必要的表格）。记录保留调试过程中你发现 的问题及解决方法。 （4）整体电路联调。记录保留调试过程中你发现的 问题及解决方法。对更改的单元电路必须做记录并 保留。 （5）安装调试的验收（结果，材料，态度）。