武汉理工大学第四届电工电子创新设计大赛设计报告
题号： A
武汉理工大学第四届电工电子创新设计大赛设计报告
题目：波形发生器
参赛者：xx
学院班级：信息工程学院电信1006班
联系方式：
评分标准：
项目满分得分基本要求
总分
摘要
本系统以430系列单片机msp430f149为核心设计,采用四个部分构成，其一使用DDS芯片ad9834产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形；其二通过电压增益放大器VCA810控制幅值步进；其三通过后级运放电路实现幅值稳定放大控制；其四通过液晶LCD12864实现数据的显示。输出波形频率范围1Hz～3000kHz，频率调节步进为1Hz，幅度范围-5V～+5V（峰-峰值），可按步进0.1V（峰-峰值）调整。显示部分能够显示当前波形种类、频率和幅值。当负载为100Ω时，输出电压幅度变化不大于10%。本系统设计是仿真设计和实物制作，DDS最高可实现频率3M hz的波形输出。
关键词: 430单片机；波形；DDS；压控；DAC；频率；幅值
1.方案选择与论证
方案一:
采用STC89C51单片机通过软件控制多种波形的生成和输出，软件部分通过定时器控制两个内部中断，外加一个外部触发中断，此处使用按键触发。
其中一个内部中断用来对波形数据存储数组进行循环读取。当设定进入一次中断时间一定时，减小波形数据数组可以增大输出波形频率，当波形数组数据数量恒定时，减小每次进入中断的时间也可以增大输出的频率；对于幅值的控制可通过波形的一个算法公式控制。另外一个内部中断用来对输出波形频率进行计算检测。按键触发的外部中断用以对输出波形的类型，频率增减，幅值增减进行触发选择。此系统设计的硬件部分为8为的DAC0832，对每一次波形数据数组的读取进行DA转换。
在软件调试过程中，还要注意到对于时钟定时器优先级进行调整，设定PX0 = 1，提高T1的优先级，否则两个定时器同时工作时，当T0进入中断过快时，对显示部分会照成很大影响。
但是该方案虽然能多种波形的输出，但对于51单片机输出波形的最高频率只有1K 赫兹，远不能满足设计要求，所以放弃该方案。
方案二：
采用msp430f149的定时器功能实现纯软件的波形发生器的制作。使其内部定时器的时钟控制在1us一次中断。选择此方案时选择的是定时器B的时钟中断，每进入一次中断对正弦波等波形幅值数组进行读取，并赋予外DAC0832进行信号输出。但在实际操作过程中因为定时器B的中断设置需要占据一定的时间，使得对于一个周期的信号输出比理论的周期值要大，从而使得频率达不到100K，使用8M晶振实际最高输出只有20K，且波形不平滑，所以放弃该方案。
方案三：
用msp430单片机控制DDS ad9834数字芯片产生高稳定度，宽频段的正弦波，三角波以及方波信号，并可通过矩阵键盘实现1hz频率步进，最高频率可达到3M赫兹。再又通过压控增益放大器配合运算放大电路控制信号的幅值输出和步进。该方案输出的三种波形平滑稳定。显示部分采用LCD12864液晶，较之lcd1602能够显示中文汉字。该方案能满足设计要求和部分扩展要求，所以本次设计包括实物制作，采用该方案。
2.系统设计
2.1核心控制模块
采用MSP430 单片机作为信号发生器的核心控制单元。MSP430
具有处理能力强、运算速度快、超低功耗、片内资源丰富等优点。这些
优点保证了信号发生器能够快速、准确地实现其控制功能。
2.2波形的生成
本系统使用msp430f149单片机控制直接数字式频率合成器DDS ad9834产生10Hz~3MHz频率可调的正弦波，三角波和方波信号。参照ad9834的PDF资料进行硬件搭建，ad9834有两个寄存器，每个有16位。通过软件程序对ad9834写入正弦波，三角波，方波控制字,分别为正弦波0x2100,0x2000;三角波0x2100,0x2002;方波为0x2100,0x2028;从引脚19或20脚输出正弦波或三角波，16脚出方波。幅值约为680mv.
