哈工大电子技术大作业综合设计-09
哈工大2016高级电子技术综合实验.doc
哈工大2016高级电子技术综合实验高级电子技术综合实验电子仪器仪表的使用姓名学号学院专业日期2016年6月实验一Agilent DSO-X 2002A示波器基本应用 1. 必备知识Agilent InfiniiVision 2000X系列拥有入门级的价位和卓越的性能,以及同类产品不能提供的可选功能。
安捷伦的突破性技术可在同等预算条件下提供性能更优异的示波器。
它具有同档产品中的最大显示屏、最深存储器和最快波形更新速率,可以观察更长时间的信号,并观察更多信号的细节。
它将示波器和WaveGen内置函数发生器的功能集于一身,能够执行更多测量。
1)最大显示屏为获得最佳信号可视性,Agilent 2000 X 系列示波器配备了业内同档次中最大的显示屏。
8.5 英寸WVGA 显示屏与同档的其他示波器相比,显示面积至少大两倍,分辨率至少高五倍。
2)最快更新速率InfiniiVision 2000X系列采用安捷伦的MegaZoom IV定制ASIC技术,具有高达每秒50,000 个波形的更新速率。
利用这个速度,能观察到某段时间内的更多信号细节和偶发异常。
3)更深的存储器,更长的捕获时间Agilent 2000X系列具有高达100 kpts的存储器,比同档的其他示波器至少高40 倍,能够捕获长时间的信号,同时在调整水平设置时,可以在较大的时间/格时仍维持高采样率,并且可以对感兴趣的区域进行迅速缩放。
深存储器使示波器可在更长时间内保持高采样率。
4)业内独有的WaveGen内置函数发生器2000X系列是业界首款集成了20MHz函数发生器的波器,特别适合非常注重工作台空间和预算的教学实室或设计实验室使用。
集成的函数发生器能为被测件出正弦波、方波、斜波、脉冲、直流和噪声波形等激励。
示波器探头用来连接测试设备与示波器的输入接口。
为了保证在测试过程中,示波器及其探头不能改变测试信号的特征,需要高阻抗连接将示波器与测试电路分隔开。
哈工大电工电子大作业电子时钟设计
电工电子学大作业数字电子时钟的设计班学号:一实验目的数字电子钟是用数字集成电路构成并有数字显示特点的一种现代计数器。
目前数字电子钟的设计,主要是采用计数器等集成电路构成,大多是由振荡器、计数器、译码器、LED 显示器组成。
译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差。
这种用数字电路实现的电子钟与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且使用寿命更长。
因而广泛应用于车站、码头、商店等公共场所。
为了更加详细的了解电子时钟的实现方法,在这次创新实验设计中我选择了做一个电子时钟,希望能够通过这次实验更加深刻地理解和掌握各种进制计数器的构成方式,了解计数器、寄存器在现实生活中的应用。
二总体设计方案数字电子时钟主要是由秒脉冲信号发生器,时分秒计数器,译码显示器等电路构成。
本次实验采取模块化设计方式。
整个电路划分为秒脉冲发生器模块,秒计时器模块,分计时器模块,小时计时器模块和译码显示器模块。
其中秒脉冲发生器由555定时器构成的多谐振荡电路实现,能够产生频率为1Hz的矩形脉冲;分、秒计时器采用60进制计数器,分别由两个74LS161芯片通过级联法构成,小时计时器采取24小时制,由两个74LS90通过级联法构成24进制计数器;译码显示器采用七段显示译码器。
三预计实现功能1显示时间,能够以24小时制显示时分秒;2 时间校正,能够对时分秒分别进行校正。
四实验电路图按照电路的组成原理,实验电路图由三部分构成,分别是秒脉冲发生器部分,时分秒计数器部分,译码显示器部分。
1 秒脉冲发生器模块其中IO1为秒脉冲输出端口。
2 分、秒计时模块其中IO1为脉冲输入端口,IO2——IO9为输出驱动七段显示译码器的信号端口,IO2——IO5为个位,IO6——IO9为十位,数字由小到大分别对应七段显示译码器的A、B、C、D 信号输入端。
IO10为向分钟进位的输出脉冲信号端口。
3 小时计时模块其中IO1为脉冲输入端口,IO2——IO9为输出驱动七段显示译码器的信号端口,IO2——IO5为个位,IO6——IO9为十位。
哈工大电大数字电子技术基础大作业
哈工大电大数字电子技术基础大作业
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数字电子技术基础大作业
课程名称:数字电子技术基础
设计题目:血型与状态机
院系:
班级:
设计者:
学号:
哈尔滨工业大学
血型逻辑电路设计
一实验目的
1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统
的方法。
2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件
的过程。
3.学会设计血型能否输血的数字电路。
4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方
