电子设计实践报告

信息科学与工程学院

《电子设计实践》

课程设计报告

学院名称：信息科学与工程专业：电子信息工程

班级：13级1班

设计题目：单片机系统

学生姓名：杨云森

指导教师：李星星

完成日期：2016年06月21日

目录

一、设计任务和性能指标 (2)

1.1设计任务 (2)

1.2性能指标 (2)

二、.设计方案 (2)

三、系统硬件设计 (4)

3.1单片机的最小系统 (4)

3.2时钟电路DS1302 (5)

3.3电机驱动，直流电机或步进电机（需有调速） (4)

3.4数字电压表（A/D转换） (4)

3.5串口通信 (4)

四、系统软件设计 (4)

4.1时钟电路DS1302设计 (4)

4.2电机调速设计 (4)

4.3数字电压表（A/D转换）设计 (4)

4.4串口通信设计 (4)

五、调试及性能分析 (5)

5.1调试步骤 (5)

5.2性能分析 (5)

六、心得体会 (6)

参考文献 (6)

附录程序清单 (7)

一、设计任务和性能指标

1.1设计任务

（1）单片机最小系统（液晶显示1602和键盘）

（2）电子时钟

（3）电机驱动，直流电机或步进电机（需有调速）

（4）波形发生器（D/A转换）或数字电压表（A/D转换）

（5）串口通信（可通过键盘动态设置波特率和通信格式）

1.2性能指标

1.日历：年(2位) 、月(2位) 、日(2位)

2.时钟：时(2位) 、分(2位) 、秒(2位)

3.能够驱动电机转动，速度可调

4.能将电阻阻值通过数字的方式显示出来

5.能够实现单片机与PC机的通信

二、.设计方案

按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、时钟模块、显示模块、键扫描接口电路共四个模块组成，电路系统构成框图如图 1.1所示。主控芯片使用51系列AT89C52单片机，采用高性能的静态80C51设计，由先进工艺制造，并带有非易失性Flash 程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位COMS微处理芯片，市场应用最多。

时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302。采用DS1302作为主要计时芯片、可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小的电流的后备电源（2.5~5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA)下继续计时，并可编程选择多种充电电流对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。采用串行数据传输，与单片机硬件连接简单，如果使用时钟芯片DS12887，将采用并行数据传输，占用更多的硬件资源。因此为节省单片机端口，时钟芯片采用DS1302。

图2.1 日历时钟显示系统构成框图

显示模块采用普通的共阴LED数码管，也可采用LCD显示，但考虑其造价较高浪费资源，故使用LED显示。键盘采用线性连接，连接方式相对简单，使用查询法实现调整功能。

三、系统硬件设计

3.1单片机的最小系统

ATMEL公司生产的AT89C52单片机它是硬件电路的核心部分，时钟电路晶振使用11.0592MHz，复位电路采取按键复位方式。

3.2时钟电路DS1302

1.DS1302的性能

●实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计数；

●用于高速数据暂存的31*8位的RAM；

●最少引脚的串行I/O；

● 2.5-5.5V的电压工作范围；

● 2.5V时耗电小于300nA；

●用于时钟或RAM数据读/写的单字节或多字节（脉冲方式）数据传送方式；

●简单的3线接口；

●可选的慢速充电（至Vcc1）的能力。

DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。时钟的运行可以采用24h或带AM（上午）/PM（下午）的12h格式。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多字节的时钟信号或RAM数据。DS1302有主电源和后备电源双电源引脚：Vcc1在单电源与电池供电的系统中提供低电源，并提供低功率的电池备份；Vcc2在双电源系统中提供主电源，在这种运用方式中，Vcc1连接到备份电源，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。DS1302由较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电；当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。

2.DS1302数据操作原理

DS1302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被输入。无论是读周期还是写周期，开始8位指定40个寄存器中哪个被访问到。在开始8个时钟周期，把命令装入移位寄存器之后，另外的时钟周期在读操作时输出数据，在写操作时写入数据。时钟脉冲在单字节方式下为8加8，在多字节方式下为8加字节数，最大可达248个字节数。

如果在传送过程中置RST脚为低电平，则会中止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST脚必须保持低电平.只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。DS1302的引脚及内部结构图如图3.1所示，表3.1为各引脚功能。

