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數(shù)電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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《數(shù)電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《數(shù)電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì) 姓 名 張順 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 13電子信息工程C132班 指導(dǎo)教師 郝海輝 日 期 2015-7-1 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 目 錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求………………………………………………… 二、元器件簡(jiǎn)介…………………………………………………… 三、設(shè)計(jì)原理及分析………………………………………………… 四、設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及改進(jìn)…………………………………………

2、 五、總 結(jié)…………………………………………………………… 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)電路的設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)完成正弦波、矩形波以及任意脈沖信號(hào)頻率的測(cè)量。測(cè)頻范圍為1—999999Hz,分兩個(gè)頻段: 1~999Hz,1KHz~999KHz。 2. 用LED數(shù)碼管,顯示十進(jìn)制的測(cè)量結(jié)果,其結(jié)果為待測(cè)信號(hào)的頻率。 二、元器件介紹 1.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160,引腳圖如下: 74LS160的功能如下: 輸 入 輸 出 CP EP ET Q

3、 0 全“L” ↑ 0 1 預(yù)置數(shù)據(jù) ↑ 1 1 1 1 計(jì)數(shù) 1 1 0 保持 1 1 0 保持 2 .74LS112 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 引腳圖如下: 功能表如下: INPUTS OUTPUTS /PRE /CLR CLK J K Q /Q ------------------------------------------------ L H X

4、 X X H L H L X X X L H L L X X X H H H H ↓ L L Q0 /Q0 H H ↓ H L H L H H ↓ L H L H H H ↓ H H

5、 TOGGLE H H ?H X X Q0 /Q0 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 3.與門(mén)7408 引腳圖如下: 功能表如下: 4.定時(shí)器555 555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字和模擬混合集成電路,利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多謝振蕩器。由于使用方便靈活、方便,所以555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。 引腳圖如下: 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下: 555功能表: 5.?dāng)?shù)碼管

6、 將計(jì)數(shù)器的輸出端接到數(shù)碼管上,通過(guò)數(shù)碼管顯示當(dāng)前計(jì)數(shù)器上所計(jì)的數(shù)字,將計(jì)數(shù)器上輸出的最低端接到數(shù)碼管的最左端,這樣數(shù)碼管就能正常工作。由于DCD_HEX_DIG_RED是十六進(jìn)制數(shù)碼管,所以用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)由它顯示一般不會(huì)出錯(cuò),可以精確表示計(jì)數(shù)器當(dāng)前的數(shù)據(jù)。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 三.設(shè)計(jì)原理及分析 1.系統(tǒng)框圖 2.總電路圖如下: 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 3.單元電路圖: (1)、時(shí)諧信號(hào)電路圖 由555構(gòu)建多謝振蕩器,產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),其時(shí)鐘信號(hào)為周期性的矩形波,然后接到施密特觸發(fā)器進(jìn)行整形,調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻器,電容以及電阻,是時(shí)鐘信號(hào)的脈寬近

7、似1ms左右,然后讓它與待測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較,看在時(shí)鐘信號(hào)的脈寬中待測(cè)信號(hào)的個(gè)數(shù),讓后通過(guò)計(jì)數(shù)器,數(shù)碼管顯示出來(lái),我們通過(guò)變換就知道待測(cè)信號(hào)的頻率。 該多諧振蕩起的輸出信號(hào)波形為: 請(qǐng)預(yù)覽后下載! (2)、待測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的電路圖 這里待測(cè)信號(hào)可以不通過(guò)信號(hào)發(fā)生器,由555構(gòu)成的多謝振蕩器產(chǎn)生的信號(hào),通過(guò)施密特觸發(fā)器進(jìn)行整形,形成固定的矩形待測(cè)信號(hào),再將它與待測(cè)信號(hào)通過(guò)一個(gè)與門(mén)進(jìn)行比較,看在時(shí)諧信號(hào)單位脈沖中待測(cè)信號(hào)出現(xiàn)的次數(shù),通過(guò)計(jì)時(shí)器,由數(shù)碼管顯示出來(lái),從而我們就知道了待測(cè)信號(hào)的頻率。 該待測(cè)信號(hào)處理后的波形: 請(qǐng)預(yù)覽后下載! (3)、由計(jì)數(shù)器