法。
二设计要求
1.采用BASYS2开发板开关,LED,数码管等制作验
证能否输血的电路。
2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设
计到BASYS2开发板。
三电路图
1.电路模块图(简化)
应用:
2.内部电路组成(简化)。
哈工大模电大作业
解决方法:检查计算过程,确保每个步骤都正确无误,可以使用计 算器辅助计算
解决方法:按照实验指导书要求进行操作,注意安全,遵循实验步 骤
解决方法:参考教师提供的模版,按照要求撰写报告,注意排版和 格式
提高效率和准确性的技巧
制定详细计划,合理分配时间 熟练掌握基础知识,避免因基础知识不扎实导致错误 仔细审题,明确题目要求和注意事项 多做练习,提高解题能力和技巧
完成作业是学生对自己学习成果 的检验和提高,也是对教师教学 质量的反馈。
作业要求和时间安排
作业要求:根据教学大纲,完成模电大作业,包括理论分析和实验操作两部分
时间安排:作业布置时间为课程结业前一周,完成时间为结业前三天
作业内容
02
作业题目和任务
题目:哈工大模电大作业
任务:完成模电实验报告, 包括实验原理、实验步骤、 数据记录与分析等内容
作业成果评价
04
评价标准和方式
评价标准:作业 完成度、技术难 度、创新性、实 用性
评价方式:教师 评分、同学互评、 自我评价
评价过程:制定 评价标准、作业 提交、评价结果 反馈
评价结果应用: 作为课程成绩的 依据,促进教学 改进
作业成果展示和交流
学生在课堂上进行作业成果 的讲解和交流,提高表达能 力
对未来学习和发展的建议和展望
深入学习模电知识,掌握更多实际应用技能 拓展学习领域,了解相关学科的前沿动态 加强实践操作能力,提高实验技能水平 积极参与学术交流和项目合作,拓宽视野和思路
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汇报时间:20XX/01/01
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哈工大多学时电子技术综合设计题目9
09设计一个体育运动计时数字电子秒表一、设计任务1、设计一个体育运动计时数字电子秒表要求:能在60分钟内显示计时时间,精确到0.01秒。
按下启动按键后,即可开始计时,计时过程中按暂停键可使数字显示暂停(计时仍然进行),再次暂停键,可恢复显示。
利用复位键可随时将计时过程及显示复位。
二、设计方案分析与选择1、总体思路(1)由秒时钟信号发生器、计时电路、数据保持电路和复位、开始电路构成。
(2)秒时钟信号发生器可由时钟电压源构成。
(3)计时电路中采用两个60进制计数器分别完成分计时和秒计时;100进制计数器完成毫秒计时;用数码管显示时间的译码结果。
(4)由于要进行暂停,所以必须有寄存器来寄存数据。
(5)其他与电子钟类似。
2、各部分电路(1)分、秒计时器及显示部分分和秒计时器的控制是一样的,都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成为六十进制计数器。
在电路设计中我采用的是74LS161反馈预置法来实现十进制与六进制功能。
电路如下:(2)毫秒计时及显示部分原理与60进制相似,电路如下:(3)暂停电路由于暂停时的原理就是数据的寄存,所以必须有寄存器,于是我选择了74LS194,。
用开关空格来控制S0与S1的电平高低。
由于当S0=S1=1时,处于并行输入状态,显示可以正常进行。
当S0=S1=0时,就进入寄存状态,显示即暂停,但是计时仍然继续。
当再次S0=S1=1时,计时就继续了。
电路如下:(4)复位与开始电路将74LS161的CR端全部连接在一起,并且与高电平相连,用开关B控制。
当计时时,按下常闭开关B,则显示清零。
当清零后再次按下B,则电路开始再次计时。
电路如下:三、元器件选择七段共阳极显示器6个74LS47 6个74LS161 6个74LS194 6个与非门74LS00 6个非门7405 6个时钟脉冲1个四、用Multisim12.0软件的实现电路五、设计总结1、对所遇到问题的分析、处理、解决方法由于有之前两个设计题目的积累,该设计过程中并未遇到很大的问题,只有一些连线错误这样的小问题。
09春电工与电子技术试题B
哈工大 2009 年 春 季学期电工与电子技术试题B一、完成下列各题(本题满分20分,每题4分)1.图示电路中,输入电压10sin (V)iu t ω=,5V E =,试画出输出电压o u 的波形;二极管D 为理想二极管。
2.三相电路及电源相电压相量如图所示,并已知X C =X L =R 。
试画出三相电流和中线电流的相量图,说明该电路中线是否可以不接,为什么?BAN CBU U Bu ou3.图示电路中,I 1=6A ,I 2=8A ,则总电流I 为( )。
24.在数字电路中,半导体二极管、三极管一般都工作在(放大 饱和 截止)状态或(放大 饱和 截止)状态。