图3.1 DS1302引脚及内部结构

DS1302与单片机的具体连接见附录1，它的控制字如图3.2所示。控制字的最高有效

位（位7）必须是逻辑1；如果为0，则不能把数据写到DS1302中。位6如果为0，则表示存取日历时钟数据；为1表示存取RAM 数据。位5-1（A4-A0）指示操作单元的地址。最低

1 2

3

4 5 6 7 8

VCC2

X1 X2 GND VCC1

SCLK I/O RST

有效位（位0）如果为0，表示要进行写操作；为1表示要进行读操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出。

DS1302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟有关，存放的数据为BCD码形式。其日历、时间寄存器及其控制字见表2.2，其中奇数为读操作，偶数为写操作。DS1302的晶振选用32.768KHz。

3.3电机调速的设计

利用ULN2003A驱动直流电机实现转动，再结合51单片机最小系统进行PWM调速。

3.4数字电压表的设计

数字电压表由单片机系统、AD转换模块、lcd显示模块构成，电位器作为输入，转动电位器生成不同的模拟信号经过AD转换再液晶上就能显示不同的电压值。

。

四、系统软件设计

4.1电子时钟设计

因为使用了时钟芯片DS1302，阳历只需从DS1302各寄存器中读出年、周、月、日、时、分、秒等数据，再经处理即可。在首次对DS1302进行操作之前，必须对它进行初始化，然后从DS1302中读出数据，再经过处理后，送给显示缓冲单元

4.2数字电压表设计

由5个主要部分组成：A/D转换电路、单片机控制部分、LED显示部分。系统的工作原理是：控制系统采用AT89S52单片机,A/D转换采用AD0809，利用AD0809进行电压测量和将模拟信号转为数字信号，单片机将接受的信号进行处理后，将被测的电压值用四位的LED显示

4.3电机调速设计

通过控制总中断使能EA控制电机的开关，同时使能对霍尔传感器输出的方波在单位时间内脉冲个数的计数。其中定时器T0,T1分别对脉冲的宽度、霍尔元件输出的脉冲数对应的1秒时间定时。对脉冲宽度的调整是通过改变高电平的定时长度，由变量high控制。变量change、sub_speed 、add_speed分别实现电机的转向、加速、减速。

4.4串口通信设计

在串行通信中，用“波特率”来描述数据的传输速率。所谓波特率，即每秒传送的二进制位数，其单位为bit/s（bits per second），它是衡量传输串行数据速度快慢的重要指标。有时候也用“位周期”来表示传输速率，位周期是波特率的倒数。国际上规定了一个标准波特率系列：110bit/s、300bit/s、600 bit/s、1200 bit/s、1800 bit/s、2400 bit/s、2400 bit/s、9600 bit/s、14.4k bit/s、19.2 kbit/s、28.8k bit/s等，如9600 bit/s，其意义是每秒传送9600位数据，包含字符位和其他必须的位。大多数串行接口电路的接收波特率和发送波特率都可以设置，但是接收方的波特率必须与发送方的发送波特率形同

五、调试及性能分析

5.1调试步骤

调试分为硬件调试和软件调试。

硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等。具体步骤及测试结果如下：（1）检查电源与地线是否全部连接上，用万用表对照电路原理图测试各导线是否完全连接，测试结果所有连接线都已连接好；

（2）检验DS1302和单片机的晶振是否起振，用示波器观察波形；测试结果波形都很好；

（3）检查各芯片的功能是否正常，检测按键的导通情况。测试结果正常。

软件调试主要是程序调试，将整个日历时钟显示程序按照实现功能分为各子模块进行调试，首先都要在实验台上进行调试。具体步骤如下：

（1）显示程序调试。在单片机实验课中我们已经做过LED显示实验，所以这部分相对简单，很快便调试无误了。我们设计的硬件显示部分与实验台虽然并不相同，但相差并不多，经改动后在单路板上也调试通过了；

（2）时间调整程序的调试。这部分也先在实验台上调试过，此时显示程序已经无误，我们直接观察数码管的显示情况，首先在单片机的内存单元中置成了当时的时间，然后看时间调整键是否好用，这部分在实验台上调试无误后可直接在电路板上使用；