图一MCU DDS 原理图
2.3 波形的频率和幅值控制
实现频率的1hz步进可直接通过软件给ad9834写入频率数据，通过矩阵键盘按键触发；对于幅值步进，本系统直接使用程控放大器VCA810芯片，通过软件给DAC0832写入0到255的数值数据控制DAC的电压规律输出，将ad9834产生的波形信号和DAC 的控制电压输入VCA810实现波形的幅值步进，压控增益放大器的控制电压为-2~0伏，对应的信号增益为-40dB到40dB，但实际控制幅度增益达不到最高理论值，但也可以完全满足设计要求，DA输出为0~5V本系统通过外围运放设定DA输出为正负2V，VCA810可控制原始波形幅值20mv步进，增长到最高电压峰峰值2伏电压。通过矩阵键盘按键控制电压的步进。
图二DAC0832控制部分
2.4波形的峰-峰值，步进调整
为了使输出的信号幅度达到要求的正负5伏峰值，将从VCA810输出的波形通过一级差分放大和一级同相放大。差分放大的作用是滤除波形中掺杂的直流信号，同相放大通过电位器改变放大倍数，实现幅值增长，此过程大约使信号放大5倍可实现0.1V步进。由于实物设计后外加一个电压跟随器，提高了信号的带负载能力，当负载100欧姆时输出电压幅度变化不大于10%。此处采用的是低噪声双运放NE5532。
图四NE5532 同向放大和差分放大 图五 VCA810电路图
3总体设计
图五 结构框图
DDSad9834产生正弦波，三角波和方波
12864液晶显示
矩阵键盘控制触发
MSP430F149
单片机
VCA810幅值控制
双运放 NE5532
差分放大，同相放大波形处理
示波器显示
DAC0832
图六整体电路原理图
4.软件设计
核心程序设计包括：波形的产生与参数设定部分、输出参数的显示部分。波形的产生与参数设定部分需要完成：波形类型的选择、频率档位电压输入、频率步进值和电压步进值的设定。输出参数的显示部分需要完成：输出信号的类型、幅度、频率显示。程
序设计由C 语言实现。
N
Y
图五 程序流程图
开始 有键按下？
进行键盘扫描 关开门狗，初始化LCD ，DDS ，矩阵键盘 Key 为1,2,3分别对应正弦波，三角波和方波选通，并用液晶显示
读取键值，根据键值进行操作
key 为4,5,6,7分别对应频率增步进，减步进，电压幅度增步进，减步进。并用液晶显示
DA 控制输出电压增减
MCU 向ad9834 寄存器写入对应波形控制字和频率数据
ad9834输出波形
MCU 向ad9834 寄存器写入对应波形控制字和频率数据
5.仿真测试
430模块：
ad9834测试模块：
DAC控制模块：
矩阵键盘模块：
6.实物制作测试整体实物
波形效果
液晶显示
7.结论分析
基本要求发挥要求实现功能
具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能实现,通过矩阵键盘按键选通波形。
显示部分能够显示当前波形种类、频率和幅值实现，采用LCD12864液晶显示
输出三种波形的频率可调范围都为10Hz～10kHz，频率调节步进≤1Hz。输出波形频率范围扩展至
10Hz～100kHz
实现，且输出三种波形的
最高频率都可达到3Mhz,
最低达到1Hz，实现1hz
步进
输出波形幅度范围-5V～+5V（峰-峰值），可按步进0.1V（峰-峰值）调整实现，且通过改变后级信号放大倍数或者DAC参考电压可实现更小幅值步进
增加稳幅输出功能，当负
载为100Ω时，输出电压
幅度变化不大于10%
实现
特色与创新采用DDS芯片输出波形更
为平滑稳定，使设计扩展
性更强
8.附件
DDS ad9834控制程序
#include "msp430x14x.h"
#include "SystemConfig.h"
void ad9834_delay()
{
int time;
for(time=0;time<100;time++);
}
/***************************************************** 函数名：ad9834_init ad9834初始化函数
*****************************************************/ void ad9834_init()
{
AD9834_EN|=(A0+A1+A2+A3);
AD9834 =(A0+A1+A2+A3);
}
/***************************************************** 函数名：DATA_OUT 向ad9834频率寄存器1写频率数据
*****************************************************/ void DATA_OUT(int ad9834_data)
{
int data,i;
data=ad9834_data;SCLK_H;
ad9834_delay();FSY_L; SDATA_L;SCLK_L;
ad9834_delay();SCLK_H;
ad9834_delay();SDATA_H;SCLK_L;
ad9834_delay();SCLK_H;
ad9834_delay();
for(i=2;i<16;i++)
{
if((data&0x2000)==0)
{
SDATA_L; SCLK_L;
ad9834_delay();SCLK_H;
ad9834_delay();
}
else
{
SDATA_H;SCLK_L;
ad9834_delay(); SCLK_H;
ad9834_delay();
}
data<<=1;
}
FSY_H;
}
/***************************************************** 函数名：COMD_OUT 向ad9834写控制字
*****************************************************/ void COMD_OUT(int ad9834_comd)
{
int comd,i;
comd=ad9834_comd; SCLK_H;FSY_H;
ad9834_delay();FSY_L;
ad9834_delay();SDATA_L;SCLK_L;
ad9834_delay();SCLK_H;
ad9834_delay();SDATA_L;SCLK_L;
ad9834_delay();SCLK_H;
ad9834_delay();
for(i=2;i<16;i++)
{
if((comd&0x2000)==0)
{
SDATA_L; SCLK_L;