组合逻辑电路的基本单元是(门电路 触发器),时序逻辑电路的基本单元是(门电路 触发器)。
5.设图中的集成运放为理想元件,且其()V 12sat o ±=U 。
当输入幅值为10V 的三角波,V U 5REF =,V U Z 6=时,试画出输出o u 的波形。
i u o uREFU ZOi u o u二、(本题满分10分)在下图中,求电流I 1,I 2和I 3。
_130V Ω42三、(本题满分10分)在题图中,已知电源电压∙∠=0220UV 。
试求各支路电流。
CR2–j400Ω200Ω四、(本题满分10分)图示电路,换路前电路处于稳定状态,0t =时发 生换路,开关由a 打到b ,求换路后电容两端的电压C u 及电流C i 。
已知:S18V U =,S25V U =,1220k R R ==Ω,Ω=k 203R ,5μF C =。
U Cu五、(本题满分10分)电路如图所示。
已知: V 6.0BE =U ,V 12CC =U 。
试求当60=β时的静态值;ES Uo六、(本题满分10分)在图示的电路中,试求输出电压与输入电压的关Array系,并说明放大器A1的作用。
七、(本题满分15分)用一个CT74LS138译码器和与非门电路接出Array的电路如图所示,写出逻辑式,列出真值表,指出逻辑功能,并设计出采用与非门实现同样功能的电路图。
哈工大电工综合设计
09 体育运动计时数字电子表一、设计要求:能在60分钟内显示计时时间,精确到0.01秒。
按下启动按键后,即可开始计时,计时过程中按暂停键可使数字显示暂停(计时仍然进行),再次暂停键,可恢复显示。
利用复位键可随时将计时过程及显示复位。
二、设计方案:1.设计原理及设计方案选择(1)设计方案只有一个,在普通的数字钟电路中将最后两位改为百位进制,前两位改为60进制,并在脉冲源处增加控制电路阻断脉冲源的输入控制后台暂停功能.在每个数位的输出端连接到D触发器阵列使其具有寄存功能并用开关控制驱动脉冲。
①本次设计的秒表具有记秒,保持(分后台运行和后台暂停)和清零的功能.电路由信号发生器,开关控制电路,毫秒计数器,秒计数器,分计数器,译码驱动电路,D触发器阵列和数码管显示器组成.A.时钟脉冲源两个大工作电路区块同用一个时钟脉冲电路。
B.计数器由74LS00,74LS90组成,方法与常见的电子钟电路相同。
C.脉冲控制开关常态的话为正常计数模式,按下J2的话为后台暂停的暂停模式。
D.D触发器阵列作为储存数据的D触发器阵列。
J6开关为后台运行模式的暂停开关,此时计数器仍在计数。
E.元器件选择及参数计算器件有74LS00*2,74LS90*6,74LS74*24,按键开关*4,单刀开关*1,时钟脉冲源*2,5.1KΩ电阻*4。
由于电路简单且几乎没有参数计算,故略。
三、设计电路:四、设计总结:1.调试过程中遇到的问题反馈清零时反馈数位发生错误在暂停功能方面出现了问题,没有设计思路。
2.对所遇到问题的分析、处理、解决方法反馈清零问题通过修改接线更正了。
功能设计方面在查阅了图书光相关书籍之后解决了设计问题。
3.设计收获和心得体会通过这次设计我感觉我对数字时钟电路又有了新的认识,通过查阅图书馆的相关书籍学会了一些书本中没有的知识。
而且加强了对Multisim 10 软件的操作能力。
这对我将来的学习工作定有很大帮助。
哈工大数字电子技术课程设计
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
课程设计说明书(论文)
课程名称:数字电子技术
设计题目:声控计数电路
院系:航天学院
班级:0904101
设计者:王献林
学号:1091820119
指导教师:刘英
设计时间:2011.11.25
哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学课程设计任务书
一、电路线路连接图
二、一级放大电路输出图
三、二级放大电路输出图
四、施密特触发器输出波形
五、课程设计心得体会
通过本次课程设计,学会怎么根据目标功能来设计电路图,然后根据设计好的电路图再应用Multisim软件仿真,如果仿真正确,就可以根据仿真电路图连接电路图了。
但如果仿真结果出错,就应该检查线路连接,直至仿真结果正确。
在根据线路图连接电路图时,我们组连接时,出现了不少问题。
首先就是元件的使用,怎么使用最基本的元件
是对我们最基本的要求。
在航天学院科技协会实验室,看到元件的使用方式,对元件的使用方法有了基本了解。
然后就是连接电路图时,要注意认真连接线路图,可能不会一次就连接好。
如果连接不好,就应该认真检查。
哈工大电子技术综合设计-01数字显示电子钟
电子技术课程设计一评分:数字显示电子钟班级:学号:姓名:日期:年5月20日数字显示电子钟一、设计要求设计一个数字时钟,可以快速校准小时、分;秒计时可以校零,最大显示为23小时59分59秒。
二、设计方案1、用6个74LS161及6个74LS00构成1000000进制计数器将1MHz信号分频为1Hz。
2、利用74LS161改进成十进制计数器控制时钟秒钟和分钟的个位。