（3）阴历子程序的调试。由于阴历程序非常长，我们在敲完程序后就检查了几便。其调试方法是在存放阳历的内存单元中置成当天的日期，在程序执行后看转换的是否正确。阴历子程序主要是根据参考书编写的，在调试过程中发现在阳历为一月份时转换的不对，经我们在实验台上单步调试找到了错误的原因，阴历子程序调试成功，在电路板上直接使用即可（4）阳历日期和时间的读取。实验台中并没有时钟芯片，这部分只能在电路板焊接完成后才能进行调试，经我们查阅资料后，这部分在电路板上一次性通过。

5.2性能分析

单片机上电复位后，七个数码管显示为全零状态，这是因为还没有给DS1302初值，它此时并没有开始振荡，所以从DS1302读取的值都是0；按下控制键进入时间调整状态，此时在我们调整哪一位时哪一位就会处于闪烁状态，按下加1键被调整的那一位就会加1，而且没有按键抖动现象；在给DS1302写入初值后，它开始振荡，通过移位控制键、翻屏键的作用可以查看显示的年、月、日、周、时、分、秒是否正确，在调试时我们写入的初值是当

时的时间：06年12月21日14点55分，通过翻屏，可以看到数码管显示的很稳定，时间的显示也很准确；在翻到显示阴历那一屏是可以看到当时的阴历日期是十一月二日，阴历转换没有错误；当我们将日期置为2006年9月1日时，因为当天是阴历闰七月的初九，用于指示阴历闰月的发光二极管正常发光。

由于课程设计时间比较短，我们没有大量的时间去观察时钟走的是否精确，在走过一段时间后时间显示上可能会有一定的误差，我们可以再外接GPS，采用GPS授时校正，提高时间的精度。我们的日历可以把阳历任意置成某一天然后查看当时的阴历是几月初几，实现了阴历的自动转换，星期的自动转换也可以编写程序实现，这样既可以跳到指定日期查看阴历，也可以查看当天是星期几了，所以我们的日历在性能上还有不完善的地方，在以后的学习当中，我们将尽力把这些功能也完善好。

六、心得体会

●学习单片机没有捷径，别指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累。

●别崇拜高手，别相信天才，大部分人都不是天才（相信你也不是）！

●单片机是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。

●要学会参考别人的程序，减少自己琢磨的时间，迅速提高自己的编程能力。

●碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,可以大大减少你的开

发时间。

●要多交一些朋友，多交流。技术是靠不断的积累和交流才会进步的，封闭自守只

会更加落后。

希望大家多上网看看前辈的经验,可以少走很多弯路。最后，祝愿大家早日成为单片机高手。本次课程设计虽然时间很短，但收获却很大。首先我们对单片机最小系统的设计有了整体的把握，对程序编写的合理与规范性有了深刻的理解，建立起程序设计的一般思路，其强大的功能给我们提供了很大的帮助，通过原理图的设计过程，使我们认识到了这个软件的重要性，我们会以此为契机，在日后的学习中会继续使用它，使其发挥更大的功能。

经过一个学期的课程设计，我们得到了充分的锻炼，不仅对单片机的学习有了深刻的理解，同时也增强了我们的毅力和处理突发问题的能力。学习是要付出一定的艰辛与努力的，做事情一定要有不怕困难的吃苦精神，唯有坚持不懈，发扬团队协作才能够克服困难，取得最后的胜利。

参考文献

[1] 徐维祥、刘旭敏. 单片微型机原理及应用. 大连：大连理工大学出版社，1996

[2] 李光飞、楼然苗、胡佳文、谢象佐. 单片机课程设计与实例指导. 北京：北京航空航天大学出版社，2004

[3] 余永权. 89系列FLASH单片机原理及应用. 北京:电子工业出版社,2002

[4] 李群芳,黄建. 单片机微型计算机与接口技术. 北京:电子工业出版社,2001

[5] 楼然苗、李光飞. 51系列单片机设计实例. 北京:北京航空航天大学出版社,2003

附录程序清单

4.1电子时钟设计

#include"ds1302.h"

//---DS1302写入和读取时分秒的地址命令---//

//---秒分时日月周年最低位读写位;-------//

uchar code READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d};

uchar code WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c};

//---DS1302时钟初始化2013年1月1日星期二12点00分00秒。---//

//---存储顺序是秒分时日月周年,存储格式是用BCD码---//

uchar TIME[7] = {0, 0, 0x12, 0x04, 0x01, 0x02, 0x16};