ad9834_delay();
SCLK_H;
ad9834_delay();
}
else
{
SDATA_H;SCLK_L;
ad9834_delay();
SCLK_H;
ad9834_delay();
}
comd<<=1;
}
FSY_H;
}
/***************************************************** 函数名：void AD9834_USES 控制ad9834输出正弦波
*****************************************************/ void AD9834_USES(float ad9834_dat)
{
int ad9834_dat1,ad9834_dat2;
long ad9834_datl;
ad9834_datl=(long)(ad9834_dat*(268435456/30000000)); ad9834_dat1=ad9834_datl&0x3fff;
ad9834_dat2=(ad9834_datl>>14)&0x3fff;
ad9834_init();
COMD_OUT(0X2100);
ad9834_delay();
COMD_OUT(0X2000); //0x2000
DATA_OUT(ad9834_dat1);
DATA_OUT(ad9834_dat2);
}
/***************************************************** 函数名：void AD9834_USES 控制ad9834输出三角波
*****************************************************/ void AD9834_USET(float ad9834_dat)
{
int ad9834_dat1,ad9834_dat2;
long ad9834_datl;
ad9834_datl=(long)(ad9834_dat*(268435456/30000000)); ad9834_dat1=ad9834_datl&0x3fff;
ad9834_dat2=(ad9834_datl>>14)&0x3fff;
ad9834_init();
COMD_OUT(0X2100);
ad9834_delay();
COMD_OUT(0X2002);
DATA_OUT(ad9834_dat1);
DATA_OUT(ad9834_dat2);
}
/**********控制AD9834输出方波**********************/ void AD9834_USEF(float ad9834_dat)
{
int ad9834_dat1,ad9834_dat2;
long ad9834_datl;
ad9834_datl=(long)(ad9834_dat*(268435456/30000000)); ad9834_dat1=ad9834_datl&0x3fff;
ad9834_dat2=(ad9834_datl>>14)&0x3fff;
ad9834_init();
COMD_OUT(0X2100);
ad9834_delay();
COMD_OUT(0X2028);
DATA_OUT(ad9834_dat1);
DATA_OUT(ad9834_dat2);
}
2011-年全国大学生电子设计竞赛实验报告
2011 年全国大学生电子设计竞赛实验报告 一、实验目的 1、熟练掌握各种常用实验仪器的使用方法。 2、熟悉LM324运放的典型参数及应用。 3、掌握PDF 资料的查询与阅读方法。 4、掌握电子设计与调试的基本流程及方法。 二、实验内容 设计要求： 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1，实现下述功能： 1. 使用低频信号源产生100.1sin 2()i U f t V =∏，f 0 =500Hz 的正弦波信号，加至 加法器输入端。 2. 自制三角波产生器产生T=0.5ms （±5%），V p-p =4V 的类似三角波信号1o u ，并加至加法器的另一输入端。 3. 自制加法器，使其输出电压U i2 = 10U i1+U o1。 4. 自制选频滤波器，滤除1o u 频率分量，得到峰峰值等于9V 的正弦信号2o u ，2o u 用示波器观察无明显失真。 5.将1o u 和2o u 送入自制比较器，其输出在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 方案论证与数值计算： 由于电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源，由稳压电源供给，而
LM324N具有宽的单电源或双电源工作电压范围，单电源：3-30V,双电源：1.5V-15V,经过试验我们选择双电源供电，所以进行电源的搭建
三角波发生部分： 方案一： 三角波发生器电路按照由方波经过积分电路得到，需要两个放大器，不满足实验要求。 方案二： 利用RC充放电模拟三角波，通过两个电位器分别来调节周期和峰峰值至实验要求的值。达到合理利用现有资源高效达到要求的目的。因此我们采用方案二。题目要求三角波发生器产生的周期为T=0.5ms，Vpp=4V的类似三角波。我们由公式T=2*R14*C1*ln（1+2*R3/R15）另外运放1端输出电压设为U,则Uo1=（R15/(R15+R1））*U。选取电容为较常见的47nf , 计算得R1=2R14；R14=0-5K，所以取R1为0-10k；得到R15=0-10K; 加法器部分
电工电子学课程设计
题目声光双音门铃电路班级 学号 姓名 时间 2012年11月
一、电路设计内容介绍 我要设计的是声光双音门铃电路。所谓“声光双音门铃”是将门铃声音控制 和闪光过程结合起来的门铃电路的扩展电路之一。门铃声响起的同时伴随闪光， 可避免门铃声与其他铃声或邻居的门铃声相混淆，。 “双音”是指按下门铃开关时，扬声器发出“叮”的声音，松开开关后，扬 声器发出“咚”的余音。“声光”即指在门铃声响起到消失的一段时间内，都伴 随有闪光。我所设计的闪光方式为两只LED灯以一定频率交替闪烁。 电路分为两部分：双音门铃电路、闪烁灯光电路，均由555定时器构成多谐 振荡器组成。555定时器是中规模集成时间基准电路, 可以方便地构成各种脉冲 电路。由于其使用灵活方便、外接元件少, 因而在波形的产生与变换、定时、 报警、家用电器等领域得到了广泛应用。双音门铃电路是利用定时器构成多谐 振荡器组成。 二、电路 ?