3、利用74LS161改进成六进制计数器控制时钟秒钟和分钟的十位。
4、利用74LS161改进成二十四进制计数器控制时钟小时。
5、利用74LS161 Cr 端进行清零设置。
6、利用74LS161LD端口实现对小时个位的清零。
7、利用开关实现快速校准小时、分;秒计时可以校零功能。
三、设计电路图一:总电路四、各功能块的功能及原理说明图二:秒调零功能说明:将开关J1按下,可实现秒个位调零;将开关J2按下,可实现秒十位调零。
将开关复位后即可计时。
图三:分钟调时功能:将J3开关按下,可实现分钟显示由0到59任意调节。
调节好后,将开关J3复位,即可计时。
图四:小时调时功能:将开关J4与J5都按下,可实现小时由0到23任意调节,调节好后将J4与J5均复位,即可实现计时。
图五:分频电路功能:运用六个74LS161及6个74LS00,构成1000000进制计数器,即可以将1MHz信号转换成1Hz信号。
五、设计总结本次试验在仿真软件上成功运行,设计过程中出现部分错误,经过调试,最终成功调试出所需功能的电路。
此次大作业,加深了我对电路知识的掌握,我进一步了解了几种元件,对部分芯片的使用达到了熟悉的程度。
对它们的应用有了更多的想法。
还有对出现各种问题时的分析处理能力。
为以后设计电路给了我一个启蒙。
今后我会更加努力,在听课的同时更好地利用身边的各种资源,努力在电路方面有更多的进步。
哈工大—《电子技术I》综合设计大作业设计报告—体育运动计时数字电子秒表
体育运动计时数字电子秒表摘要:本设计采用74LS161为基础,结合与非门和非门构成了100进制,60进制计数器来进行计时,时钟脉冲以0.01s为周期产生脉冲来驱动计数器计数,计数器与集成寄存器74LS194相连,74LS194实现暂停保持功能,但不影响计数器计数。
计数输出通过七段显示译码器74LS47与双七段LED显示器相连实现电子秒表功能关键词:同步集成计数器74LS161 集成寄存器74LS194 双七段LED显示器七段显示译码器一、设计任务能在60分钟内显示计时时间,精确到0.01秒。
按下启动按键后,即可开始计时,计时过程中按暂停键可使数字显示暂停(计时仍然进行),再次暂停键,可恢复显示。
利用复位键可随时将计时过程及显示复位。
二、设计方案1.时间显示方案根据要求能在60分钟内显示时间,并且精确到0.01秒,我想到了三种方案可供选择:(1)第一种方案参考电子技术教材中对七段LED显示器的介绍,采用6个共阳极的七段LED显示器来分别表示时间,如图一所示,左边两个数码管用于表示分钟,中间两个数码管用于表示秒的整数,右边两个数码管用于表示秒的小数位,精确到了0.01秒,而且左数第四个数码管为带有小数点的数码管,具有八个接口,第八个接口用于显示小数点。
图一 6个七段LED显示器显示时间每个七段LED显示器与7个限流电阻相连,防止电流过大。
驱动共阳极显示器的七段显示译码器采用74LS47,可以将8421BCD码译成七段显示显示器的驱动信号。
这种方案的缺点是采用了7个LED显示器,元件过多,电路复杂。
(2)第二种方案为了解决元件过多的问题,对上述电路进行了优化,采用双数字显示的七段LED显示器,每个LED 显示器可以显示两个数字以及两个小数点,如图二所示,左边第一显示器显示分钟,第二个显示器显示秒钟,第三个显示秒的小数位。
与显示器相连的限流电阻和七段显示译码器同方案一。
图二双数字显示的七段LED显示器这种方案的优点是节省显示器,减少了元件数量,简化了电路,而且还能够根据需要表示出小数点来表示小数。
电子技术大作业
哈工大航天工程与力学系《电子技术设计》大作业专业__飞行器设计与工程__班级 1018203班姓名冯铮学号_____ **********____一:设计电路目的:目前的计数器很多都需要首先预置初始状态,一旦初始状态不符合要求,计数器即不能工作或者出现异常,如何能够成功的设计出一款具有自校验能力的计数器,本次设计我采用的是由JK触发器所组成的异步时序电路构成的格雷计数器。
二:设计出的电路图:DSTM1Implementation =三:分析电路的组成:各个触发器的状态是异步改变的。
在分析这种异步时序线路的时候,各触发器的CP 端输入(CP1)应与J1和K1一样看作是控制函数。
因此,只要把CP1写入各触发器的特征表达式中,即可分析。
各个触发器的控制函数: J4=Y3Y2 J3=K3=1J2=4y K2=1 J1=K1=1 并且:CP1=CLK CP2=CP4=111y n y +CP3=212y n y +JK 触发器是在CP 脉冲的下跳沿建立次态的。
因此,当CP 脉冲出现下眺沿时,可认为CP=1.根据CP3的连接方式,当Y2触发器由“1”变成“0”时,CP3才形成下眺沿。
因此CP3=1的条件是Y2触发器的现态Y2=1,而次态21y n +=0,可得CP3的表达式。
CP2和CP4的表达式可类似的确定,CP1就是输入脉冲信号CLK 。