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Ds1302Write

* 函数功能 : 向DS1302命令（地址+数据）

* 输入 : addr,dat

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)

{

uchar n;

RST = 0;

_nop_();

SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。

_nop_();

RST = 1; //然后将RST(CE)置高电平。

_nop_();

for (n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令

{

DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送

addr >>= 1;

SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据

_nop_();

SCLK = 0;

_nop_();

}

for (n=0; n<8; n++)//写入8位数据

{

DSIO = dat & 0x01;

dat >>= 1;

SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据

_nop_();

SCLK = 0;

_nop_();

}

RST = 0;//传送数据结束

_nop_();

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Ds1302Read

* 函数功能 : 读取一个地址的数据

* 输入 : addr

* 输出 : dat

*************************************************************************** ****/

uchar Ds1302Read(uchar addr)

{

uchar n,dat,dat1;

RST = 0;

_nop_();

SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。

_nop_();

RST = 1;//然后将RST(CE)置高电平。

_nop_();

for(n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令

{

DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送

addr >>= 1;

SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据

_nop_();

SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据

_nop_();

}

_nop_();

for(n=0; n<8; n++)//读取8位数据

{

dat1 = DSIO;//从最低位开始接收

dat = (dat>>1) | (dat1<<7);

SCLK = 1;

_nop_();

SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据

_nop_();

}

RST = 0;

_nop_(); //以下为DS1302复位的稳定时间,必须的。

SCLK = 1;

_nop_();

DSIO = 0;

_nop_();

DSIO = 1;

_nop_();

return dat;

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Ds1302Init

* 函数功能 : 初始化DS1302.

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Ds1302Init()

{

uchar n;

Ds1302Write(0x8E,0X00); //禁止写保护，就是关闭写保护功能

for (n=0; n<7; n++)//写入7个字节的时钟信号：分秒时日月周年

{

Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]);

}

Ds1302Write(0x8E,0x80); //打开写保护功能

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Ds1302ReadTime

* 函数功能 : 读取时钟信息

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Ds1302ReadTime()

{

uchar n;

for (n=0; n<7; n++)//读取7个字节的时钟信号：分秒时日月周年

{

TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]);

}

}

4.4串口通信设计

/************************************************************************** *****

* 实验名 : 串口实验

* 使用的IO : P2

* 实验效果 : 将接收到发送回电脑上面。

* 注意：

*************************************************************************** ****/

#include

void UsartConfiguration();

/************************************************************************** *****

* 函数名 : main

* 函数功能 : 主函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void main()

{

UsartConfiguration();

while(1)

{

}

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 :UsartConfiguration()

* 函数功能 :设置串口

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void UsartConfiguration()

{

SCON=0X50; //设置为工作方式1

TMOD=0X20; //设置计数器工作方式2

PCON=0X80; //波特率加倍

TH1=0XF3; //计数器初始值设置，注意波特率是4800的

TL1=0XF3;

ES=1; //打开接收中断

EA=1; //打开总中断

TR1=1; //打开计数器

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 :Delay(unsigned int i)

* 函数功能 : 延时函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Usart() interrupt 4

{

unsigned char receiveData;

receiveData=SBUF;//出去接收到的数据

RI = 0;//清除接收中断标志位

SBUF=receiveData;//将接收到的数据放入到发送寄存器

while(!TI); //等待发送数据完成

TI=0; //清除发送完成标志位

4.2数字电压表设计

#include"reg51.h"

#include"XPT2046.h"

//--定义使用的IO--//

#define GPIO_DIG P0

sbit LSA=P2^2;

sbit LSB=P2^3;

sbit LSC=P2^4;

//--定义全局变量--//

unsigned char code DIG_CODE[17]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

//0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F的显示码

uchar DisplayData[8]; //用来存放要显示的8位数的值void DigDisplay(void);

void main(void)

{

uint temp,count;

while(1)

{

if(count==50)

{

count=0;

temp = Read_AD_Data(0x94); // AIN0 电位器// temp = Read_AD_Data(0xD4); // AIN1 热敏电阻// temp = Read_AD_Data(0xA4); // AIN2 光敏电阻// temp = Read_AD_Data(0xE4); // AIN3 外部输入 }

count++;

DisplayData[7]=DIG_CODE[0];

DisplayData[6]=DIG_CODE[0];

