電賽基地創(chuàng)新學分課程結課設計報告模板

1、南昌大學電設競賽基地課程名稱南昌大學電子設計競賽基地南昌大學電賽基地創(chuàng)新學分課程設計報告編號：201512-005NANCHANG UNIVERSITY電 賽 基 地 創(chuàng) 新 學 分 課 程（2015年9月 2015年12月）課程名稱電子設計競賽訓練姓名周瑾潔學號6103414040學院專業(yè)信息工程學院培養(yǎng)類別報告提交時間2016-5-10目 錄1. 籃球賽24秒違例倒計時警報器2. 帶密碼鎖的8路信號電壓自動巡航儀3. 觸摸式搖獎機的設計與制作4.信號發(fā)生器設計籃球賽24秒違例倒計時警報器一、設計任務設計一籃球賽24秒違例倒計時以及警報裝置并進行仿真。二、設計要求（1）、具有倒計時功能，可完

2、整實現(xiàn)從“24”秒開始依序倒計時并顯示倒計時過程，顯示的時間間隔為1秒。（2）、具有消隱功能，當“24”秒倒計時至終點的瞬間，顯示器字幕立刻自行消隱，消隱時間必須大于5秒。（3）、具有復位功能，無論顯示器是顯示倒計時的時間或消隱狀態(tài)下，只要按下復位鍵，顯示器立刻顯示“24”秒接著開始倒計時。（4）、具有準時報警功能，當發(fā)生“24”秒違例時，在倒計時“24”秒結束，數(shù)碼管消隱的瞬間并且立刻發(fā)出報警聲“嘀-”，且該聲音時間不能太長也不可太短，只能是0.5秒左右，在3米外課聽到清晰報警聲。數(shù)字預置電路三、設計方案數(shù)字譯碼器1、結構框圖數(shù)字顯示器秒信號發(fā)生器計數(shù)器控制單元信號轉化報警及輸出控制2、電源

3、部分采用了小功率可調式穩(wěn)壓集成電路317及其穩(wěn)壓器，該單元電路主要由降壓、整流濾波及穩(wěn)壓等部分組成，若二極管沒發(fā)光，則說明電源電路不正常。3、秒信號發(fā)生及整形電路一部分是由兩與非門組成的振蕩電路；另一部分是用lm358構成的波形整形電路。4、倒計數(shù)鎖零電路該單元電路主要是利用BCD碼計數(shù)器cd40192的down輸入端來完成遞減計數(shù)，兩片cd40192級聯(lián)以完成兩位遞減的技術功能。13腳為借位輸出端，只有倒計時到“00”時才會輸出低電平，一方面利用這個低電平把輸入的時鐘脈沖鎖??；另一方面還利用這個低電平來觸發(fā)延時消隱及延時報警功等功能。5、數(shù)顯及延時消隱電路Cd4511只要控制4腳消隱端為低電

4、平，就可實現(xiàn)顯示器的消隱功能。延時報警電路對時間的延時控制和對消隱的延時時間的控制，都是通過RC電路來實現(xiàn)延時。延時報警電路，正常倒計數(shù)時，由于借位輸出端為高電平，三極管的基極為高電平，三極管導通，繼電器中有電流流過，吸合，開關打向常開端，蜂鳴器不響。當?shù)褂嫊r到零，蜂鳴器報警，VCC將對C電容充電，三極管基極電壓逐漸升高達到一定延時，報警停止。四、電路仿真與分析電路正常工作，從“24”秒開始依序倒計時并顯示倒計時過程，顯示的時間間隔為1秒。到“00”后立即消隱，以及警正常，消隱5秒后，電路恢復“24”。五、焊接實物圖帶密碼鎖的8路信號電壓自動巡航儀一、設計任務設計一個自帶密碼鎖的8路信號電壓自

5、動巡航儀器并進行仿真。二、設計要求（1）、直流穩(wěn)壓電源。（2）、密碼鎖按鍵設置，四個按鍵擺成矩陣形式，并表明一、二、三、四號。（3）、密碼鎖開鎖方式：按一下3好鍵，接著1,2號鍵各三下后，綠色發(fā)光二極管亮了則表明開鎖成功。（4）、密碼鎖上鎖方法：按一下4號鍵退出巡測工作，發(fā)光二極管失光。（5）、數(shù)顯18路周而復始，閃爍頻率約1HZ，每一路數(shù)顯對應測試電壓。（6）、信號電壓設置：信號電壓逐級遞增，不許為0值且級差不小于0.5V。（7）、信號電壓的巡航：1-8路電壓全部引到同一測試點，并表明。（8）、保證電路的穩(wěn)定性。三、設計方案1、穩(wěn)壓直流源電路采用7805和7809兩片集成穩(wěn)壓電路，提供電路所

