呂富勇電工電子課程方案指導(dǎo)書

1、電工電子課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)本課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，是著重提高學(xué)生在電子電路應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹立嚴(yán)謹(jǐn) 的科學(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生通過電路設(shè)計(jì)、安 裝、調(diào)試、整理資料等環(huán)節(jié)，初步掌握項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，逐步熟悉開 展科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。課程設(shè)計(jì)的基本要求通過課程設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的實(shí)踐，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到如下要求：1、初步掌握電子電路分析和設(shè)計(jì)的基本方法。包括： <1）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和指標(biāo)，初選電路； <2）通過調(diào)查研究、設(shè)計(jì)計(jì)算，確定電路方案； <3）選擇元器件，安裝電路，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過調(diào)試改進(jìn)方案； <4）分析實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)果，寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。2、培養(yǎng)一定自學(xué)能力和獨(dú)立分析問題、解決問題能力。包括： <1）學(xué)會(huì)自己分析、找出解決問題的方法； <2）對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的問題，能獨(dú)立思考，查閱資料，尋找答案。 <3）掌握一些測試電路的基本方法，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)一般故障，能通過“分析、觀察、判 斷、實(shí)驗(yàn)、再判斷”的基本方法獨(dú)立解決；<4）能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。3、掌握安裝、布線、調(diào)試等基本技能，鞏固常用儀器的正確使用方法。4、通過嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練和項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué) 作風(fēng)，并培養(yǎng)學(xué)生具有一定的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、全面觀點(diǎn)及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。課程設(shè)計(jì)的基本步驟和方法1方

3、案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的技術(shù)指標(biāo)和條件，初步設(shè)計(jì)出完整的電路<這一階段又稱為“預(yù)設(shè)計(jì)”階段）。這一階段的主要任務(wù)是準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)文件，其中包括：畫出方框圖；畫出構(gòu)成框圖的各 單元的邏輯電路圖；畫出整體邏輯圖、系統(tǒng)控制時(shí)序圖；提出元器件清單；畫出各元件之 間的連接圖。要完成這一階段的任務(wù)，需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行反復(fù)思考，大量參閱文獻(xiàn)和資料， 將各種方案進(jìn)行比較及可行性論證，然后才能將方案確定下來。具體步驟是：<1 ）框圖設(shè)計(jì)： 所謂框圖設(shè)計(jì)就是針對(duì)所提出的任務(wù)，要求和條件，從全局著眼選用若干個(gè)具有一定 功能的單元電路 方框來組成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)時(shí)間要求，即形成所謂的總體方 案。通常滿足設(shè)

4、計(jì)要求的總體方案不止一個(gè)，我們應(yīng)針對(duì)任務(wù)、要求和條件查閱有關(guān)資料，廣開思路，提出若干不同方案，逐一分析其優(yōu)缺點(diǎn)，加以比較，擇優(yōu)錄用。<2）總體電路設(shè)計(jì)： 首先根據(jù)己確定的總體方案的原理框圖，進(jìn)一步明確對(duì)各單元電路的要求，進(jìn)而設(shè)計(jì) 出各單元電路的具體結(jié)構(gòu)形式，選擇元器件并根據(jù)元器件的要求進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和控制時(shí)序 設(shè)計(jì)。畫總體電路時(shí)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)： 畫圖時(shí)應(yīng)注意信號(hào)的流向，通常從輸入端或信號(hào)畫起，由左至右或由上至下按信號(hào) 溝的流向依次畫出各單元電路，但一般不要把電路圖畫成很長的窄條，必要時(shí)可按信號(hào)流 向的主通道依次把各單元排成類似字母“ U' ，的形狀，它的開口可以朝左，也可以朝其它