DisplayData[5]=DIG_CODE[0];

DisplayData[4]=DIG_CODE[0];

DisplayData[3]=DIG_CODE[temp%10000/1000];

DisplayData[2]=DIG_CODE[temp%1000/100];

DisplayData[1]=DIG_CODE[temp%100/10];

DisplayData[0]=DIG_CODE[temp%10/1];

DigDisplay();

}

}

void DigDisplay(void)

{

unsigned char i;

unsigned int j;

for(i=0;i<8;i++)

{

switch(i) //位选，选择点亮的数码管，

{

case(0):

LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位

case(1):

LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位

case(2):

LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位

case(3):

LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位

case(4):

LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第4位

case(5):

LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第5位

case(6):

LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第6位

case(7):

LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第7位

}

GPIO_DIG=DisplayData[i];//发送段码

j=50; //扫描间隔时间设定

while(j--);

GPIO_DIG=0x00;//消隐

}

}

4.3电机调速设计

#include

//--定义使用的IO口--//

sbit PWM=P1^0;

//--定义一个全局变量--//

unsigned char timer1;

void Time1Config();

/************************************************************************** *****

* 函数名 : main

* 函数功能 : 主函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void main(void)

{

Time1Config();

while(1)

{

if(timer1>100) //PWM周期为100*0.5ms

{

timer1=0;

}

if(timer1 < 1000)

{

PWM=1;

}

else

{

PWM=0;

}

}

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Time1Config

* 函数功能 : 设置定时器

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Time1Config()

{

TMOD|= 0x10; //设置定时计数器工作方式1为定时器

//--定时器赋初始值，12MHZ下定时0.5ms--//

TH1 = 0xFE;

TL1 = 0x0C;

ET1 = 1; //开启定时器1中断

EA = 1;

TR1 = 1; //开启定时器

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 : Time1

* 函数功能 : 定时器1的中断函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Time1(void) interrupt 3 //3 为定时器1的中断号 1 定时器0的中断号 0 外部中断1 2 外部中断2 4 串口中断

{

TH1 = 0xFE; //重新赋初值

TL1 = 0x0C;

timer1++;

}

4.4串口通信设计

/************************************************************************** *****

* 实验名 : 串口实验

* 使用的IO : P2

* 实验效果 : 将接收到发送回电脑上面。

* 注意：

*************************************************************************** ****/

#include

void UsartConfiguration();

/************************************************************************** *****

* 函数名 : main

* 函数功能 : 主函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void main()

{

UsartConfiguration();

while(1)

{

}

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 :UsartConfiguration()

* 函数功能 :设置串口

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void UsartConfiguration()

{

SCON=0X50; //设置为工作方式1

TMOD=0X20; //设置计数器工作方式2

PCON=0X80; //波特率加倍

TH1=0XF3; //计数器初始值设置，注意波特率是4800的

TL1=0XF3;

ES=1; //打开接收中断

EA=1; //打开总中断

TR1=1; //打开计数器

}

/************************************************************************** *****

* 函数名 :Delay(unsigned int i)

* 函数功能 : 延时函数

* 输入 : 无

* 输出 : 无

*************************************************************************** ****/

void Usart() interrupt 4

{

unsigned char receiveData;

receiveData=SBUF;//出去接收到的数据

RI = 0;//清除接收中断标志位

SBUF=receiveData;//将接收到的数据放入到发送寄存器

while(!TI); //等待发送数据完成

TI=0; //清除发送完成标志位

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

电子电路设计软件

电子电路设计软件 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢？结论是有，这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术，就不能不提到美国，不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计，从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产，整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢？因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术，把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑，然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件，并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来，只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验，哪里不合理有问题就改动那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了，从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供，软件开发商是IBM，飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样，他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法，从大到小，从复杂到简单，甚至包括设计家具和作曲，只是具体软件内容不同。其实，他们发明第一代计算机时就是这个目的（当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计）。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim 公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal-SPICE）。现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。 ②multiSIM（EWB的最新版本）软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相对于其它EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果，并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器（对于multiSIM7还具有四踪示波器）、波特仪（相当实际中的扫频仪）、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪（相当于真实环境中的晶体管特性图示仪）和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent 示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 ③MATLAB产品族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和