6、需電源。2、密碼鎖的組成。密碼鎖的核心是集成電路cd4520與其相連的4只按鍵開關S1,S2，S3，S4。按要求按下“1-3-3”，達到高電平，然后解鎖。4、振蕩電路：cd4011構成的自激振蕩器。5、計數(shù)編碼數(shù)顯電路6、信號電壓巡測電路Cd4011產生的T=1秒的信號輸輸入到cd4017，cd4017的Q0-Q7每間隔1秒按序輸出一高電平。8路輸出電壓，分別控制巡測電路的同時，另一路輸送1-8路的數(shù)顯電路，彼此一一對應。四、電路仿真與分析1、整個電路如下：取自電源9V的直流電壓，分壓處理成為電壓逐級遞增，但不為0值且級間差不小于0.5V的信號電壓。五、焊接實物圖觸摸式搖獎機的設計與制作一、設

7、計任務按要求設計一個觸摸式一位數(shù)顯搖獎機并進行仿真。二、設計要求（1）、必須有“復位”功能，每次搖獎前，需要手動按“復位”鍵，數(shù)碼管顯示“0”，設定“復位”鍵為S1。（2）、數(shù)碼管的數(shù)字轉換“速率”有快、慢兩檔，用“速率”按鍵管理換擋。慢速檔是便于查驗搖獎機能否有序地轉換0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個數(shù)字；快速檔是防避操作者作弊的措施之一，設定“速率”鍵為S2。（3）“復位“鍵與”速率“鍵用不干膠貼在按鍵帽上標明。（4）、作品設置“警示”聲響，凡手指觸動即響，手離即停，這可讓眾人感知操作者的有效觸摸情況。（5）、延時功能。為防止操作者作弊措施之二是當手指離開觸摸電極時，聲響停但紅色

8、發(fā)光管不“熄滅”，數(shù)碼管數(shù)字繼續(xù)快速轉換，應延時不少于3秒鐘。一旦紅色發(fā)光管“熄滅”，表明延時結束，數(shù)碼管轉換停止，顯示在最后一個數(shù)字上。（6）、振蕩器好壞用黃色發(fā)光二極管指示。（7）、觸摸電極由參賽者用裸線自制，其形狀如圓盤式蚊香。（8）、直流穩(wěn)壓電源12vU05V。（9）、交作品時，“速率”鍵務必置于慢速檔。三、設計方案1、電路大致框圖。延時和報警模塊振蕩模塊觸摸模塊電源模塊 編碼模塊譯碼和數(shù)顯模塊復位2、電源電路。直流穩(wěn)壓電源采用LM317制作，最佳工作電壓為5-12V，其輸出端用綠色發(fā)光二極管指示。3、觸摸電路。這一部分電路觸摸電極，三極管9013、9014、集成片cd4066及蜂鳴器

9、等器件組成，其中9014和9013組成達林頓管，而cd4066與有關電容元件組成延時開關，紅LED指示延時工作長短。延時開關的輸出，輸至cd4069的14腳，作為慢“速率”檔的工作電源。蜂鳴器作為觸摸時間的指示，手指觸及觸摸電極立刻聲響，手指離開觸摸電極立刻停響。4、復位電路數(shù)碼管顯示的復位電路由S1主管，它接在工作電源U0與cd4017的15腳，當電路需要顯示數(shù)字時，cd4017的15腳通過R8接地，此時S1斷開。當數(shù)碼管需“復位”時，手按下S1的按鍵，數(shù)碼顯示“0”，手離按鍵后，數(shù)碼電路回復數(shù)顯工作。5、數(shù)顯電路由cd4069組成的振蕩電路，信號經過cd4017計數(shù)分配后再經由D1D15二

10、極管組成的編碼器輸至cd4511鎖存、譯碼驅動數(shù)碼管顯示數(shù)字。四、電路仿真與分析仿真如下圖，經測試電路正常工作，能實現(xiàn)各種功能，延時，警示，以及速率快慢的調變。五、焊接實物圖六、PCB圖AD-原理圖AD-PCB圖信號發(fā)生器設計一、設計任務設計一信號發(fā)生器，能產生方波、三角波和正弦波并進行仿真。二、設計要求基本性能指標：(1)頻率范圍100Hz1kHz；(2)輸出電壓：方波Up-p24V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p1V。擴展性能指標：頻率范圍分段設置10Hz100Hz, 100Hz1kHz，1kHz10kHz；波形特性 方波tr30us（1kHz，最大輸出時），三角波r2%，正弦波r1V。的時候波形不失真，由于Proteus里的示波器沒有測頻率這項功能，我們只能通過計算來證明仿真是否達到要求。當f1=100HZ T1=1*10-2=10ms當f2=1000HZ T2=1*10-3=1ms則可以根據這兩個周期算得三個波形是否達到要求。 圖三圖三為頻率約100HZ的圖像，三個波形沒有失真。圖四圖四為頻率約為1000HZ的圖像，三個波形沒有失真。則綜上所述，基本性能指標：(1)頻率范圍100Hz1kHz；(2)輸出電壓：方波Up