5、方向。 電路圖中所有的連線都要清楚的表示，各元件之間的絕大多數(shù)連線應(yīng)在圖上直接畫 出。連線通常畫成水平線或豎線，一般不畫斜線。互相連通的交叉處用圓點(diǎn)標(biāo)出，還應(yīng)注 意盡量使連線短些。畫圖以“清晰明了，容易看懂”為原則。 電路圖中的中大規(guī)模集成電路器件，通常用方框表示。在方框中標(biāo)出它的型號(hào)，在 方框的邊線兩側(cè)標(biāo)出每根連線的功能名稱和管腳號(hào)。除中大規(guī)模集成電路器件外，其余元 器件的符號(hào)應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)集成電路器件的管腳較多，管腳的連線可以選擇時(shí)例如多輸 入的門電路，此時(shí)畫原理圖時(shí)可不標(biāo)出管腳號(hào)，布線時(shí)應(yīng)隨時(shí)把實(shí)際接線的管腳號(hào)填在原 理電路圖上，以便以后調(diào)試或維修。衡量一個(gè)電路設(shè)計(jì)的好壞，主要是看是否達(dá)

6、到了技術(shù)指標(biāo)及能否長期可靠地工作。此 外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用、容易操作、維修方便。為了設(shè)計(jì)出比較合理的電路，設(shè)計(jì)者除了要 具備豐富的經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的想象力之外，還應(yīng)該盡可能多地熟悉各種典型電路的功能。只要 將所學(xué)過的知識(shí)融會(huì)貫通，反復(fù)思考，周密設(shè)計(jì)，一個(gè)好的電路方案是不難得到的。2 方案實(shí)驗(yàn) 對(duì)所選定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安裝調(diào)試。 因?yàn)樯a(chǎn)實(shí)際的復(fù)雜性和電子元器件參數(shù)的離散性，加上設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足，一個(gè)僅從 理論上設(shè)計(jì)出來的電路往往是不成熟的可能存在許多問題，而這些問題不通過實(shí)驗(yàn)是不 容易檢查出來的，因此在完成方案設(shè)計(jì)之后，需要進(jìn)行電路的裝配和調(diào)試，以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象與設(shè)計(jì)要求不相符合的情況。對(duì)某些較復(fù)雜的電路

7、，可分單元電路依次進(jìn)行安裝調(diào) 試，一般先裝調(diào)主電路后裝調(diào)控制電路，分別達(dá)到指標(biāo)要求之后，再聯(lián)系起來統(tǒng)調(diào)。<l ）安裝 在裝配電路的時(shí)候，一定要認(rèn)真仔細(xì)、一絲不茍，注意集成電路，幾點(diǎn)注意事項(xiàng)如 下： 要根據(jù)電路圖確定元器件在面包板上的排列位置為了能夠正確布線并便于查 線，所有集成電路的插入方向盡量要保持一致。 根據(jù)信號(hào)流向的順序，采用邊安裝邊調(diào)試的方法。元器件安裝之后，先連接好電源 線和地線。面包板最外的兩派插孔一般用來作為公共的電源線、地線和信號(hào)線為了查線 方便，連線應(yīng)用不同顏色的導(dǎo)線。 連線要求緊貼在面包板上，以免造成接觸不良。另外，連線要從集成塊周圍通過， 不允許跨接在集成塊上方，也

8、不要使導(dǎo)線互相重疊在一起，盡可能做的橫平豎直，以便于 去線及更換元器件和導(dǎo)線。 為了使電路能夠正常工作和測量，所有的地線必須連在一起。形成一個(gè)公共“地” 矣.卄JH參考點(diǎn)。2）檢查連線電路安裝完畢后。先認(rèn)真檢查電路連線是否正確，包括錯(cuò)線連線一端正確，另一端錯(cuò)誤），少線 安裝時(shí)完全漏掉的線）和多線連接的兩端在電路圖上都是不存在的）。3）調(diào)試 檢查連線正確后，通電，檢查每片集成電路的工作電壓是否正常。這是電路有效工作 的基本保證。調(diào)試該單元電路直至正常工作。統(tǒng)調(diào)主電路的方法是將己調(diào)試好的若干單元電路連接起來，然后跟蹤信號(hào)流向，由輸 入到輸出，由簡單到復(fù)雜，依次測試，直至正常工作。因此時(shí)控制電路尚未