电子设计竞赛设计报告题

2011年全国大学生电子设计竞赛 设计报告 开关电源模块并联供电系统（A题）

2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告 开关电源模块并联供电系统（A题） 摘要 本次设计的开关电源模块并联供电系统由两个LM2596进行DC/DC变换，用8051单片机作主控芯片。输入DC 24V，输出DC 8.0V，额定输出功率为32W，采用对等互补均流方式进行电流自动分配输出，具有过流和短路保护功能，系统转换效率达到70%以上。 关键词：DC/DC变换，并联供电系统，开关电源 Abstract The design of the switching power supply module consists of two LM2596 in parallel power supply system for DC / DC converter, with 8051 as main chip. Input DC 24V, output DC 8.0V, the rated output power of 32W, the application of the complementary stream are automatically assigned to the current output, with over-current and short circuit protection, system conversion efficiency of 70%. Keywords: DC / DC converter, parallel power supply systems, power

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

电子系统设计报告

课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路

题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。

微电子电路课程设计

课程设计报告 微电子电路 带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器 集成电路设计 目录 1.课程设计目的···································页码3 2.课程设计题目描述和要求·························页码3 3.设计思路·······································页码4 4.带有源负载的共源极放大器设计过程及结果·········页码5 5.带有源负载的cascode放大器设计过程及结果·······页码7 6.心得体会·······································页码9 7.参考书目·······································页码9

２ 1.课程设计目的 深刻理解课本上学到的知识，建立各个章节的知识体系之间的联系。 加强动手能力和运用课本知识理论解决问题的能力。 对于放大器的性能和参数有更深刻的理解和掌握。 2.课程设计题目描述和要求 分析如图这样的带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器的开环增益，3dB 频宽，单位增益频率。其中负载电容为3PF ，电源电压为5V ，要求CS 放大器的开环增益大于30dB ，cascode 放大器的开环增益大于60 dB 。对仿真结果进行分析，功耗小于2mW 。 Vdd C

３ Vdd C 3.设计思路：根据题目要求来计算以cs 放大器为例 ⑴功率不超过2mW ，电源为 5v ，得到总电流不能超过400uA 。 ⑵开始分配给ID 的电流为50u 运用了镜像电流源，电流大小之比为2，在长度一定时候的宽度之比也是2，故在右边电路的id 为100u ⑶根据公式 对于n 管来说，预估一个过驱动电压0.4v （大约0.2-0.5v ）均可。计算出来n 管宽长比为11.26，取11。因为实验中给定了n 管的阈值电压为0.723v ，所以，可以确定栅源电压为1.1v 左右。 对于p 管来说，预估一个过驱动电压为0.5v （大约0.2-0.5v ）均可。经过计算，p 管的宽长比为11.59，取12 。

2017全国大学生电子设计竞赛设计报告

2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统（P题） 2017年8月12日

摘要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words:single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance

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,

现代电子系统设计与实践 复习资料

一、选择题 1、蓝色发光二极管正常工作时，其二端电压大约等于（） A、1V B、2V C、3V D、4V 2、二极管由于省电，长寿，鲜艳而常被用来作指示，以下哪个工作电流是合适的？（） A、0.5mA B、5mA C、50mA D、500mA 3、三极管在放大状态工作在什么区？（） A、截止区 B、放大区 C、非线性区 D、饱和区 4、整流电源中的滤波电容的取值与负载有关，R*C取值？（） A、>（2~5）T/2 B、>（2~5）T/2 C、C=1000uF D、随意 5、单晶体管由于其震荡的特有特性常可用于（） A、放大特性 B、负阻特性 C、同步控制 D、震荡特性 6、我们经常可以看到，在电子产品中，有黑色的铝材，都是为了（C） A、美观 B、增加重量 C、便于散热 D、便于器件固定 7、运放工作正常的时候，其同相端和反相端的电压是（） A、6V B、1/2Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 8、差分电路中的射极电阻可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 9、反相器作放大器时，其上的反相电阻可以取（） A、100欧 B、1千欧 C、100千欧 D、1兆欧 10、共发射极放大电路中，Uce取多少才合适（） A、6V B、1/2 Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 11、为了改善组合逻辑电路由于竞争而出现冒险而影响后续电路的正常工作，下面哪项措施是不妥的（） A、增加选通门 B、换滤波器 C、选高速器件 D、消除卡诺图中的相切相