三、原理 （1）双音门铃部分： 电路原理图如图所示。未按门铃按AN钮时,UC3两端电压为零,555的R复位端有效、输出③脚为0,门铃不响。按下门铃AN, 二极管正向导通, 给电容C3充电, 使UC3两端电压接近+5V、R=1, 555芯片工作. 按门铃AN的同时D导通, +5V经过D、R1、R2向电容C1充电。当充电至UC1?2/3V CC时,555定时器置0,输出跳变为低电平；同时, 泄放开关导通, 电容C1--电阻R2-⑦脚--地开始放电。当电容放电至UC?1/3V CC时,555定时器置1,输出电位又跳变为高电平, 同时泄放开关VT截止, 电容C1重新开始充电,重复上述过程。如此周而复始, 电路产生振荡。松开门铃AN,二极管截止,C3通过R1产生放电回路。放电至1/3电源电压(即1.4V)时,555复位, 停止振荡。综上所述, 静态时门铃不响, 按下时按f1频率响,扬声器发出“叮”的声音。松开时按f2频率响, 扬声器发出“咚”的声音,“咚”声余音的长短可通过改变R3（图中为定值电阻R1）的数值来改变。 （2）灯光电路部分 如图右半部分，555、C、R5、R6共同组成第二个多谐振荡器，③脚输出的高低电平驱动LED1，LED2，使之轮流发光。R7、R8是保护电阻。 电路中最核心的部分就是两个多谐振荡器的4脚相连，通过UC3来控制两个芯片的工作，从而实现声光同步。 四、元件清单 注：蜂鸣器为5V。
电子设计实验报告
电子技术课程设计报告
目录 1. 电子琴 (2) （1.1 ）设计要求 (2) （1.2 ）设计的作用. 目的 (2) （1.3 ）设计的具体实现 (3) （1.4）心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (7) （1.5）附录 (8) （1.6 ）参考文献 (9) （1.7 ）附图 (9) 2. 温度控制电路 (10) 2.1 ）设计要求 (10) （2.2 ）设计的作用. 目的 (10) （2.3 ）设计的具体实现 (10) （2.4）心得体会、存在问题和进一步的改进意见等12 （2.5）附录 (12) （2.6 ）参考文献 (13) 3. ...................................................... 信号发生器13 （3.1 ）设计要求 (13) （3.2 ）设计的作用. 目的 (13) （3.3 ）设计的具体实现 (14) （3.4）心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (17) （3.5）附录 (17) （3.6 ）参考文献 (17) 4. ...................................................... 音频放大器18 （4.1 ）设计要求 (18) （4.2 ）设计的作用. 目的 (18) （4.3 ）设计的具体实现 (18) 4.4）心得体会、存在问题和进一步的改进意见等 (21) （4.5） .......................................... 附录21
（4.6 ）参考文献 (21) 简易电子琴设计报告 一.设计要求本设计是基于学校实验室的环境，根据实验室提供的实验条件来完成设计任务，设计一个简易电子琴。 （1）．按下不同琴键即改变RC 值，能发出C 调的八个基本音阶，采用运算放大器构成振荡电路，用集成功放电路输出。 （2）．选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数并记录对应不同音阶时的电路参数值、元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（3）．连接安装调试电路。 （4）．写出设计总结报告。 二. 设计的作用、目的 1. 学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。培养创新能力和创新思维，锻炼学生 自学软件的能力，通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问题的能 力。 2. 培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科 学态度和勇于探索的创新精神。 3. 通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准 与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
数字电子钟课程设计实验报告
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 课程设计题目：数字电子钟的设计 起迄日期：2017年1月4日～2017年7月10日 课程设计地点：科学楼 指导教师：姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书
中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号：
指导教师：姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目：数字电子钟的设计 学生姓名：张涛学号： 李子鹏学号： 指导教师：姚爱琴 2017 年月日
目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时，分，秒计时的装置，具有较高的准确性和直观性等各方面的优势，而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理，在设计数字电子钟的过程中，用数字电子技术的理论和制作实践相结合，进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用，同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是：任何记时装置都有误差，因此应考虑校准时间电路。校时电路一般
电子电工技术基础课程设计
《电子电工技术基础》课程设计 题目智能抢答器的设计 学院信息工程学院 专业计算机应用技术 班级Z1501 姓名李昕鸿 指导教师张世庆 辽东学院 Eastern Liaoning University
