四川大學電子系統(tǒng)設(shè)計實驗報告

第15頁共15頁四川大學電子系統(tǒng)設(shè)計實驗報告電子系統(tǒng)設(shè)計與理論實驗報告書評分：學院：電氣工程學院年級：2023級專業(yè)：醫(yī)學信息工程姓名：學號：實習時間：周三下午實習地點：第二根底實驗樓2023年5月29日目錄一、實驗?zāi)康呐c要求：3二、實習主要內(nèi)容與進度安排：3三、實習設(shè)備及器材：4四、程控放大器電路原理及參數(shù)計算41.實驗原理：42.元件參數(shù)計算63.電路圖7五．程控放大器電路圖7六、程控放大器電路所用電阻測試參數(shù)8九、程控放大器電路實際測試數(shù)據(jù)：8十、程控放大器電路誤差分析^p及改良思路：8十一、液晶屏顯示程序清單9十二、A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖：25十三、A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)記錄表：26十四、畫出A/D轉(zhuǎn)換以輸入電壓為橫坐標、輸出值為縱坐標的坐標圖：27十五、總結(jié)體會及建議或意見：27一、實驗?zāi)康呐c要求：1．通過課程學習，使學生掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和制作調(diào)試技能,學習并掌握Multisim,QuartesII等EDA軟件工具進展電路設(shè)計的才能。學習并掌握自頂向下的系統(tǒng)設(shè)計方法，特別要學會運用VHDL語言或Verilog語言在FPGA中設(shè)計數(shù)字電路，熟悉各種軟件和硬件等功能模塊，并應(yīng)用這些模塊來設(shè)計制作電子系統(tǒng)。通過設(shè)計制作一個程控放大器，讓學生學會設(shè)計、搭試、構(gòu)建、調(diào)試、測試電路的方法。2.學會使用電烙鐵進展手工拆卸、焊裝電子設(shè)備的技能。3.掌握平安使用萬用表的方法，能正確測試電流、電壓、電阻等參數(shù)，能使用萬用表測試電子元件和判斷元件質(zhì)量的方法以及元件參數(shù)的識別技能，學會根據(jù)電原理圖和印制電路板圖查找到實際測試點。4.學會利用測試的數(shù)據(jù)分析^p判斷電路是否工作正常，掌握電子電路的調(diào)試和故障排除的根本技能和方法。二、實習主要內(nèi)容與進度安排：第一次：電子系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)論及Multisim仿真入門；第二次：程控放大器電路設(shè)計與仿真〔一〕；第三次：程控放大器電路設(shè)計與仿真〔二〕；第四次：焊接講解與練習，元件識別；第五次：程控放大器電路的焊接；第六次：程控放大器電路的焊接與調(diào)試；第七次：程控放大器電路的調(diào)試與故障排除；第八次：程控放大器電路的調(diào)試與驗收第九次：QuartusII軟件的使用入門；第十次：利用FPGA實現(xiàn)液晶屏顯示實驗；第十一次：利用FPGA實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器控制實驗；第十二次：A/D轉(zhuǎn)換器控制實驗驗收；三、實習設(shè)備及器材：1、通用電路板、放大器、電阻、導(dǎo)線等2、數(shù)字式萬用電表、示波器3、STR850焊接工作臺、焊接耗材四、程控放大器電路原理及參數(shù)計算11..實驗原理：程控放大器是指可以通過程序或指令控制而改變其增益等性能的放大器，其根本形式是由運算放大器和模擬開關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)組成。模擬開關(guān)那么由數(shù)字編碼控制，本次實驗中采用撥碼開關(guān)控制。如下圖，放大部分由UA741CP運算放大器放大，通過程序控制CD4051選擇放大的倍數(shù)，撥碼開關(guān)用來控制開關(guān)電路，最后通過把正弦信號加于放大器的輸入端，通過示波器觀察并顯示輸出端所測得的波形，不同的放大倍數(shù)將顯示出不同的放大現(xiàn)象。CD4051管腳圖CD4051是單邊8通道的單刀八擲開關(guān)，開關(guān)接通哪一通道，由輸入的3位地址碼ABC來決定，圖中C、B、A為二進制控制輸入端，改變C、B、A的數(shù)值，可以譯出8種狀態(tài)，并選中其中之一，使輸出接通。“INH”是制止端，當“INH”=1時，各通道均不接通；當INH=0時，通道接通。改變IN/OUT0~7及OUT/IN的傳遞方向，可以用作多路開關(guān)或者反多路開關(guān)。反相放大器原理圖放大電路采用反相放大器實現(xiàn)，考慮到輸入信號的幅值太小，因此本次實驗中采用兩次放大，電路最后的總增益為兩個放大器增益的乘積。22..