9、安裝，需人為 地給受控電路加以特定信號(hào)使其止常工作。調(diào)試控制電路常分為兩步：第一步單獨(dú)調(diào)試控制電路本身，施加于控制電路的各個(gè)信 號(hào)可以人為設(shè)定為某種狀態(tài)，直至正常工作。第二步將控制電路與系統(tǒng)主電路中各個(gè)功能 部件聯(lián)接起來，進(jìn)行電路統(tǒng)調(diào)。4）故障排除 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了故障和問題，不要急躁，要善于用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，去分析原 因、這樣就可能較快地找出解決問題的方法和途徑。一般常見故障源為：接觸不良 特別是當(dāng)電源線接觸不良時(shí)可能工作不穩(wěn)定）、接線錯(cuò) 誤 錯(cuò)接或漏接）、器件本身損壞需單獨(dú)測試其功能方能確定確實(shí)損壞）、多余控制輸入端未正確處理 一般若懸空會(huì)有較大干擾，應(yīng)接固定電平）、設(shè)計(jì)上有缺陷出現(xiàn)預(yù)

10、先估計(jì)不到的現(xiàn)象，這就需要改變某些元件的參數(shù)或更換元器件，甚至需要修改方案）。3工藝設(shè)計(jì) 完成制作實(shí)驗(yàn)樣機(jī)所必需的文件資料，包括整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及印制電 路板設(shè)計(jì)等。4樣機(jī)制作及調(diào)試 包括組裝、調(diào)試等。5總結(jié)鑒定 考核樣機(jī)是否全面達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，能否長期可靠工作同時(shí)寫出 設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)文件的標(biāo)準(zhǔn)格式在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中，每個(gè)同學(xué)應(yīng)完成三個(gè)文件：預(yù)設(shè)計(jì)作業(yè)、方案實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào) 告及課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。1 預(yù)設(shè)計(jì)作業(yè)：應(yīng)按下述原則畫出框圖、邏輯圖和控制時(shí)序圖交指導(dǎo)教帥審閱。l ）畫框圖的原則： 比較簡單的邏輯電路的框圖一般由幾個(gè)方框構(gòu)成，復(fù)雜一些的電路由十幾個(gè)方框構(gòu) 成，所畫的框圖不必太詳

11、細(xì)，也不能過于含糊，關(guān)鍵是反映出邏輯電路的主要單元電路、 信號(hào)通路、輸入、輸出以及控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)思路。 框圖要能清晰地表示出控制信息和數(shù)據(jù)信息的流向。 每個(gè)方框不必指出功能塊中所包含的具體器件，但應(yīng)標(biāo)明各方框的功能名稱。 所有連線必須清晰整齊。<2）畫邏輯圖的原則： 所有小規(guī)模器件應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號(hào). 中、大規(guī)模集成電路的符號(hào)，我們規(guī)定畫成一個(gè)方框，框內(nèi)應(yīng)注明器件的型號(hào)或名 稱，弓I出腳的符號(hào)應(yīng)標(biāo)注清楚。必要時(shí)還可以標(biāo)注出引出腳的順序號(hào)。各引出腳不要求按 順序排列，可按設(shè)計(jì)者要求排列。 電阻、電容、電感類元件應(yīng)計(jì)算出具體值. 若作為正式圖紙還應(yīng)列出元器件清單，放在圖紙的右下角。<3

12、）畫控制時(shí)序圖的原則： 需要在一個(gè)圖上同時(shí)反映多個(gè)控制信號(hào)之間的相對(duì)時(shí)序關(guān)系。 每行只能畫一個(gè)控制信號(hào)，并在信號(hào)前注明信號(hào)的含義。2. 方案實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)由學(xué)生自己擬定，內(nèi)容包括：調(diào)試和指標(biāo)測試內(nèi)容、方法及步 驟，測試線路圖，所用儀器設(shè)備，記錄測試結(jié)果的表格等。3. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告要限期完成，內(nèi)容及格式要求如下：表一：總結(jié)報(bào)告封面格式要求表二：總結(jié)報(bào)告格式要求電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書二、設(shè)計(jì)框圖及整三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案四、調(diào)試過程及結(jié)果分析五、設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的六、附錄： < 包括：整機(jī)電題目：指導(dǎo)教師：機(jī)概述 設(shè)計(jì)人：及原理說明學(xué)號(hào)：專業(yè)及班級(jí):體會(huì) 日期：路

