電子技術(shù)課程設(shè)計報告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計報告班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：目錄一、設(shè)計目的二、設(shè)計要求三、設(shè)計框圖及整機(jī)概述四、各單元電路的設(shè)計及仿真1、 檢測電路2、 放大電路3、 濾波電路4、 整形電路5、 定時電路6、 計數(shù)、譯碼、顯示電路五、電路裝配、調(diào)試與結(jié)果分析六、設(shè)計、裝配及調(diào)試中的體會七、附錄（包括整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單）八、參考文獻(xiàn)一、設(shè)計目的鞏固和加深在" 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)" 和 " 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)" 課程中所學(xué)的理論知識和實(shí)訓(xùn)技能 ,基本掌握常用電子電路的一般設(shè)計方法 , 并通過這一實(shí)訓(xùn)課程 ,能讓學(xué)生對電子產(chǎn)品設(shè)計的過程有一個初步的了解， 使學(xué)生掌握

2、常用模擬、 數(shù)字集成電路 （運(yùn)算放大器、 非門、555 定時器、計數(shù)器、譯碼器等）的應(yīng)用。二、設(shè)計要求掌握整機(jī)電路組成及工作原理 ,并能運(yùn)用所學(xué)過的電路知識分析、 解決電路制作過程中所遇到的問題。三、設(shè)計框圖及整機(jī)概述血液波動放大、整形、3 位譯碼、 驅(qū)動、檢測濾波計數(shù)器顯示門控電路圖 1紅外線心率計的原理框圖紅外線心率計就是通過紅外線傳感器檢測出手指中動脈血管的微弱波動，由計數(shù)器計算出每分鐘波動的次數(shù)。 但手指中的毛細(xì)血管的波動是很微弱的， 因此需要一個高放大倍數(shù)且低噪聲的放大器，這是紅外線心率計的設(shè)計關(guān)鍵所在。整機(jī)電路由放大電路、整形電路、濾波電路、 3 位計數(shù)器電路，譯碼、驅(qū)動、顯示電路

3、等幾部分組成。四、各單元電路的設(shè)計及仿真1、檢測電路血液波動檢測電路首先通過紅外光電傳感器把血液中波動的成分檢測出來，然后通過電容器耦合到放大器的輸入端。如圖 4 所示。+12VR1R23k1k8放大整形22kTCRT5000電路C1+CE圖 4血液波動檢測電路2.放大電路3、濾波電路由三腳輸入信號，六腳輸出信號4、整形電路5、定時電路+12Vu2R14R171kR15200k2 VDDV510kR313計數(shù)指示IC 5R16100kuC611腳48V68k2378050IC 56u32NE555+ C6S115100uC6C5Tw0.01 圖 7由 555 組成的門控電路通電后 2 腳為 1

4、2V ，3 腳輸出低電位， V6 截止， V5 不發(fā)光。 按下 S1，3 腳輸出高電位，V6 飽和導(dǎo)通， V5 亮。 V6 的 C 極輸出低電平， 12V 電壓通過 R17、 R31 對 C6 充電。當(dāng)充到 8V 時，輸出狀態(tài)發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 3 腳輸出低電位， V6 截止， V6 的 C 極的輸出高電位6、計數(shù)、譯碼、顯示電路百af十個b顯示電路edcgJ驅(qū)動電路百位L個位十位KV78550V88550V98550+12V16R21R2324.7k 3DD1C74CIA VDS11661R24 R30DS1000P32159 1k 7CIB3VDD PH LDaIC 46腳 R2012IC6DSb

5、1095Q0A1110k11CLK73cDISQBIC7 d12V6C極113+12VC810Q262Ce15+13MRQ354 Df14R32VSSBIVSS g8計數(shù)電路7810k譯碼電路對來自整形電路的反映心跳頻率的矩形脈沖進(jìn)行計數(shù)， 譯碼，驅(qū)動數(shù)碼管顯示心跳次數(shù)（ 30s）五、電路裝配、調(diào)試與結(jié)果分析1.模電部分電路裝配、調(diào)試與結(jié)果分析模電部分電路圖模電部分調(diào)試放大、整形、濾波電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。測量 IC 2、IC 3 的 7 腳、4 腳對直流地的電壓 （即運(yùn)放的供電電壓） ，應(yīng)該為 +12V 、 -10V 左右。測量IC 4 的 7 腳、 4 腳之間的電壓，應(yīng)該為+12V