当CP 作为控制函数时,JK 触发器的特征表达式:Qn 1+=(Q J +Q K )CP+CP Q各个触发器的次态表达式:41y n +=(44Y J +44y K )CP4+44CP y=234y y y (111y n y +)+y4(111y n y +)31y n +=(33y J +33y K )CP3+33CP y=3y (212y n y ++y3(212y n y +))21y n +=(22y J +22y K )CP2+22CP y=24y y (111y n y +)+y2(111y n y +)11y n +=(11y J +11y K )CP1+11CP y=CLK y 1+CLK y 1由上面的式子可以看出高位触发器的次态不仅和它自身的现态有关而且还和低位触发器的次态有关。
哈工大电子技术实验自主设计实验:0—959秒计时器的设计
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称0—9:59秒计时器的设计1.实验目的进一步熟悉仪器仪表的使用;设计一个0—9:59秒计时器2.总体设计方案或技术路线本次设计的计时器有三位显示数字,故而需要将低位进位能输入到高位。
整体电路由3个74LS161构成的按自然态序变化的十进制计数器及六进制计数器组成,外接LED数码显示器以显示数字。
电路所需脉冲可由函数信号发生器提供,在主线上加入一个开关以实现计时器的暂停与继续。
3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号直流稳压电源、数字万用表、试验箱、电子版、芯片:74LS00、74LS161 DSO-X2002A示波器/函数信号发生器、导线5.理论分析或仿真分析结果第三位计数器仿真结果与第一位相同。
2)对进位处(如下图)进行测试:第一处进位处(电路图右端如上图所示部分)结果如下由上表可知当计到10时,1处显示高电平,即产生进位脉冲,实现进位。
但由于是反馈预置法十进制计数器,态序“10”只出现一瞬间,在LED显示上是无效的,但可以产生瞬间信号,实现进位。
(注:态序“10”状态未用仿真软件测得,系理论推得)对第二处进位处(电路图左端如上图所示部分)结果如下由上表可知当计到6时,1处显示高电平,即产生进位脉冲,实现进位。
但由于是反馈预置法六进制计数器,态序“6”只出现一瞬间,在LED显示上是无效的,但可以产生瞬间信号,实现进位。
(注:态序“6”状态未用仿真软件测得,系理论推得)综上,可以实现所设计要求。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录(包括各仪器、仪表量程及内阻的记录)实验步骤:1)分析电路图,选取所需芯片,准备好所用仪器,准备实验2)按电路图连接电路3)检查是否有错连、漏连的线,检查无误后开启电源,进行实验4)调整实验参数,记录实验数据5)整理实验器材,结束实验实验数据:1)基本功能测试(第一/二/三位计数器)2)进位功能测试3)计时功能测试4)仪器数据记录7.实验结论通过实验,可以达成预期目标。
哈工大电子技术大作业 数字时钟设计 秒表清零 时分校准
电子技术课程设计一评分:数字显示电子钟日期:2014年5月26日1)运用六个LED数码管显示小时、分、秒。
显示状态如下图所示,最右面两个LED数码管显示秒钟计时,中间两个LED数码管显示分钟计时,最左面两个LED数码管显示小时计时。
2)可以快速校准小时、分;秒计时可以校零当不需要对小时、分校准时,单刀双置开关S1、S2均接在上方按钮,如下图所示:当需要对分钟校准时,单刀双置开关S1接在下方按钮,S2接在上方按钮,如下图所示:当需要对小时进行校准时,单刀双置开关S1接在上方按钮,S2接在下方按钮,如下图所示:当不需要对秒计时进行清零时,开关S3接上方两个按钮,当需要对秒计时进行清零时,开关S3接下方两个按钮,电路图如下图所示:3)最大显示为23小时59分59秒,电路图以及时钟显示如下图所示:4)秒脉冲信号由1MHz信号经分频器产生,分频器的电路图如下图所示,分频器接入1MHz信号,输出信号频率为1Hz。
5)绘制电气原理图以及各功能块的原理说明电气原理图如下:各个功能块的原理说明:功能块一:电气原理图中上面六个74LS90芯片进行电子钟的计数功能,并且分别将各自的输出端接入到LED数码管的信号输入端,用于显示电子表的小时、分钟、秒计时。
数字时钟开始工作时,脉冲信号开始输入,秒钟部分低位十进制计数器开始从0计数。
一旦满十就往前送出一个脉冲使其高位进一位;秒钟高位计数器一旦满六时就会往分钟计数器的低位送出一个脉冲使其进一位;分钟计数器低位同样是满十送出一个脉冲到分钟高位计数器使其进一位;分钟高位计数器一旦满六,就会往时钟计数器送出一个脉冲使其低位进一位;时钟计时器与分钟及秒钟的设计略有差别。
因为时钟低位计数器为十进制,在时钟数字显示24之前,两时钟正常工作,但是当时钟显示23,分钟显示59,秒钟显示59时,一旦下一个脉冲到来时,时钟,分钟,秒钟显示器全部清零,计时又重新开始计数。
功能块二:电气原理图中下面六个74LS90芯片作为分频器进行将1MHz频率的信号转成1Hz的脉冲信号。