元件參數(shù)計算反相放大器的增益Vf=前言隨著我國制造業(yè)的飛速開展，技能型人才越來越得到重視，對技能型人才的培養(yǎng)已經(jīng)迫在眉睫。為了使同學更快更好的掌握操作技能。我們參加了電工電子綜合技能訓(xùn)練，本次訓(xùn)練堅持以才能為本位，理論教學嚴密聯(lián)絡(luò)實際，為分析^p解決現(xiàn)實問題效勞，將理論與技能訓(xùn)練有機地連成一體，注重對學生的過程考核，將檢驗標準更多地定位在考核學生的才能上。以前我們學的都是一些理論知識，比擬注重理論性，而較少注重我們的動手才能的鍛煉，而這一次訓(xùn)練有不少的東西要我們?nèi)ハ?，同時有更多的是要我們?nèi)プ?，好多東西看起來非常間單，但沒有親自去做，就不會懂得理論與理論是有很大區(qū)別的，很多簡單的東西在實際操作中就是有許多要注意的地方，也與我們想象不一樣，這次的實訓(xùn)就是要我們跨過這道實際和理論之間的鴻溝。理論說的再好，假如不付諸于實際，那一切都是空談。只有應(yīng)用于實際中，我們才能理解到兩者之間的宏大差異。開場的時候，教師對電路進展介紹，我還以為這次訓(xùn)練非常簡單，直至自己動手時才發(fā)現(xiàn)，看時容易做時難，人不能輕視任何事。連每一根電線，都得對機器，對工作，對人負責。這也培養(yǎng)了我們的責任感。目錄平安用電知識培訓(xùn)1、學習目的:●理解電對人體的傷害及預(yù)防措施●熟悉平安用電與電氣消防知識●學會觸電現(xiàn)場救護的根本技能2、電流大?。喝梭w觸電時，流過人體的電流大小是決定人體傷害程度的主要因素之一。較小電流流過人體時，會有麻刺的感覺；假設(shè)較大電流〔超過50mA〕流過人體時，就會造成較嚴重的傷害，甚至死亡3、電流持續(xù)時間：觸電電流流過人體的持續(xù)時間越長，對人體的傷害程度越高。觸電時間越長，電流在心臟間歇期內(nèi)通過心臟的可能性越大，因此造成心室顫抖的可能性也越大。另外，觸電時間越長，對人體組織的破壞也越嚴重4、電流途徑：電流通過人體的任一部位，都可能造成死亡。電流通過心臟、中樞神經(jīng)〔腦部和脊髓〕、呼吸系統(tǒng)是最危險的。因此，從左手到前胸是最危險的電流途徑，這時心臟、肺部、脊髓等重要器官都處于電路內(nèi)，很容易引起心室顫抖和中樞神經(jīng)失調(diào)而死亡5、電壓上下在；觸電電壓越高，對人體的危害越大。觸電致死的主要因素是通過人體的電流，根據(jù)歐姆定律，電阻不變時電壓越高，流過人體的電流就越大，受到的危害就越嚴重。這就是高壓觸電比低壓觸電更危險的原因。此外，高壓觸電往往產(chǎn)生極大的弧光放電，強烈的電弧可以造成嚴重的燒傷或致殘6、電流頻率：電流頻率的不同，觸電傷害的程度也不一樣，直流電對人體的傷害較輕，30~300Hz的交流電危害最大，頻率在20kHz以上的交流電對人體已無危害。所以，在醫(yī)療臨床上利用高頻電流作理療，但電壓過高的高頻電流仍會使人觸電死亡7、人體身體狀況：人體身體狀況不同，觸電時受到的傷害程度也不同。例如，患有心臟病、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)疾病的人，在觸電時受到的傷害程度要比正常人嚴重。一般來說，女性較男性對電流的刺激更為敏感，感知電流和擺脫電流要低于男性。兒童觸電比成人要嚴重。此外，人體的枯燥或潮濕程度、人體安康狀態(tài)等，都是影響觸電時受到傷害程度的因素.常見觸電的方式:直接觸電防護措施:利用絕緣的防護利用屏護的防護采用平安間隔的防護采用平安特低電壓的防護采用漏電保護裝置的防護間接觸電的防護措施:配電系統(tǒng)保護接地防護自動切斷供電防護雙重絕緣或加強絕緣的防護非導(dǎo)電場所的防護電氣隔離的防護不接地的部分等電位聯(lián)結(jié)的防護平安特低電壓的防護現(xiàn)場診斷:現(xiàn)場救護:電工常用工具和儀表1、學習目的:●會使用驗電筆、鋼絲鉗、尖嘴鉗、螺絲刀、電工刀等常用電工工具?！駮褂萌f用表、兆歐表、鉗形電流表等常用電工儀表。3電工常用材料和低壓電器3、1學習目的:●會認識導(dǎo)電、絕緣、導(dǎo)磁和安裝等常用電工材料，知道其主要用處?！袷煜と蹟嗥?、刀開關(guān)、低壓斷路器、主令電器、接觸器和繼電器等常用低壓電器的分類、技術(shù)參數(shù)、選用，會正確安裝常用低壓電器。3、2常用導(dǎo)電材料常用導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料：良導(dǎo)體材料：用于制作各種導(dǎo)線或母線，如銅、鋁、鋼等、用于制作燈絲，如鎢、用作導(dǎo)線的接頭焊料和熔體，如錫；高電阻材料：用于制作電阻器和電工儀表的電阻元件，如康銅、錳銅、鎳鉻等12點動控制線路1．1、點動控制：按下按鈕電動機就得電運轉(zhuǎn)，松開按鈕電動機就失電停轉(zhuǎn)的控制方式，稱為點動控制。1．2、點動控制線路的組成：主令電器——按鈕、繼電器——熱繼電器、自動控制電器——接觸器1．