6、 左右。把食指放在傳感器（ON2152）的探頭上，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。V4 應(yīng)該會有節(jié)律的閃爍，閃爍的頻率跟心跳的頻率吻合。此時，用示波器測量IC 2 的 6 腳波形， 應(yīng)該是放大了R4/R 3倍的波動信號。用示波器測量IC 3 的 6 腳波形，應(yīng)該是比IC 2 的 6 腳波形放大了R8/R 6 倍的波形 ( 因?yàn)榉糯蟊稊?shù)很大，波形有削頂現(xiàn)象) 。 IC 2、 IC 3 的放大倍數(shù)可以根據(jù)自己的實(shí)際情況適當(dāng)做一些調(diào)整。用示波器測量IC 4 的 6 腳波形，應(yīng)該是一個規(guī)范的方波，是單極性的，如果沒有方波，或方波的占空比太小，可以適當(dāng)改變R10、R11 的阻值。把測得的三個波形畫入表4.3中。如果手上暫

7、時沒有傳感器，則使用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生幾hz 、幾mv 的正弦波，并把該波形加到C1 的負(fù)極，同樣也可以按上述的方法進(jìn)行調(diào)試。百af十個b顯示電路edcgJ驅(qū)動電路百位L個位十位KV78550V88550V9 8550+12VR21R231624.7k34DD1R24 R30C7CIA VDS1166121000P3CIBDS15VDD PH LDa9 1k 73IC 46腳 R2012IC6DSb1095Q0A1110kCLKc11DISQ173B IC7 d12V6C極+12VC810Q262Ce1315+13MRQ354DBIf14R32VSSVSS g8計數(shù)電路7810k譯碼電路門控電

8、路的調(diào)試電路連接完畢后通電。此時，門控電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，用數(shù)字萬用表DC20V擋測量 3、6、7腳與 1 腳之間的電壓都為0V，V6 的 C極與 1 腳之間的電壓為12V，V5 不發(fā)光。按一下 S1 按鈕，門控電路輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，555 輸出端 3 腳輸出高電位，因此V6 飽和導(dǎo)通，V6 的 C 極輸出低電位，V5 發(fā)光，用數(shù)字萬用表DC20V擋測量 6、 7 腳與 1 腳之間的電壓，可以發(fā)現(xiàn)，電壓是慢慢上升的，當(dāng)上升到8V 左右的時候（時間是30 秒），門控電路輸出狀態(tài)又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，此時555 輸出端 3 腳輸出低電位。用數(shù)字萬用表DC20V擋測量 3、6、 7 腳的與 1

9、 腳之間的電壓，都是0V， V6 的 C 極與 1 腳之間的電壓為12V， V5 不發(fā)光。如果暫穩(wěn)態(tài)的時間不是30 秒，則最后測量的心率不準(zhǔn)確。需要調(diào)整R17 或 C6 的參數(shù)來達(dá)到 30 秒的要求。具體計算公式：1.1 × R 17× C 6=30。計數(shù)、譯碼、驅(qū)動、顯示電路的調(diào)試電路連接完畢后通電。此時由于門控電路的控制作用，計數(shù)器 MC14553的使能端 （低電平有效）被置“1”，計數(shù)器不計數(shù)，輸出的BCD碼是 0000 即 5、 6、 7、9 腳的電壓大約是0V。用示波器雙蹤測量DS1、 DS2 之間、 DS2 與 DS3 之間波形，應(yīng)能顯示圖（8）所示的波形，測試

