数显示测量电路设计_安装调试_2010

数字逻辑电路课程设计2012.2.13~2012.2.17南京师范大学计算机学院2011．12《数字逻辑电路》课程设计指导书一、课程设计目的课程设计作为数字逻辑电路课程体系的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术和数字逻辑电路课程后，应进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。

通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

二、课程设计内容与要求1．教学基本要求要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装配及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，并写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2．能力培养要求2.1．通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

2.2．通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、组装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

2.3．掌握常用仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。

2.4. 综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务（可自拟创新课题）。

2.5 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

三、课程设计报告的基本格式课程设计报告要给出结构框图，对总体设计思想进行阐述，井给出每个单元逻辑电路且论述其工作原理，文字说明部分要求内容完整，言简意赅，书写工整。

电路图规范、逻辑关系正确，表达完整清楚。

其基本内容与要求如下：1．总体设计思想。

根据功能要求确定整个电路的组成以及各单元电路完成的功能。

浅析电子电路设计常用调试方法与步骤摘要：在电子电路的设计过程中，电路的调试占有重要地位，这是理论联系实际的重要环节。

电路只有通过调试，各项性能都达到预期要求，才是一个合格的设计，因此我们应该重视电路的调试工作，使之更为完善，这样才能设计出更符合实际生产要求的电子装置。

关键词：电子电路；调试步骤；调试方法高校电子类专业通常都会有电子技术课程设计的学习要求，这是一个对学习效果进行检验的有效方式。

但是往往理论设计的结果进行实际线路连接的时候达不到预期的性能要求，这主要包括线路连接的正确性和元件参数的误差，因此在安装后要经过一些测试和调整，来发现理论设计的不足，采取相应的改进措施，使电路达到预期指标。

因此，调试电路是设计过程中必不可少的重要步骤。

在进行电路调试的时候，常用的调试仪器有万用表、示波器和信号发生器，应当对这些仪器的性能有所了解，才能更有效的使用它们完成调试工作。

（1）万用表。

它可以用于测量交、直流电压，交、直流电流，电阻，电容及半导体二极管和三极管的参数，判断引脚。

常用的万用表有数字式和指针式，前者的测量精度和输入阻抗高于后者，尽管价格相对较高，但还是得到了广泛的应用。

（2）示波器。

它可以对电路中的各点信号幅度、频率进行测量和观察波形。

示波器具有高灵敏度、高交流输入阻抗、对负载影响小的优点，但精确度一般比较低，而且所使用的示波器的频带必须大于被测信号的频率，否则，显示出的波形会产生严重失真，影响测试。

（3）信号发生器。

因为在测试时常需要加入一定波形的交流信号，可以使用函数信号发生器，它可以产生正弦波、三角波、方波等波形。

下面具体分析调试的步骤和方法。

首先，调试步骤主要分四步：线路检查、通电观察、功能测试和指标测试。

（1）线路检查主要包括两个方面：一是检查线路连接是否正确，有无错线、少线、多线，特别注意检查电源、地线连接是否正确，可以通过对照设计电路图进行核查，按照一定的顺序逐级对应检查，思路要清晰，避免漏查，可以在图上将检查过的线路进行标记。

实验报告课程名称：数字逻辑电路设计实验实验名称：TTL信号参数测量电路安装调试与故障排除院系：专业：姓名学号：实验室：实验时间：评定成绩：审阅老师：TTL信号参数及测量方法实验准备1、实验目的和要求学会使用示波器测量TTL信号的各参数；了解脉冲信号特性2、实验仪器模拟示波器函数信号发生器3、实验内容从函数发生器输出口接出TTL脉冲信号到示波器输入端，调节f=200kHz，示波器衰减为x1，记录参数实验过程实验数据记录电路安装调试与故障排除实验准备1、实验目的与要求掌握实验箱的结构功能，学会用面包板连接电路的基本方法和结构学会基本的数字电路故障检查和排除方法2、实验原理及实现方案思考题：故障？U2芯片损坏(3)、下列故障的现象将是什么样的：A、U18脚输出端的连线开路。