摘要 ------------------------------------------------------------------ 1 1智能抢答器的设计 -------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.1抢答器的功能要求 ------------------------------------------------------------------------------------ 4 1.2方案的提出和比较 ------------------------------------------------------------------------------------ 5 1.3整体设计思路 ------------------------------------------------------------------------------------------ 6 1.4单元电路的设计 --------------------------------------------------------------------------------------- 7 1.4.1抢答电路设计---------------------------------------------------------------------------------- 7 1.4.2定时电路设计--------------------------------------------------------------------------------- 12 1.5抢答器整体电路 -------------------------------------------------------------------------------------- 15 1.6抢答器的使用原理。 -------------------------------------------------------------------------------- 15 2电路仿真-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 2.1Protues软件 -------------------------------------------------------------------------------------------- 16 2.2电路仿真 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 17 2.3整体电路仿真 ----------------------------------------------------------------------------------------- 18 2.4仿真中出现的问题 ----------------------------------------------------------------------------------- 18 3总结-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19附录元器件清单 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 20参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
电子设计大赛实验报告
2014年江苏省大学生电子设计竞赛实验报告 无线电能传输装置（F题） 2014年8月15日 摘要：本设计基于磁耦合式谐振荡电路来进行无线电能传输，点亮LED灯。由于输入和输出都是直流电 的形式，因此本系统将分为以下四个部分：第一部分为驱动电路（DC-AC），为使直流分量转化成交流电并通过耦合线圈将电能传输给负载，采用LC谐振的方式让回路中电容和电感构成一个二阶LC谐振电路，驱动MOS管形成交流电。第二部分为发射电路（AC-AC），应用电磁感应原理，在二次线圈中产生感应电流并输给接受电路。第三部分为电能转换电路（AC-DC），输出的感应交流电经整流桥桥式整流后流入升压电路。第四部分为升压电路（DC-DC），对整流之后的直流进行升压，防止整流后的电压无法驱动LED。本设计分模块搭建并对各个部分电路进行原理分析。在调试时，采用分模块调试，根据调试结果修改参数，最终形成一个完整的稳定系统。 关键词： 磁耦合式谐振荡电路LC振荡电路桥式整流DC-DC升压 [Abstract] The design is based on magnetic resonance oscillation circuit coupled to the wireless power transmission, lit LED lights. Since the input and output are in the form of direct current, so the system will be divided into the following four parts: The first part of the drive circuit (DC-AC), is converted into alternating current so that the DC component and the power transmission through the coupling coil to the load, using LC resonant circuit in a manner so that the capacitance and inductance form a second order LC resonant circuit, the AC drive MOS tube formation. The second part is the transmitter circuit (AC-AC), application of the principle of electromagnetic induction,
电工电子课程设计
题目___触摸式延迟照明灯_____________ 班级____09计科一班__________________ 学号____200910510123_________________ 姓名____高会仁_______________________ 指导____万军_________________________ 时间_2011/12/12---2011/12/16_________ 景德镇陶瓷学院
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电子设计实验报告——充电器
实验报告 实验课程名称直流稳压电源及充电器 专业班级电信1403班 学生学号2014213940 学生姓名凌志云 实验指导教师黄光明
实验课程名称：电子设计1 一、实验项目名称：ADS06-2型直流稳压电源及充电器设计 一般晶体管电路都需要直流电源，而且是稳定的电源，才能正常工作，如收音机，电视机等。不管是用分立元件组成电路，还是用集成电路，其中都少不了放大信号的晶体管。为了保证晶体管能够保证放大信号，必须采用稳定的直流电源供电，稳定的直流电压可由干电池或蓄电池获得，但他们储蓄电量的能力有限，不能供应电器长时间工作。 稳定的直流电源可由交流电经过降压，然后经过稳压获得，这就是常见的稳压电源，他能供电器长时间工作。本课题主要设计一个连续可调稳压电路以及用这个电路对5号和7号电池进行充电，以实现其多功能化。 二、实验目的和要求： 实验目的： 1.学会直流稳压电源及充电器的设计方法和性能指标测试方法。 2.培养实践技能以及分析和解决实际问题的能力。 实验要求： 1.制作一个连续可调直流稳压电源及充电器，主要技术指标要求 （1）输出电压：交流220V，直流3V，6V （2）最大输出电流：500mA （3）电池充电器：左通道（E1,E2）充电电流50～60MA(普通充电)；右通道（E3,E4）充电电流110～130mA（快速充电） 2.稳压电源和充电器可同时使用，但两者电流之和不能超过500mA 三、实验内容和原理： 1.直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 2.直流稳压电源原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出6V、9V的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图。