10、并把波形畫在4.5 中（示波器量程：雙蹤，5V/DIV ， 1mS/DIV）。把食指放在傳感器的探頭處，適當(dāng)調(diào)節(jié)壓力。當(dāng)觀察到V4 呈現(xiàn)有規(guī)律的亮- 滅時，就可以進(jìn)行測量了。按一下門控電路的S1，這時， V5 發(fā)光，計數(shù)器的使能端被置“0”，計數(shù)器開始按整形電路送來的心跳脈沖計數(shù)。計數(shù)的結(jié)果以BCD碼的形式送到譯碼器進(jìn)行譯碼。譯碼后的結(jié)果送到數(shù)碼管顯示計數(shù)的結(jié)果。過30 秒鐘后，門控電路輸出高電平，計數(shù)器使能端被置“ 1”，計數(shù)器停止計數(shù)。數(shù)碼管顯示最后計數(shù)的結(jié)果，此數(shù)字乘2 即是被測的心率。測量并記錄計數(shù)器停止計數(shù)后，集成電路MC14553及 CD4543的引腳電壓并填入表4.6 、表 4.

11、7 。七、設(shè)計、裝配及調(diào)試中的體會通過這段時間的課程設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，我們運(yùn)用所學(xué)的課本知識，以及查閱相關(guān)的文獻(xiàn)， 還要先復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過的知識，通過溫故而知新，使我一開始就有了應(yīng)該怎樣完成“脈搏測量儀”的設(shè)計的方案。在這次課程設(shè)計過程中，結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用來理解以前學(xué)了而沒有學(xué)會的知識，這給我對理論課的學(xué)習(xí)提供了很大的幫助。也使我意識到理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性。在設(shè)計過程中、 所遇到的問題都一一的攻破，經(jīng)這次設(shè)計證明，將所學(xué)的知識和電子設(shè)計方法想結(jié)合， 大大的調(diào)動了我們學(xué)習(xí)的積極性，并有利于我們系統(tǒng)的科學(xué)地培養(yǎng)我們的實(shí)際動手能力，工程設(shè)計能力及創(chuàng)新設(shè)計能力，活耀了我們的思維，既符合由簡到繁，

12、循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律， 又能激發(fā)我們對電子線路設(shè)計的興趣還要先復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)過的知識，通過在這次課程設(shè)計實(shí)習(xí)中，能夠設(shè)計較為簡單的一些電路。結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用來理解以前學(xué)了而沒有學(xué)會的知識， 這給我對理論課的學(xué)習(xí)提供了很大的幫助。 也使我意識到理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性。作為大二做到理論聯(lián)系實(shí)際， 認(rèn)識其重要性和必要性。 真正體會到設(shè)計是一件辛苦與充滿樂趣的事情， 同時加深了對數(shù)電這門課程的理解， 學(xué)會了基本集成電路的運(yùn)用。 在設(shè)計過程中學(xué)到了很多在課本上學(xué)不到的東西，也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處。深深的體會到只有認(rèn)真的去做才能知道它真正的意義，不要眼高手低，要一步一步，腳踏實(shí)地的去做。在設(shè)計中碰到一個接

13、一個的難題， 在經(jīng)過老師指導(dǎo)和同學(xué)們的交流， 使難題一一得到化解。設(shè)計過程雖然是很辛苦的， 但經(jīng)過自己的努力換回的勞動成果， 對自己來說也是很值得欣慰的。設(shè)計過程中，我問老師，問同學(xué)，找資料，查課本，搜集信息，尋找相關(guān)知識，雖辛苦卻也快樂。另外，畫圖時用到了 Multisim ，通過這次設(shè)計，使我更好的掌握了 Multisim 這個畫圖工具的基本用法。這次課程設(shè)計既鍛煉了我的動手能力，又培養(yǎng)了我的興趣進(jìn)一步豐富了自己的數(shù)字電子知識。 對我以后所要做的畢業(yè)設(shè)計有了一個初步的了解。更重要的是使我深深的體會到理論結(jié)合實(shí)際的重要性，做事要認(rèn)真，腳踏實(shí)地。我相信，有付出就會有美麗！八、附錄 ( 包括整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單 )附件 1：元器件清單器件IC電阻器電容器二極管三極管LED按鈕傳感器數(shù)碼管電源68k*1102*11N4148IC 1變換5k6*12.2 F*2*24096*1電路血液波動1k8*10N2152檢測22k*110F*2*1電路3K*2放大200K*2IC 2、整形2K*21N4148IC3、IC 4濾波30K*20.47 F*2紅 *1LM741*1電路10K*1