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電子技術(shù)課程設(shè)計,聲控玩具車控制電路的設(shè)計和制作,曾濤,tzeng@,課程性質(zhì)：,是電子信息類專業(yè)重要的實踐性環(huán)節(jié)；是綜合數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)理論課程的實踐課程。,培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力。培養(yǎng)學(xué)生工藝素質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生市場素質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生團隊精神。培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和實踐能力。,課程目的：,,電子技術(shù)課程設(shè)計,課程要求：,制作出能切實可行的實物聲控玩具車13周開始至16周結(jié)束3.16周課程設(shè)計答辯(交作品與設(shè)計報告)4.可自選或自命題5.注重結(jié)果同時更注重過程,,電子技術(shù)課程設(shè)計,電子系統(tǒng)設(shè)計流程,,,,,,,,,電子技術(shù)課程設(shè)計,,1．基本要求1）采用電容話筒或錄音用的微型話筒接收音響；2）汽車發(fā)聲可選擇發(fā)出警車聲、救護車聲、消防車聲等；3）使用計數(shù)電路對小汽車行進時間進行計時和顯示。4）汽車行進時間控制在2-10s可調(diào)。,一、任務(wù)設(shè)計并制作聲控智能玩具車電路，將此電路板安裝在普通的玩具車上，可利用聲控指令使玩具車前進，并可使玩具車發(fā)出聲音。,二、技術(shù)指標(biāo),,電子技術(shù)課程設(shè)計,,,控制電路,發(fā)聲電路,,,,,,計時電路,驅(qū)動電機,聲音接收及轉(zhuǎn)換電路,,聲控智能玩具車電路結(jié)構(gòu)示意圖,,電子技術(shù)課程設(shè)計,2．發(fā)揮部分（1）增加遙控功能，通過紅外遙控器實現(xiàn)對小車前進的控制。（2）增加聲音控制口令種類，并控制玩具車具有倒車功能。（（3）增加小車行駛里程計數(shù)顯示。,,電子技術(shù)課程設(shè)計,一、總體方案由聲/電轉(zhuǎn)換電路、聲控開關(guān)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、功率驅(qū)動電路和發(fā)聲電路、計數(shù)及顯示電路等組成。,方案一：采用集成芯片實現(xiàn)由聲電轉(zhuǎn)換器，聲控集成電路，電動機控制電路，語音發(fā)聲電路、計數(shù)顯示電路組成?？蓪崿F(xiàn)猝發(fā)聲音使發(fā)動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的功能，并可發(fā)出警車或救護車的響聲。,,電子技術(shù)課程設(shè)計,方案比較,方案四：采用單片機實時監(jiān)控小車的整個行駛過程本系統(tǒng)以單片機為核心，通過采集外圍傳感器的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生對小車的運行進行控制的信號。主要由以下部分組成：單片機、聲電轉(zhuǎn)換電路、電機及其控制電路。,方案二：采用基本模擬放大器（分立元件）電路實現(xiàn)延時和驅(qū)動由聲電轉(zhuǎn)換器，基本模擬放大器電路，電動機控制電路，語音發(fā)聲電路組成。,方案三：采用NE555芯片實現(xiàn)電路利用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在聲電轉(zhuǎn)換器輸出信號控制下，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動并延時，從而達到了玩具車停走的目的。,,電子技術(shù)課程設(shè)計,二、部分電路設(shè)計及器件簡介,2.延時電路,1.話筒,,電子技術(shù)課程設(shè)計,3.計時顯示電路,秒脈沖發(fā)生器，可以采用石英晶體振蕩，經(jīng)過分頻后，得到一個穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒脈沖發(fā)生器還可采用多諧振蕩器直接振蕩出1秒的脈沖。多諧振蕩器可采用555定時器組成，很容易實現(xiàn)頻率為1Hz的振蕩信號。如圖所示為555定時器典型應(yīng)用。,,T=0.7(R1+2R2)C,秒脈沖發(fā)生器,,電子技術(shù)課程設(shè)計,計數(shù)、顯示電路,,,,,,,,,,,,,,,,,,R7,ag,DCBA,,,,,74LS47,74LS192,CPD,,電子技術(shù)課程設(shè)計,三、方案實施注意事項,系統(tǒng)方案錯誤是致命的，如果在制作后期才發(fā)現(xiàn)它，幾乎就沒有挽救的辦法。,為避免方案錯誤，在設(shè)計前要進行周密的方案論證。這時要查找大量的文獻資料，必要時開發(fā)部分原型或進行計算機模擬。,1.方案確定,方案可行性論證：包括電路設(shè)計、元件選購、是否符合指標(biāo)等幾個方面。,2.電路仿真,,電子技術(shù)課程設(shè)計,調(diào)試過程是發(fā)現(xiàn)錯誤、改正錯誤的過程。能夠越早地發(fā)現(xiàn)錯誤，糾正它的代價就越小。,4.電路調(diào)試,可以使用計算機對電路進行模擬來避免錯誤，例如器件選擇錯誤，元件參數(shù)計算錯誤等。,3.元器件購買,系統(tǒng)實現(xiàn)錯誤主要是器件接線錯誤或工作點設(shè)置錯誤。查找實現(xiàn)錯誤時可以根據(jù)模擬的結(jié)果進行對照調(diào)試，或由電路的因果關(guān)系確定故障的位置。,,電子技術(shù)課程設(shè)計,,電子技術(shù)課程設(shè)計,,提供完整原理圖,規(guī)范布局,對單元電路單獨調(diào)試,可選擇制作PCB板,保證焊接質(zhì)量,調(diào)試中注意如下問題,5.成品組建模式,1）購買玩具小車改裝,,電子技術(shù)課程設(shè)計,2）自行組裝玩具小車,,電子技術(shù)課程設(shè)計,四、參考資料,[1]謝自美.集成電路測試．北京：高等教育出版社，2002.[2]張雙慶等.使用電子電路200例．北京：機械工業(yè)出版社，2003.[3]陳永浦.電子電路智能化設(shè)計實例與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，2002.[4]陳永甫主編．新編555集成電路應(yīng)用800例[5]李金平.模擬集成電路基礎(chǔ).[6]侯建軍.數(shù)字電子技術(shù),,電子技術(shù)課程設(shè)計,謝謝！,,電子技術(shù)課程設(shè)計,