哈工大电子技术综合设计-1数字电子钟
01 数字电子钟一、设计要求:要求:设计一个数字电子钟电路——(1)能用六个数码管分别显示小时(24小时制)、分钟、秒;(2)能分别对时、分、秒预置初始时间。
如图综合图1所示。
二、设计方案:1. 设计原理及设计方案选择总体思路:该电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器、校时电路组成。
首先标准信号送入秒计数器,秒计数器采用60进制计数器,每累计60s发出一个分脉冲信号,该信号将作为分计数器的时钟脉冲。
分计数器也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个时脉冲信号,该信号将被送到时计数器,时计数器采用24进制计数器,可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到LED译码器译码,通过四位自译数码管显示出来。
各部分电路:分和秒计时器控制相同,都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成为六十进制计数器。
在电路设计中采用74LS161反馈复位法来实现十进制与六进制功能。
时计时器是由两片74LS161级联而成的二十四进制计数器,采用反馈复位法。
2. 元器件选择及参数计算74LS161*6;74LS00*6;74LS05*1;数码管*6;开关*3;信号发生器*1.三、设计电路:四、设计总结:1. 调试过程中遇到的问题及解决方法进行电路仿真时,电路没有任何反应,数码管一直显示为0。
仔细检查电路并没有发现问题。
后来发现是由于信号发生器预置频率为1HZ,过小。
把1HZ加到100HZ后才能很好地观察实验结果。
2. 设计收获和心得体会开始做电子时钟总觉得很难,不会做,但是经过努力后总算做出来了,觉得自己得有面对困难的勇气,不可能总一帆风顺的。
还觉得理论和设计还有实际的处理很重要。
哈工大电子大作业能驱动七段共阴极LED数码管的译码电路
01.设计一个数字电子钟一、设计要求:设计一个数字电子钟电路——(1)能用六个数码管分别显示小时(24小时制)、分钟、秒;(2)能分别对时、分、秒预置初始时间。
如图综合图所示时分秒综合图二、设计方案:1.设计原理及设计方案选择(1)电子钟具有计时和预置的功能,用选择开关Space进行切换功能(2)计时功能由计数器和数码管组成,分别用两个74LS90构成24进制、60进制、60进制,用来计时、计分、计秒,每个74LS90的输出端与一个数码管相连,其中秒位由脉冲源不断产生触发信号,秒位、分位由“59”变为“00”时分别向分位、时位产生一个触发信号(3)预置功能接地的按钮开关构成,闭合开关后开关可自行断开,产生一个触发信号,当选择开关Space 切换到调整时间时,开关A、开关B、开关C可分别对时位、分位、秒位进行预置2.元器件选择及参数计算(1)直流稳压源5V(2)可二/五分频十进制计数器74LS90 6块(3)2 输入端四与门74LS08 1块(4)数码管DCD_HEX 6只(5)脉冲源(1Hz )1只(6)单刀双掷开关1只(7)按钮开关3只三、设计电路:用Multisim 10软件实现的电路如下图:Multisim电路仿真图四、设计总结:1.调试过程中遇到的问题最初设计时预置开关用的是单刀双掷开关,预置时调分开关B接在高电平,当选择开关Space切换到计时时,分钟显示器示数加一,而调时开关A、调秒开关C均接在低电平,切换时并未发生加一现象2.对所遇到问题的分析、处理、解决方法(1)分析:74LS90的INA端时下降沿触发,预置开关用单刀双掷开关时波动两次产生一个触发信号,而预置结束后,如果预置开关接在高电平,当选择开关Space切换到计时时,在74LS90的INA端就会产生一个下降沿触发信号,使数码管示数加一(2)处理、解决方法:按钮开关闭合后可自动弹起,用按钮开关替代单刀双掷开关,预置结束后74LS90的INA端接在低电平,在选择开关Space切换到计时时就不会产生触发信号了3.设计收获和心得体会在平时的课堂学习中,我已经学习到了各种计时器、74LS系列芯片,但只是处于了解阶段,每到做题还要翻书看各个管脚功能,对Multisim软件应用也很少,在设计的过程中,我不断地产生问题、通过教材去解决问题,独自完成了电子时钟设计,现在我已经熟记数字电路书上各种触发器、74LS系列芯片,能较为灵活用Multisim软件设计电路了,同时在这个过程中,我对数电、对Multisim软件都产生了浓厚的兴趣,我认为一切学习的都应该在实践中应用和体现,通过实践才能发现问题,解决问题。
哈工大电子技术综合设计-04四名选手竞赛抢答电路
04.四名选手竞赛抢答电路一、设计要求:四个选手每人有一个抢答按键,并对应各有的一只指示灯。
主持人有一个用于控制指示灯和报警声的复位键和一个抢答开始允许控制键。
另外还设有一个犯规指示灯。
抢答开始时,当某个选手先按下抢答键后其相应的指示灯点亮,其余的选手再按无效。