12、用CMOS非门制作的晶体振荡器中，没有信号输出，最易疏忽的是（） A、忘了换电容 B、震荡电容用了电解电容 C、忘了接反馈电阻 D、忘了接电容 13、设计多输出组合逻辑，既方便又经济的是采用（） A、门电路 B、译码器 C、数据选择器 D、CPLD 14、普通的单电压比较器，左转换点，可能出现来回振荡现象，解决的办法是（） A、提高比较电压 B、加负反馈 C、加正反馈 D、降低比较电压 15稳压二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 16、高频放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 17、检波二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 18、做实验时常常不小心把电源短路了，但也没发现电源坏了，那是因为（） A、电源质量不好 B、有过压保护 C、有输出过载保护 D、运气好 19、OTL放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 20、检波电路的后缀如果输入阻抗不够大，可能会出现（） A、惰性失真 B、滤波效果变差 C、限幅失真 D、负锋切割 21、在正交鉴频电路中，为了便于制作正交线圈，和降低成本，实际的正交线圈是一个（） A、纯电感 B、晶体 C、并有合适的电容 D、并了个电阻 22、差分电路中的恒流源可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 23、对于MCS-51系列单片机，内部RAM中堆栈指针SP的指针指向（）

大学生电子设计竞赛设计报告完整版

大学生电子设计竞赛设 计报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统（A/B/C题） 2017年8月12日

摘要（小四、宋体，300字以内） 关键词：脉宽；脉冲；数显；电容（小四、宋体）

XXX控制系统（A/B/C题） 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 单片机比较 方案一：采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二：采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较，我们选择方案二。 方案一：采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改，也易于搭建，但是系统连线较多，不仅相互干扰，使电路杂乱无章，而且系统可靠性低，不适合本系统使用。 方案二：自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难，实现周期长，此外也会花费较多的时间，影响整体设计进程。不宜采用该方案。 方案三：采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块，能明显减少外围电路的设计，降低系统设计的难度，非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案，选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 方案三：XXX。XXXX 综合以上三种方案，选择方案三。

3、控制系统的论证与选择 方案一：XXX。XXXX 方案二：XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。 二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 2、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 3、XXXX的计算 （1）XXX XXXX （2）XXX XXXX （3）XXX XXXX 三、电路与程序设计 1、电路的设计 （1）系统总体框图 系统总体框图如图X所示，XXXXXX 图X 系统总体框图

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。

电子系统设计与实践课程设计——多点温度测量(汇编语言+C语言版)

《电子系统设计与实践》 课程设计报告 课程设计题目：多点温度测量系统设计专业班级：2012级电子信息科学与技术 学生姓名：罗滨志（120802010051） 张倩（120802010020） 冯礼哲（120802010001） 吴道林（120802010006） 朱栖安（120802010039）指导老师：刘万松老师 成绩： 2015 年6 月27日 目录

摘要 (4) 1 总体设计 (4) 1.1 功能要求 (5) 1.2 总体方案及工作原理 (5) 2 系统硬件设计 (6) 2．1 器件选择 (6) 2.1.1主要器件的型号 (6) 2.1.2 AT89C51 (7) 2.1.3智能温度传感器DS18B20 (9) 2.1.4晶振电路方案 (9) 2.1.5 LED液晶显示器 (10) 2.1.6复位电路方案 (10) 2.2 硬件原理图 (11) 3 系统软件设计 (11) 3.1基本原理 (11)

3.1.1主程序 (11) 3.1.2读ROM地址程序 (12) 3.1.3显示ROM地址程序 (13) 3.1.4读选中DS18B20温度的程序 (13) 3.1.5显示温度程序 (14) 3.2软件清单 (15) 3.2.1汇编语言程序 (15) 3.2.2 C语言程序 (24) 4实验步骤 (29) 4.1汇编语言程序调试 (29) 4.2 C语言程序调试 (30) 4.3实验仿真 (31) 5设计总结 (32) 6参考文献： (33)