电工电子技术课程设计
题目_____超外差收音机电路原理_________ 班级 学号 姓名 指导王老师 时间 2014年6月16日 景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
目录 1.总体方案与原理说 (4) 2.输入回路与本机震荡电路 (4) 3.混频器 (6) 4.变频器与中频放大器 (6) 5.检波和自动增益控制电路（AGC） (7) 6.低频放大电路 (9) 7.总体电路原理相关说明 (10) 8.总体电路原理图 (12) 9.元件清单（占完整一页） (12) 10.参考文献（占完整一页） (14) 11.设计心得体会（占完整一页） (15)
1、总体方案与原理说明： 在介绍超外差收音机是怎样接受无线电波前，先来了解一下无线电信号的传输。在无线电技术中，广播，通信，电视或雷达，都是利用发射机，接收机，天线，及无线电波来传输信号，其过程如图一所示，被传播的低频信号（如语言，音乐等）对高频震荡进行调制，是高频震荡的某一参数（例如振幅或频率）随低频信号而改变，然后将此低频信号进行放大，然后加到天线上，天线便向周围空间辐射电磁波。 无线波广播的接收。无线电的收音机的工作过程和发射机恰恰相反，他的基本任务是将空间传来的电磁波接受下来，并取出其中的音频信号。为此他必须具备以下几项功能。 （1）选台。由于广播电台很多，收音机天线不仅能够接受到我们希望听到的电台信号，而且还有不同电台的，具有不同载频的无线电信号，这种广播电台采用各种不同的载频，听众按照载频的不同，选择所需要的节目。因此在接收天线之后，有一个选台装置，将所需要的信号选出来，不需要的信号过滤掉。该过程即为选频。 （2）解调，将音频信号从运载他的载频信号卸下来，这一过程是调制的逆过程，（3）电声转换。解调后得到的音频信号加到耳机或喇叭，通过它将电信号转化成声音，人们就能够听到广播节目了。
人竞赛抢答器实验报告
数电实验报告 姓名：侯婉思 专业：通信工程 班级：1111 学号： 指导老师：田丽娜 四人竞赛抢答器实验报告 一．前言 现今，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业机构、学校、企事业单位及社会团体组织中，它为各种知识竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。 对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不仅考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气。选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。 本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的高分辨率的4路抢答器。该抢答器为全数字集成电路设计，具有分组数多、分辨率高等优点。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有优先能力,定时及复位功能。主持人通过控制开关使抢答器达到复位的功能。 二．实验目的 1. 学习并掌握抢答器的工作原理及其设计方法 2. 熟悉各个芯片的功能及其各个管脚的接法。 3. 灵活运用学过的知识并将其加以巩固，发散思维，提高学生的动手能力和思维的缜密。 三．设计任务与要求 1、设计任务 设计一台可供4名选手参加比赛的竞赛抢答器。选手抢答时，数码显示选手组号。 2.设计要求： 抢答器的基本功能： 1.设计一个智力抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个按钮S0——S3表示。 2.给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管清零）。 3.抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，此外，要封锁输入电路，实现优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。
电子设计自动化实验报告
江苏大学京江学院Array JINGJIANG COLLEGE OF J I A N G S U U N I V E R S I T Y 课程实验报告 电子设计自动化实验报告 班级： 学号： 姓名：
实验一半加器和全加器的设计 一、实验目的 1. 进一步熟悉Max+PlusII软件的使用 2. 学习用图形输入方式和VHDL语言输入方式设计数字电路 3. 学习用元件例化语句进行结构化设计 二、实验内容 1. 用图形方式设计一位半加器 2.用VHDL语言设计一位半加器 3.用图形方式设计全加器 4.用元件例化方式设计全加器 三、设计实现 1. 用图形方式设计一位半加器
原理图： 仿真波形： 2.用VHDL语言设计全加器 原理图： 源程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY or2 IS PORT(a,b:IN STD_LOGIC;c:OUT STD_LOGIC); END ENTITY or2; ARCHITECTURE fu1 OF or2 IS BEGIN c<=a OR b; END ARCHITECTURE fu1; ---半加器描述 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY half_adder IS
PORT(a,b:IN STD_LOGIC;s,c:OUT STD_LOGIC); END ENTITY half_adder ; ARCHITECTURE fu1 OF half_adder IS BEGIN s<=a XOR b; c<=a and b; END ARCHITECTURE fu1; --1位二进制全加器顶层设计描述 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY f_adder IS PORT( A,B,Cin :IN STD_LOGIC;sum,cout :OUT STD_LOGIC;); END ENTITY f_adder IS COMPONENT h_adder2; PORT( a,b:IN STD_LOGIC; c,s :OUT STD_LOGIC); END COMPONENT; COMPONENT or2 PORT( a,b :IN STD_LOGIC; c :OUT STD_LOGIC); END COMPOMENT; SINGNAL d,e,f : STD_LOGIC; BEGIN u1 :h_adder2 PORT MAP( A,B,d,e); u2 :h_adder2 PORT MAP(d,Cin,f,sum); u3 : or2 PORT MAP(e,f,cout); END ARCHTECTURE fd1; 仿真波形： 实验二四选一数据选择器的设计 一、实验目的 1. 进一步熟悉Max+PlusII软件的使用 2. 学习VHDL语言中顺序语句和并行语句的使用
电子设计 实验报告.
