消费类电子产品的设计与制作

目录

目录 (1)

一、课程设计题目简介 (2)

1．1 课程名 (2)

1．2 课程设计题目 (2)

二、课程设计具体安排 (2)

2．1 设计内容 (2)

2．2 设计目的 (2)

2．3 设计要求 (2)

2．4 设计进度 (3)

三、技术指标、整体方案与重点方案设计 (3)

3．1 技术指标 (3)

3．2 系统结构 (4)

3．3 基本原理 (4)

3．4 整理方案原理图 (4)

3．5单元电路设计电路设计 (4)

3．6 重点设计电路 (8)

四、元器件的检测 (9)

4．1 二极管的检测方法 (9)

4．2 三极管的检测方法 (10)

4．3 发光二极管的检测 (10)

4．4 数码管的检测 (10)

4．5 芯片的检测 (11)

4．6 电容器的检测 (11)

4．7 电源变压器的检测 (11)

五、实物操作 (12)

5．1 电路图绘制 (12)

5．2 电路焊接 (12)

5．3 电路调试 (12)

六、课程设计结论 (14)

6．1 设计思路 (14)

6．2 问题及改进 (14)

6．3 设计心得 (14)

七、参考文献 (15)

附录1 数字频率计电路原理图 (16)

附录2 数字频率计PCB设计图 (17)

附录3 使用元器件一览表 (18)

《消费类电子产品的设计与制作》

课程设计任务书

一、课程任务

1.1 课程名

消费类电子产品设计

1.2 课程题目及内容

数字频率计的设计与制作

二、课程设计具体安排

2．1设计内容

设计并制作一种数字频率计

2．2 设计目的

1、掌握数字频率计的组成原理。

2、了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理。

3、掌握数字频率计的设计、组装与调试。

4、熟练掌握数字频率计减小测量误差的方法。

5、学习集成电路合理选择与使用。

2．3设计要求

1、全体同学按2～3人进行分组，每组研究对象不同，不得抄袭。

2、每组必须查找相关资料，仔细阅读，认真完成设计。

3、设计完成后，调试实物并演示设计结果。

4、每位同学严格进行答辩，认真独立完成课程设计报告。

2．4 设计进度

2010年12月8日：下发设计任务书，布置设计任务和设计要求、设计时间安排。要求学生到网上或图书馆查询关于频率计设计方面的资料。

2010年12月13日：讲解电源与整流稳压电路、信号放大、波形整形电路、控制门电路的工作原理，并要求学生相互讨论且搞懂这一部分设计原理和设计方案。

2010年12月14日：讲解计数器、锁存器、显示译码器与数码管电路的工作原理，并要求学生相互讨论且搞懂这一部分设计原理和设计方案。

2010年12月15日：要求学生绘出数字频率计的原理框图以及各部分电路的详细连接图，并且查资料搞懂各部分的原理。

2010年12月16日：根据已经论证的详细电路图，用PROTEL99上机画出数字频率计的原理图，及PCB版图。

2010年12月17日：在弄懂原理的前提下，要求学生列出器件清单，并与老师讨论方案的合理性。确定设计方案、器件清单后，以班为单位，于星期六、星期天去购买器件。下星期准备焊接。

2010年12月20日：讲解焊接技术、数码管、二极管、三极管等器件的检测方法，并要求学生查询关于器件检测方面的资料。元器件的检测及布局。

2010年12月21日：焊接电源、输入信号检测、输入放大与整形电路、计数器电路、控制门检测、显示译码电路与数码管显示电路等，并进行检测。

2010年12月22日：继续进行焊接。

2010年12月23日：安装、调试、故障排除

2010年12月24日：实物验收；布置实验报告的书写要求并书写实验告。

三、技术指标、整体方案与重点方案设计

3.1 技术指标

1．频率测量范围：10~9999Hz

2．入信号波形：任意周期信号

3．输入信号电压幅度：大于300mV

4．电源：220V、50Hz

3.2系统结构

本系统分为电源与整流稳压电路模块，全波整流与波形整形电路模块，分频器模块，信号放大和波形整形电路模块，控制门模块，计数器模块，锁存器模块，显示译码器与数码管显示模块。几个模块各个都有自己完成的相应的功能，各个模块之间紧密结合起来组成了整个数字频率计系统。有关各个模块的具体作用将在方案设计中加以介绍。

3.3基本原理

数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。频率是单位时间内信号发生周期变化的次数。如果能在给定的1S 时间内对信号波形计数，并将计数结果显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计首先必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。按照这个基本原理，我们可以完成设计这个数字频率计。

3.4整体方案原理图

图1 整体方案原理图

3.5单元电路设计

1.电源与整流稳压电路

框图中的电源采用50Hz 的交流市电。市电被降压、整流、稳压后为整个频率计电路系统提供直流电源。

具体实现电路如下图所示：

图2

电源与整流稳压部分原理图 被测

信号 信号放大 显示译码器 计数

器 4位LED

显示 波形整形 分频器 控制门 数据锁存器 波形整形 整流稳压 电源 全波整流