如果选手在主持人的抢答允许控制键按下之前按抢答键,其对应指示灯亮,发出报警声,同时犯规指示灯点亮。
二、设计方案:1.设计原理及设计方案选择2.(1)方案原理:○1通过D触发器实现按动抢答按钮后,对应的灯点亮;○2通过与非门与D触发器的反向输出端组合实现选手抢答时的互锁;○3通过D触发器的输出端和反向输出端实现允许抢答的控制。
(2)方案设计:○1D触发器置零后(抢答D触发器),输出端为“0”。
输入端接入高电平“1”,输出端接指示灯,在选手按动按钮后,对D触发器的时钟脉冲输入端输入信号,触发器触发后,输出端变为“1”,抢答指示灯点亮。
○2 D触发器置零后(总D触发器),反向输出端为“1”。
将A选手的按钮与其他B、C、D三位选手的反向输出端接入与非门,形成按钮输出端。
当其他B、C、D三位选手中的一位(假设B选手)首先按动按钮,使B的触发器触发后,其反向输出端变为“0”,此时A的按钮输出端被锁定,无法输出信号,实现抢答互锁。
○3总D触发器置零后,输出端为“0”,反向输出端为“1”。
输入端接入高电平“1”,将输出端与A、B、C、D按钮输出端接入与非门,然后其输出端接入A、B、C、D的抢答D触发器的时钟脉冲输入端(输入线路1)。
将反向输出端与A、B、C、D的抢答D触发器的输出端接入与非门,其输出端接入蜂鸣器(蜂鸣器线路)。
另将反向输出端分别与A、B、C、D的按钮接入与非门并将其输出端接入A、B、C、D的抢答D触发器的时钟脉冲输入端,形成另外一条抢答D触发器的输入信号线路(输入线路2)。
在未对总D 触发器的时钟脉冲输入允许抢答信号时,总D触发器未触发,输入线路2开启,输入线路1关闭,当选手按动按钮时,信号通过线路2对抢答D触发器触发,对应的抢答指示灯点亮,蜂鸣器发声,提示犯规;在主持人按下抢答允许按钮后,总D触发器被触发,输出端变为“1”,反向输出端变为“0”。
电子技术作业集课程设计
电子技术作业集课程设计1. 引言电子技术是现代科技的重要组成部分,它逐渐深入到人们日常生活的方方面面,包括通信、娱乐、医疗等等。
本次课程设计选题为“电子技术作业集”,旨在让学生深入掌握电子技术的基础理论和实际应用技巧,提高其电子技术方面的思维能力和实际操作能力。
2. 选题背景电子技术的应用越来越广泛,因此对于电子技术相关岗位的员工,掌握电子技术知识变得越来越重要。
然而,不同的学生可能在电子技术基础知识和实践能力方面存在差异,有些学生可能没有足够的机会接触到电子技术的实际应用。
因此,本次课程设计旨在通过整合相关作业,让学生在相对自主的情况下,以实践为主导,逐步掌握电子技术的理论和实际应用技巧,提高其在电子技术方面的思维和操作能力。
3. 设计思路本课程设计要求学生选择3到4个涵盖不同领域、不同难度的电子技术相关问题,按照一定的结构和规范撰写出完整而详细的答案,并在实际操作中进行验证。
针对不同的选题,本设计提供以下思路和方法。
3.1 选题在进行选题时要考虑以下几个因素:1.内容要涵盖电子技术的不同领域,比如通信、计算机、医疗等等。
2.难度要适宜,对于初学者来说,不宜过于复杂。
3.可操作性强,学生需要能够在真实的环境下进行实践,课程设计需要充分考虑设备和材料的可得性。
4.与实际生活密切相关,学生需要清楚地认识到自己所学习的内容在现实生活中的应用价值。
3.2 答案撰写答案撰写应该根据所选题目,分别进行以下步骤:1.确定问题要求:针对每个问题,需要学生明确问题背景、问题需求,了解问题的具体要求。
2.概念解释:在回答问题之前,学生需要对所涉及到的一些概念进行解释。
3.思路分析:根据问题需求,学生需要运用相关的理论和原理,构建问题的思路框架,并加以阐述。
4.仿真验证:根据思路框架,学生需要进行实际操作,验证自己的思路和方案是否正确,实现所需的功能。
5.结果和分析:学生需要清晰地总结自己的实现过程,得到具体的结论,并提供相应的分析。
哈工大模拟电子技术大作业1
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y模拟电子技术大作业(一)院系:航天学院4系自动化班级:设计者:学号:指导教师:吕超设计时间:2014年6月一、题目要求用集成运算放大器实现下列运算关系:要求所运用的运放不多于三个,元件要取标称值,取值范围为1KΩ≤R≤1MΩ,0.1uF≤C≤10uF。
画出电路图,并用Multisim进行仿真验证。
二、思路分析运算电路分为三部分,每部分用一个运算放大器:(1)用反相求和运算电路得到u o1 = -(2u i1 + 3u i2),其中系数由反馈电阻决定;(2)用积分运算电路得到u o2 = - 5ʃu i3dt ,其中系数由电阻和电容决定;(3)用差分比例运算电路得到u o = u o2 -u o1 = 2u i1 + 3u i2 - 5ʃu i3dt。
三、电路图四、举例并进行理论分析(1)选取u i1 =0.5V、u i2=1V的直流电源,则得到u o1 = -4V的直流输出信号;(2)选取u i3=±1V且频率为1KHZ的方波信号,则得到u o2 = ±5V的三角波输出信号;(3)最后得到的u o 是直流偏量为4V且幅度为5V的三角波。