台灯自动开关控制电路设计设计报告 设计任务 设计制作一个台灯自动开关控制电路设计 设计要求 （1）．设计并制作一个台灯自动开关盒，以实现“人来灯亮，人走灯灭，光照灯灭”等节电功能； （2）．台灯盒有交流电源输入线和交流电源输出插座，输出可接额定电压220V，功耗不大于60W的台灯； （3）．具有两个传感器，即：（1）光敏传传感器。将其安装在开关盒适当的地方，作为检测光照；（2）对人体敏感的传感器，感应人体接近； （4）．自动开关盒做好后，将台灯的电源插头插入开关盒的电源输出插座，便可实现如下功能：（1）在晚上，当没有足够的光源照到光敏元件上时，若有人靠近台灯，它便自动发光，人离开台灯后，能自动断开电源；（2）在白天有足够强的光线（以适合于阅读为标准）照射到光敏元件上时，无论人靠近台灯，它都不会亮； 一. 方案选择及电路的工作原理 为了实现智能开关自动调光的目的，准备了以下方案： 方案一： 首先，灯亮的前提是时间为晚上，所以首先要检测是白天还是晚上，通过光线强弱的不同来判定。运用光敏电阻来感应光线的变化。当白天光线强时，光敏电阻的阻值较小；而当晚上光线较弱时，其电阻阻值较大。通过阻值的变化所引起的一系列变化来确定白天还是黑夜。 运用红外发射接收对管检测人是否进入所在范围。在人进入之前，由于红外发射和接收管并行排列，接收管没有接收到红外信号，其电阻阻值很大；当人进入后，发射管发出的红外信号被人体反射，当接收管接收之后电阻阻值变小。通过阻值的变化引起电路中其他变量的变化来确定人是否在所测范围。 最后运用与门来使电路达到当天黑同时又有人时台灯自动打开。 方案二： 对于光线感应部分与方案一相同，而在人体检测的部分则改用红外感应器LHI907，它是利用红外技术，当人靠近时，里面的电路发生变化，输出信号。当红外感应器检测到有人靠近时，输出一个高电平。
《电工电子技术》课程设计报告书 (1)
武汉理工大学华夏学院 信息工程课程设计报告书 课程名称电工电子技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期2015.6.22~2015.7.3
课程设计基本要求 课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。 1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。 2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。 3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。 4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。 5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。 6. 答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。 7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。 8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
微弱信号检测装置(实验报告)剖析
2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置（A题） 【本科组】
微弱信号检测装置（A题） 【本科组】 摘要：本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片，实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下，系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声，送到音频放大器INA2134，让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调（100倍以上），将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路，检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测，检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词：微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求，要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值，输入阻抗达到1MΩ以上，通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能，本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图，图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图
1 加法器设计的选择 方案一：采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻，运算繁琐复杂，并且不一定能达到带宽大于1MHz，所以放弃此种方案。 方案二：采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻，可以直接利用，非常方便，并且带宽能够达到本设计要求，因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一：由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压，通过仿真效果非常好，理论上可以实现，但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析：电阻的标称值与实际值有一定的误差，因此考虑其他的方案。 方案二：由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络，通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况，因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一：将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路，检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是，输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件，并且被测信号的频率只能限定在1kHz，不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二：检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗，输入电阻可以达到1MΩ以上，满足设计所需；采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数；带通滤波器为了选择500Hz～2KHz的微弱信号；最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行，故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一：选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜，但是对于本设计而言，必须外接AD才能实现，电路复杂。
电子设计实验报告
课程设计说明书 题目：超声波传感测距器设计学生姓名： 学院：信息工程学院 班级： 指导教师： 2014年11月20日