8、構(gòu)成的分頻電路圖: 我們知道計(jì)數(shù)器可以當(dāng)分頻器使用,通過(guò)時(shí)諧信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)這里的計(jì)數(shù)器,分頻產(chǎn)生不同頻率的信號(hào)。在時(shí)間脈寬在1s左右是我們可以測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率范圍在1HZ到1000HZ左右;在時(shí)間脈沖在1ms左右我們可以測(cè)量信號(hào)的頻率范圍在1KHZ到1MHZ之間,使用分頻器是為了產(chǎn)生脈沖寬度近似為1s左右的信號(hào)。 (4)控制電路的電路圖: 這部分的控制電路由74LS112組成,74LS112是雙JK觸發(fā)器,它的作用是當(dāng)下降沿到來(lái)的時(shí)候,是時(shí)諧信號(hào)清零,從而測(cè)量出在單過(guò)脈寬中待測(cè)信號(hào)的個(gè)數(shù),在通過(guò)計(jì)數(shù)器,由數(shù)碼管顯示出來(lái)。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 控制電路產(chǎn)生的信

9、號(hào)波形為: (4)、輸出電路設(shè)計(jì)電路圖: 通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),在通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)我們就可以知道待測(cè)信號(hào)的頻率,由上面顯示的數(shù)字經(jīng)過(guò)一定的轉(zhuǎn)換就可以得到精確的頻率。從而通過(guò)該電路就可以測(cè)量待測(cè)信號(hào)的頻率,從而制成了數(shù)字頻率計(jì)。 四、設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及改進(jìn) (1)控制電路的改進(jìn) 原電路圖中沒(méi)有控制電路,數(shù)碼管顯示出來(lái)的數(shù)字不穩(wěn)定,一直在變化,最后在秦老師的指導(dǎo)下,我明白了如何用一個(gè)門(mén)電路,來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。74LS112是JK觸發(fā)器的集成塊,,當(dāng)J為低電平,K為高電平,這樣當(dāng)下降沿到來(lái)就可以通過(guò)一個(gè)與門(mén)達(dá)到清零的目的。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)時(shí)諧信號(hào)的控制,進(jìn)而使數(shù)碼管顯示穩(wěn)定的結(jié)果。 下面是

10、改進(jìn)之前的電路圖: 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 后來(lái)添加了一個(gè)74LS112控制電路就解決了問(wèn)題。 添加電路圖為: (2)分頻的問(wèn)題 由于要使脈寬達(dá)到1ms和1s的脈寬,所以必須使用到分頻器,在分頻電路中要合理地選擇輸出端和電容。電阻的值從而達(dá)到要求的頻率。從而完成對(duì)1HZ到1KHZ與1KHZ到1MHZ頻率的測(cè)量。 請(qǐng)預(yù)覽后下載! 分頻電路為達(dá)到要求頻率設(shè)計(jì)的如下: (3)頻率運(yùn)算問(wèn)題 最終的頻率要根據(jù)數(shù)碼管顯示出來(lái)的數(shù)字和時(shí)諧信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)化得出來(lái),數(shù)碼管顯示出來(lái)的不一定時(shí)正確的,只有通過(guò)轉(zhuǎn)化才能得到正確的頻率。 五、總 結(jié) 1.本次試驗(yàn)充

11、分運(yùn)用到所學(xué)的知識(shí),如EDA(電子技術(shù)自動(dòng)化)的仿真。在書(shū)本上逐個(gè)找到設(shè)計(jì)所需要的芯片,然后查閱資料熟悉它們的功能及每個(gè)引腳的作用。后來(lái)和同學(xué)交流學(xué)習(xí)通過(guò)了EDA仿真。在此過(guò)程中,要熟練EDA操作,了解每個(gè)芯片的引腳連接。尤其要注意的是,仿真過(guò)程中會(huì)遇到許多問(wèn)題,要學(xué)會(huì)用是書(shū)本上的理論知識(shí)完成對(duì)電路圖的檢測(cè)。 2.經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì),我們受益非淺,不僅使我們復(fù)習(xí)了數(shù)電的很多知識(shí),而且鍛煉了我們理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這次課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固,更是對(duì)將凌亂知識(shí)系統(tǒng)化的能力提出了挑戰(zhàn)。當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候,要想辦法解決,并且有的還不止一種解決方案。通過(guò)這種方式可以培養(yǎng)我們的創(chuàng)造性思維,將知識(shí)學(xué)活。在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中將更加努力,提高自己的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,以適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代發(fā)展要求。 (注:可編輯下載,若有不當(dāng)之處,請(qǐng)指正,謝謝!) 請(qǐng)預(yù)覽后下載!

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