3、點動正轉(zhuǎn)控制線路的工作原理：點動：合上開關(guān)QS按下按鈕SB→交流接觸器線圈KM得電→交流接觸器主觸頭KM閉合→電動機得電運轉(zhuǎn)→松開按鈕SB→線圈KM失電主觸頭恢復(fù)分斷→電動機M停轉(zhuǎn)1．4、路的特點：點動控制線路已經(jīng)有主、輔電路之分。輔助電路接在主電路熔斷器之后，可減少電動機走單相的時機。電路的缺點是，電動機不能實現(xiàn)長期運行3點動控制線路設(shè)計2.1、電路圖：電路圖是根據(jù)消費機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣符號和文字符號，按照電氣設(shè)備和電器的工作順序排列，詳細表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部根本組成和連接關(guān)系的一種簡圖。2.2、電路圖的主要作用：充分表達電氣設(shè)備和電器的用處、作用及線路的工作原理，是電氣線路安裝、調(diào)試和維修的理論根據(jù)。2.3、接線圖：接線圖是根據(jù)電氣設(shè)備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的，它只用來表示電氣設(shè)備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動作原理和電氣元件之間的控制關(guān)系。2.4、接線圖的主要作用：它是電氣施工的主要圖樣，主要用于安裝接線、線路的檢查和故障處理。接線圖3、安裝控制線路3.1、安裝步驟及工藝要求:1〕安裝元件——按照電器布置圖在控制板上安裝走線槽及電器元件，并貼上醒目的文字符號。工藝要求1〕安裝走線槽時，應(yīng)做到橫平豎直、排列整齊勻稱、安裝結(jié)實、便于行線。2〕斷路器、熔斷器、組合開關(guān)進線方向應(yīng)正確，以上進下出為原那么進展電器元件安裝。3〕各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于更換。電器元件安裝不傾斜、不歪斜。4〕緊固各元件時，用力要均勻，緊固程度適當。以用手輕搖器件不會動為準?！?〕布線1〕實驗室里采用銅芯軟線布線。2〕布線時，嚴禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣，并留余量。3〕各電器元件接線端子引出導(dǎo)線的走向以元件的程度中心線為界限，在程度中心線以上接線端子引出的導(dǎo)線，必須進入元件上方的走線槽；在程度中心線以下接線端子引出的導(dǎo)線，必須進入元件下方的走線槽。任何導(dǎo)線都不允許從程度方向進入走線槽內(nèi)。4〕各電器元件接線端子上引出或引入的導(dǎo)線，除間距很小或元件機械強度很差時允許直接架空敷設(shè)外，其他導(dǎo)線必須經(jīng)過走線槽進展連接。5〕進入走線槽內(nèi)的導(dǎo)線要完全置于走線槽內(nèi)，并盡可能防止穿插，裝線不要超過線槽截面的70%，以便于蓋上線槽蓋和以后的裝配和維修。6〕各電器元件與走線槽之間的外露導(dǎo)線，應(yīng)合理走線，并盡可能做到橫平豎直、垂直變換走向。同一元件上位置一致的端子和同型號電器元件中位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線，要敷設(shè)在同一平面上，并應(yīng)做到上下一致或前后一致，不得穿插。7〕所有接線端子、導(dǎo)線線頭上，都應(yīng)套有與電路圖上相應(yīng)接點線號一致的編碼套管，并按線號進展連接，連接必須結(jié)實，不得松動。8〕一般一個接線端子只能連接一根導(dǎo)線，最多不得超過兩根導(dǎo)線。4、點動控制線路安裝接線1〕先接控制電路2〕后接主電路3〕再接電電路4〕接進線電線5〕檢查、接負載、接電試車安裝后的示意效果圖小節(jié)：本節(jié)課主要學習了電動機點動控制線路安裝調(diào)試及常用電氣元件的好壞檢測。通過本次課學習，我要會根據(jù)故障現(xiàn)象，確定故障部位，排除故障。注意：實驗所用的接觸器額定電壓是220V，所以控制電路一根接火線，另一根接零線。這也是實際接線與書中電路圖所不同的。4、自鎖控制電路4.1、工作原理:〔1〕起動過程:按下起動按鈕SBl，接觸器KM線圈通電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點閉合，以保證松開按鈕SBl后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)控制?！?〕停頓過程：按下停頓按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點斷開，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)失電