13、圖及元器彳課程設(shè)計(jì)題目 帶頻率測量功能的方波發(fā)生器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)1、任務(wù)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)帶頻率測量功能的方波發(fā)生器，由頻率測量電路檢測方波頻率，從而實(shí)時(shí)指示輸出信號(hào)頻率。2、性能技術(shù)要求：方波發(fā)生器輸出方波信號(hào)頻率范圍10-999HZ可調(diào) <方波信號(hào)占空比隨意）；頻率測量電路的頻率測量范圍 10-999HZ，并用三位LED數(shù)碼管顯示測量的頻率值；頻率測 量電路斷開與方波發(fā)生器的連接時(shí)，可單獨(dú)作為頻率計(jì)使用。設(shè)計(jì)提示1所示，主要由方波產(chǎn)生電路，頻率測量控制電帶頻率測量功能的方波發(fā)生器如圖路、數(shù)字顯示電路幾部分組成。圖1系統(tǒng)功能框圖1、方波發(fā)生器電路可由 NE555構(gòu)建多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)。vnn 5

14、 15VW丄J亠1t 充3、2、頻率測量控制電路主要是通過計(jì)算固定時(shí)間長度范圍內(nèi)被測信號(hào)的周期數(shù)實(shí)現(xiàn) 頻率測量?？捎蒒E555作為測頻所需時(shí)序的核心，產(chǎn)生測頻所需的計(jì)數(shù)閘門控制信號(hào)、 顯 示 鎖 存 信 號(hào) 等 時(shí) 序 信 號(hào)3、數(shù)碼管顯示電路負(fù)責(zé)將頻率測量計(jì)數(shù)器的值轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)并經(jīng)過譯碼及顯示驅(qū) 動(dòng)電路，控制 LED數(shù)碼管顯示，實(shí)現(xiàn)測量頻率的指示功能。100K4a b c d e f Z 40110碼 VDD CPDR VS3a b c <« f £40110"ddCPDRa b c d e f g Z 40110 VDD CPE R vssCD40113

15、I OK II上looapT12 3 c Q Q Q s 臥 CD4S7 V cpwIN41434、系統(tǒng)電源采用 9v電池供電，采用 7805將9V電壓穩(wěn)至 電。應(yīng)用電路圖5v，再給集成電路供三、設(shè)計(jì)進(jìn)度 二周）1、弄清原理，熟悉各元器件 <2天）2、 設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制時(shí)序及設(shè)計(jì)原理圖<3天）3、實(shí)際連線，安裝調(diào)試<3天）4、完成總結(jié)報(bào)告<2天）四、考核指標(biāo)1、預(yù)設(shè)計(jì)作業(yè)、方案實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告及課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。2、面包板電路考核 <是否完成任務(wù)、是否達(dá)到指標(biāo)要求、能否長期安全可靠工作）。附件1 ：元器件清單r45Sr1RK3cvohQ-ISHRD T型號(hào)數(shù)量備注1N40

16、073二極管1N41481開關(guān)二極管100k13296電位器S90131三極管CD401103十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器/鎖存/七段LG5011AH37段共陰數(shù)碼管NE5552時(shí)基發(fā)生電路注：1/4W 電阻 <51、430、2K、5.1K、68K、75K）、電容 <0.1uF、2.2 uF、10uF、100uF）、各色導(dǎo)線若干，面包板一組，鑷子一把附件2:元器件引腳圖數(shù)碼管NE555J S -T p S A G F_c c-L c VS90134OCD40110附表:電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)耗材名稱規(guī)格單價(jià)元）數(shù)量小計(jì) 元）合計(jì) 元）導(dǎo)線0.6/2006卷 每色 各兩卷， 共6卷）計(jì)數(shù)器CD401103LED數(shù)碼管LG5011AH（單管共陰3時(shí)基電路NE5552電阻512電阻4301電阻2K1電阻5.1K2電阻68K1電阻75K2電容0.1uF5電容2.2 uF1電容10uF1電容100uF23296電位器100k1二極管1N40072二極管1N41481三極管S90131穩(wěn)壓塊LM78051電池9V電池 及電池扣1注：總計(jì)81人）每個(gè)學(xué)生所需