目录： 一、摘要……………………………………………………………………… 二、设计背景及应用…………………………………………………………… 三、方案设计框图与论证……………………………………………………… 3.1方案论证及框图…………………………… 四、单元电路设计、参数计算及元器件选择…………………………… 4.1 电路总框图设计…………………………… 4.2 电路单元部分…………………………… 4.2.1超声稳频发射电路…………………………… 4.2.2超声波接受放大电路…………………………… 4.2.3多普勒拍频放大电路…………………………… 4.2.4双脉冲检测输出电路…………………………… 五、仿真及实测中遇到的问题及解决办法……………………… 5.1仿真中遇到的问题……………………… 5.2.实测中遇到的问题……………………… 六、结论与心得 七、参考文献
摘要 在本设计电路中，主要能完超声波传感探测的作用，电路元件主要由NE556，晶振，非门电路，发射器和超声波传感器组成。通过驱动电路促使超声波传感器向空间发射频率为40KHZ的超声波，若探测空间中的物体处于静态平衡，没有发生相应方向的位移时，超声波接受电路接受到反射波，并将40KHZ的超声波转变为40KHZ脉冲电压，再由放大电路线性放大后输出，若探测空间有物体运动，则该运动物体上反射的超声波发生频率偏移，那么前级接受并放大的为两个频率行成的拍频，在经过检波，滤波，将拍频信号取出，一部分放大后驱动发光二极管LED指示检测状况，另一部分送到两级单稳延迟电路，只有两部分电路都为高电平的时候，三极管输出低电平，因此探测空间中每一个动静都会LED显示，被用以防止偶然扰动因素造成的报警。探测的距离可以在0.2~3.5m之间可调，可用车尾行李箱防盗，汽车倒车防撞。 关键词：线性放大，NE556，多普勒拍频，双脉冲检测 Abstract In this design circuit, mainly the ultrasonic sensor to detect the role of, will complete circuit element is mainly composed of NE556, crystals, and not gate circuit, transmitter and ultrasonic sensors. Through driving circuit to make the ultrasonic sensor to the space is 40 KHZ ultrasonic transmission frequency, if detect objects in space in static equilibrium, without the direction of the corresponding displacement occurs, ultrasonic receiving circuit to the reflected wave, and 40 KHZ ultrasonic into 40 KHZ pulse voltage, again by amplifying circuit output after the linear amplification, if detection space motion, then the moving objects in the reflection of the ultrasonic frequency offset, so level before accepting
电工电子课程设计范本
电工电子课程设计
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 小型智能控制系统设计一有害气体检测与抽排电路设计 任务：设计一个能自动检测有害气体浓度，且当有害气体浓度超标时，能自动发出声光报警，能自动抽排有害气体的控制电路。 要求：1）检测到有害气体意外排放超标时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁报警，同时自行启动抽排系统，以保障人们的生命财产安全。 2）抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 3）对设计电路进行仿真。 二机器人行走电路设计 任务：设计一个能前进、后退的机器人行走控制电路。 要求：1)接通电源，机器人前进，行走一段时间后，机器人自动后退，退行一段 时间后自动前行，周而复始。 2)机器人行走动力只能使用干电池，不能使用动力电源。 3)机器人前进、后退时间可调。 4）对设计电路进行仿真。 初始条件：
1. 实验室提供万用表、信号发生器、直流稳压电源、示波器等设备。 2. 学生已学习了大学基础课程和《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、 《电力电子变流技术》等专业基础课程。 3. 学生已参加过电工电子实习，掌握了用PROTEL绘制电路图的方法。 4. 主要参考文献 1）《新编电子电路大全》第1、2、3、4卷中国计量出版社 组编 2）《传感器及其应用电路》何希才编著电子工业出版社 3）《电力电子变流技术》黄俊王兆安编机械工业出版社 4）《集成电路速查手册》王新贤主编山东科学技术出版社 5）《集成电路速查大全》尹雪飞陈克安编西安电子科技大 学出版社 6）《国内外晶体管对照手册》各种版本皆可。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.课程设计结束时每个学生要提交一份按统一格式要求撰写的课程设计说明书，并装订成册。 2.课程设计说明书中要求有方案比较与论证、系统方框图、电路原理图，阐述电路工作原理、每个元器件的主要参数、设计电路的性能
数字电子技术 实验报告
实验一组合逻辑电路设计与分析 1.实验目的 (1)学会组合逻辑电路的特点; (2)利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。 2.实验原理 组合逻辑电路就是一种重要的数字逻辑电路:特点就是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。根据电路确定功能,就是分析组合逻辑电路的过程,一般按图1-1所示步骤进行分析。 图1-1 组合逻辑电路的分析步骤 根据要求求解电路,就是设计组合逻辑电路的过程,一般按图1-2所示步骤进行 设计。 图1-2 组合逻辑电路的设计步骤 3.实验电路及步骤 （1）利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。 a.按图1-3所示连接电路。 b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮与由真值表导出 简化表达式后,得到如图1-4所示结果。观察真值表,我们发现:当四个输入变
量A,B,C,D中1的个数为奇数时,输出为0,而当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为偶数时,输出为1。因此这就是一个四位输入信号的奇偶校验电路。 图1-4 经分析得到的真值表与表达式 （2）根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。 a.问题提出:有一火灾报警系统,设有烟感、温感与紫外线三种类型不同的火灾 探测器。为了防止误报警,只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时,报警系统才产生报警控制信号,试设计报警控制信号的电路。 b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示:由于探测器发出 的火灾探测信号也只有两种可能,一种就是高电平(1),表示有火灾报警;一种就是低电平(0),表示正常无火灾报警。因此,令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号,为报警控制电路的输入、令F为报警控制电路的输出。