五、Multisim仿真验证(1)u i1、u i2和u o1 的仿真结果:(2)u i3和u o2的仿真结果:(3)u o的仿真结果:五、实验总结该实验通过对几种常见的运算放大电路的灵活运用实现了题目要求的运算关系,从仿真结果来看,该设计基本满足实验要求。
实验的难点在于对电路中的各个电阻、电容值的确定,经过理论推导和对多组数值的试验,选定了设计中的实验参数,基本能够满足实验要求。
实验中发现如果积分电路不对5进行处理,而在差分比例运算电路中放大,可以得到完美的波形,但是此时反响求和运算电路的参数就会难以确定,因此实验最后放弃了该想法而选用如图的设计。
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(2) 计数器电路
图3 计数器电路 采用六片异步二—十进制集成计数器74LS90,将每一个的Q4接至下 一级的C0脉冲端,即为其进位信号,这样就级联组成 60×60×100=360000进制的加法计数器。 (3) 寄存器电路 采用双向四位移位寄存器74LS194来寄存数据,S1、S2全为1时实现 并行数据输入,全为0时实现保持功能。四个输入端分别接至计数器的 输出端,四个输出端分别接至LED译码器的输入端。 (4) 译码器电路 译码器电路采用74LS47,它有四个代码输入端A、B、C、D(输入 8421BCD码)和7个驱动输出端a、b、c、d、e、f、g(低电平有效,驱 动共阳极显示器),除此之外还设置了三个辅助控制端LT、RBI、 BI/RBO,LT为试灯输入,RBI为灭灯输入,BI/RBO为灭灯输入端,均为 低电平有效。本实验中三个端口均接高电平。 (5) 显示电路
时序 控制 寄存器 振荡电路 计数器
复位 启动/暂停
图1 电路整体框图 1.设计原理及设计方案选择 (1) 振荡电路
图2 555振荡器 采用LM555定时器构成多谐振荡器,如图-1所示,R1,R2和C1是外 接定时元件,将555定时器的高电平触发端THR与低电平触发端TRI连接 在一起,接到R2和C2的连接处,将放点端DIS接到R1、R2的连接处, CON端接有0.01uf的滤波电容,以提高电路的稳定性。其振荡周期为:
振荡器555产生的矩形波频率为f=1/0.01=100Hz。若令 C1=1uf,R1=1kΩ,则R2=6.6kΩ,输出矩形波的周期为:
T=0.7×(1+2×6.6)×1÷1000=0.00994s≈0.01s
3、 设计电路:
图 5 整体电路原理图
四、设计总结:
1. 调试过程中遇到的问题 (1) 在使用移位寄存器74LS194过程中,要使用它对计数器产生的二 进制数进行寄存,实现按下暂停,秒表停止,但是计时仍然进行。由于 对元件功能及用法了解不深,没有实现效果。 (2) 用秒信号计数时,显示时间走的很慢,甚至没有变化,用示波器 显示555产生波形,也是如此,和系统时钟本次设计涉及到数字电路的大多数知识,在设计过程中我也重
温了许多以前的知识,做到了查漏补缺。对于整个的电工电子的学习过
程有很大的帮助。
(2)开始设计的过程感觉比较吃力,但随着软件等的熟悉,许多问题也就迎刃而
解。也让我体会到做一些东西,很多知识是边学边用,到了哪里不会就去补那方 面的知识,学习知识的重点在于运用,我们一定要做到学以致用。
2. 对所遇到问题的分析、处理、解决方法 (1) 经过查阅课本上有关74LS194的知识,并认真思考,终于理解了 其用法,连接好电路,成功实现了对二进制数的编码功能。 (2) 经过查阅资料以及咨询老师得知Multisim11.0软件本身存在这种 问题,将555的C1电容改为0.1uf之后,可以正常工作,基本跟系统秒时 钟同步。
09 体育运动计时数字电子秒表
一、设计要求:
设计一个能在60分钟内显示计时时间,精确到0.01秒。按下启动按键 后,即可开始计时,计时过程中按暂停键可使数字显示暂停(计时仍然 进行),再次暂停键,可恢复显示。利用复位键可随时将计时过程及显 示复位。
二、设计方案:
↑
↑ →
↑ →
←
← ↓↓
显示器 译码器
图4 显示电路
显示器电路采用数字系统中经常用的七段LED共阳极数码管来显示十
进制数。共需要6个。
2.元器件选择及参数计算
LM555
(1个)
1KΩ电阻 (1个)
5KΩ电阻 (1个)
0.011uf电容 (1个)
0.01uf电容 (1个)
74LS90
(6个)
74LS194
(6个)
74LS47
(6个)
共阳极数码管(6个)
(3) 设计的题目是开放性的,有许多可行性方案,在设计的过程中, 很多时间都花在了方案的调试与优化上,提高了自己的设计能力和做事 的认真程度。 (4) 让我体会到了电子设计的基本流程,学会一定要分模块来制作, 调试,最终整机连调,这样不仅能有效的提高工作效率,而且电路也清 晰、模块化,易于读懂。 (5)在这次设计的过程中,也让我体会到理论与实践的差距,理论很多都是在理 想状态的,可实际还存在各种限制性因素,需要我们去思考,去解决。还是那句 话“学以致用”。