摘要 温度是我们生活中非常重要的物理量。随着科学技术的不断进步与发展，温度测量在工业控制、电子测温计、医疗仪器，家用电器等各种控制系统中广泛应用。温度测量通常可以使用两种方式来实现：一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度发生变化，当热敏电阻接入电路时，则流过它的电流或其两端的电压就会随温度发生相应的变化，再将随温度变化的电压或者电流采集过来，进行A/D转换后，发送到单片机进行数据处理，通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，其测温电路比较麻烦。第二种方法是用温度传感器芯片，温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路显示即可。这种方法电路比较简单，设计方便，现在使用非常广泛。 关键词：多点温度测量单片机温度传感器 1 总体设计 多路温度测量系统的总体结构如图1所示，根据要求，整个系统包含以下几个部分：51单片机、时钟电路、复位电路组成的51单片机小系统；多块测温模块；显示温度值的显示模块和按键模块。测温模块由温度传感器组成，温度传感器采用美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20，温度测量范围为-55 -- +125，可编程为9到12位的A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625C，完全能够满足系统要求。DS18B20采用单总线结构，只需要一根数据线DQ即可与单片机通信，多个DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采用LCD液晶显示器，显示信息量大、效果好、使用方便。

电子电路设计的基础知识

电子电路设计的基础知识 一、电子电路的设计基本步骤： 1、明确设计任务要求： 充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求，明确设计任务。 2、方案选择： 根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。 3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择： 具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意信号之间的关系和限制；接着根据电路工作原理和分析方法，进行参数的估计与计算；器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求，元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。 4、电路原理图的绘制： 电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据，绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图；信号的流向一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路，反馈通路的信号流向则与此相反；图形符号和标准，并加适当的标注；连线应为直线，并且交叉和折弯应最少，互相连通的交叉处用圆点表示，地线用接地符号表示。 二、电子电路的组装 电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式，不管哪种方式，都要注意： 1．集成电路：

认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向一般应保持一致，管脚不能弯曲折断； 2．元器件的装插： 去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按信号的流向依次将元器件顺序连接； 3．导线的选用与连接： 导线直径应与过孔（或插孔）相当，过大过细均不好；为检查电路方便，要根据不同用途，选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其它颜色的线；连接用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连接线不允许跨越IC或其他器件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件，但高频电路部分的连线应尽量短；电路之间要有公共地。 4．在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱，以方便测量调试； 5．布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排队故障。 三、电子电路调试 实验和调试常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤。 1．调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等；用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻）。 若电路经过上述检查，确认无误后，可转入静态检测与调试。 2．静态检测与调试 断开信号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障； 如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在

电子设计大赛报告设计书

设计项目：模拟路灯控制系统 学校：辽宁工程技术大学电气与控制工程学院参赛人员：高庆 吴琨 王立强

目录 第一章前言 1 第二章方案论证与论证 2 一系统结构综述 4 二系统结构示意图 5 第三章硬件设计 5 一89C52单片机简述 6 二电源模块设计7 三恒流源电路设计7 四案件及显示模块7 五时钟电路设计8 六光电对射传感器模块设计 8 七比较电路模块设计9 八DA转换模块设计10 九交通状况检测模块设计10 十路灯故障检测及报警模块设计 10 第四章系统软件设计 一系统软件设计综述11 二各模块软件部分分述 12 14 15 第七章参考文献16

模拟路灯控制系统(I题) 【高职高专组】 摘要： 本文介绍了基于STC89C52单片机的模拟路灯控制系统的设计和实现过程，通过交通情况自动调节检测，路灯故障检测及报警检测，环境明暗变化检测，定时开关模块的设计控制以实现题目要求。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍系统的硬件及软件设计部分。 采用的技术主要有： （1）通过软件编程控制定时开关灯时间，报警检测; （2）光电传感器的有效应用; （3）LM311比较器的有效应用； （4）新型时钟芯片DS12C877的有效应用。 关键词： 80C52单片机，光电传感器，路灯控制，亮度调节 Abstract: This paper introduces the STC89C52 based on single-chip microcomputer simulation street lamp control system design and realization process, through the traffic situation automatic adjustment test, street lamp fault detection and alarm test, light and shade environment change detection, timer switch module design in order to achieve the topic request. The whole system of the circuit structure simple, reliable performance is high. The test results meet the requirement, the paper introduces the hardware and software of the system design part. The technique to be used mainly has: 1. Through software programming control timing open to turn off the lights time, alarm detection; 2. Effective application of the photoelectric sensor; 3. LM393 comparator effective application; 4. New clock chip DS12C877 effective application. Key words: 80 C52, photoelectric sensor, street lamp control, brightness to adjust

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