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、 4040、 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/(60/(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4013-1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:。