数字电子技术课程设计任务书.doc

1、数字电子技术课程设任务书一、数字电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论

2、学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。二、数字电子技术课程设计的方法和步骤设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整系统电路图。1、 设计任务分析 对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标内容及要求，以便明确系统应完成的任务。2、 方案论证 这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个

3、单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要用于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。3、 方案实现1）单元电路设计单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具

4、体设计时，可以模仿成熟的先进电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。2）参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。3）器件选择阻容元件的选择：电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能和

5、容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。分立元件的选择：分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二（三）极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。例如选择晶体三极管时，首先注意是选择NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是大功率还是小功率，并注意管子的参数是否满足电路设计指标的要求。集成电路的选择：由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，

6、它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生产出大量集成电路，其器件的型号、原理、功能、特征可查阅有关手册。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。安装调试：安装与调试过程应按照先局部后整机的原则，根据信号的流向逐块调试，使各功能块都要达到各自技术指标的要求，然后把它们连接起来进行统调和系统测试。调试包括调整与测试两部分，调整主要是调节电路中可变元器件或更换器件，使之达到性能的改善。测试是采用电子仪器测量相关点的数据与波形，以便准确判断设计电路的性能。装配前必须

7、对元器件进行性能参数测试。根据设计任务的不同，有时需进行印制电路板设计制作，并在印制电路板上进行装配调试。三、数字电子技术课程设计题目（四题任选一题）A：功能数字钟的电路设计数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。1、 设计目的1）掌握数字钟的设计、组装与调试方法。2）熟悉集成电路的使用方法。2、 设计任务与要求1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。2）具有校准时、分的

8、功能。3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。选做：1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。2）日历显示功能。将时间的显示增加“年”、“月”、“日”。B：交通灯控制电路设计 由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。1、设计目的1）掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。2）熟悉数字集成电路的设计和使用方法。2、设计任务与要求1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯，

9、同时具有数码管倒计时显示。2）当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。3）主支干道交替允许通行，主干道及支干道放行时间可调整。4）在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。选做：可参考本人熟悉路段的交通灯控制实情，考虑左转、右转及人行道红绿灯控制情况。C:洗衣机控制电路设计1、设计目的1.掌握洗衣机控制电路的设计、组装与调试方法。2. 熟悉数字和模拟集成电路的设计和使用方法。2、设计任务与要求设计制作一个洗衣机控制器，具有如下功能：1)采用中小规模集成芯片设计洗衣机的控制定时器，控制洗衣机电机作如下运转：2) 洗涤电

10、机用两个继电器控制（可用LED数码管代替）。3)用两位数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。洗涤定时时间在010min内用户任意设定。4)当定时时间到达终点时，一方面使电机停转，同时发出信号提醒用户注意。5)洗涤过程在送入预置时间后即开始运转。选做：增加脱水功能的设定和显示，计入总洗涤时间。D:四人智力竞赛抢答器1、 设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。2、 设计任务与要求1）设计任务设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。 用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无

11、人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止。选做：选手分数加减及显示功能。四、设计要点1）画出整个系统的电路图，并列出所需器件清单。 2）采购器件，并按电路图接线，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端”、“清零端”、“置1端”要正确处理。3）调试振荡器电路，用示波器观察振荡频率输出。4）将振荡输出频率送入各分频器，观察其输出频率是否符合设计要求。5）检查各级计数器的工作情况。6）查验各部分电路的功能是否满足要求。7)各单元电路均能正常工作后，即可进行总机调试。 附：物理与光电工程学院课程设计的考核办法（2010-5）一、成绩评定的依据：1

12、、电路布局及安装焊接工艺(20%)，如果不要求做实物电路的，根据仿真软件的设计电路布局评分。2、功能及性能指标(40%)3、设计报告的撰写(40%)验收时间：3天。老师根据学生设计全过程的表现，验收情况以及设计报告书给出综合成绩（成绩分优、良、中、及格、不及格五级）。如果发现设计报告雷同，一律做不及格处理。二.课程设计报告要求：封面：按照广工大课程设计报告的封面要求，要求学院专业班别学号用全称并且统一格式。正文内容包括：1)设计题目2)设计任务和要求3)原理电路和程序设计：（1）方案比较；（2）整体电路（标出原元件型号和参数、画出必要波形图）；（3）单元电路设计；（4）说明电路工作原理;（5）

13、元件选择。对报告中的电路图要求A原理图中元件电气图形符号符合国家标准；B整体布局合理，注标规范、明确、美观，不产生歧义。C列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量)D图纸幅面为A4。E 流程图的符号采用国际标准。设计报告统一采用小四宋体，行距为1倍4)电路和程序调试过程与结果：对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析，数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。单片机程序要给出主程序以及每个子程序的流程图，正文中不能把整个程序列出，但是对于关键程序段可以列出并详细说明，完整的程序用电子文件的形式提交，程序里必须有详细的标注说明5)总结总结作品的优点和不足的地方，以后可能的改进方案，通过这次课程设计的心得体会。附录：完整的电路PCB图。