S2、B2无论输入什么信号都不会影响L的逻辑值B、U13脚的输出停留在逻辑0。

(4)、当汽车开始发动，乘客已经坐好，而且他的座位安全带已经扣上时，报警信号灯亮。

这结果仅与司机有关，列出可能的故障，并写出用来寻找故障的测试顺序。

可能故障：司机的安全带没系上U1-12脚开路测试方式：查看输入信号S1，将其置1，若灯不再亮，则故障排除；将S1置0、置1看灯是否变化，或换一块芯片，若故障排除，则是U1-12脚开路3、实验电路设计其中输入信号F表示汽车是否已点火，已点火为1，未点火为0；输入信号G表示是否已挂上档位，已挂挡为1，未挂挡为0；输入信号S1和S2分别表示驾驶座和副驾驶座是否有人，有人为1，无人为0；B1和B2分别表示驾驶座和副驾驶座上的安全带是否已扣上，扣上输入1，未扣上输入0。

L是报警输出信号，输出到一个发光二极管上，输出为1时，发光二极管点亮，报警。

4、实验仪器设备实验箱面包板钉子线导线芯片实验过程1、实验步骤和实验数据记录数据总结1、实验数据处理分析有数据表格统计可知：（1）、当汽车未点火或未挂档时，无论驾驶座是否有人，人是否系安全带，都不会报警；（2）、汽车点火并挂档后，正驾驶座有人却没系安全带或副驾驶座有人却没系安全带，报警。

数字电路与逻辑设计实验报告
（一）实验名称：显示计数器的设计。

（二）实验目的：熟悉同步、异步计数器的工作原理及应用。

掌握任意进制计数器的设计方法。

（三）实验内容：掌握双二-五-十进制计数器74LS390的功能。

利用74LS390设计一个模18的计数器,使用555定时器产生计数脉冲信号，计数结果用数码管显示。

利用示波器观察CP、1QA、1QB、1QC、1QD、2QA的波形，并在报告中绘制。

（四）模拟电路上的运行结果：
（五）心得体会：
此次计数器的有关实验，不仅帮我巩固了计数器相关方面的知识，而且让我懂得和体会到了计数器功能测试的方法，并且也掌握了一些计数器的设计方法。

与此同时，还让我熟悉了同步、异步计数器的工作原理和应用。

虽然刚开始的时候还是遇到了一些难于解决的问题，但最后经过老师的讲解和自己大胆的尝试操作后，最终问题都迎刃而解了。

（六）思考题解答：。

数字显示电路课程设计6一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字显示电路的基本原理，掌握常见数字显示器件如LED、LCD 的工作原理和特点。

2. 学生能描述数字显示电路的设计步骤，包括电路搭建、编程控制等关键环节。

3. 学生能解释数字显示电路中涉及的数学概念，如二进制、BCD码等，并应用于实际电路设计中。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的数字显示电路，实现数字和简单字符的显示。

2. 学生能运用编程软件（如Arduino），编写程序控制数字显示电路，实现动态显示效果。

3. 学生能通过实际操作，掌握数字显示电路的调试和故障排查方法。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。

2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神和责任心。

3. 学生通过数字显示电路的设计与制作，认识到科技在实际生活中的应用，增强学以致用的意识。

课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：六年级学生具有一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，喜欢挑战。

教学要求：结合学生特点，课程设计需注重实践性、趣味性和挑战性，引导学生主动探究，培养解决问题的能力。

通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。

后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。

二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标，以教材中数字显示电路相关章节为基础，进行以下安排：1. 数字显示器件原理：介绍LED、LCD等常见数字显示器件的工作原理、性能参数和应用场景。

2. 数字显示电路设计：讲解数字显示电路的设计步骤，包括电路原理图绘制、元器件选型、电路搭建等。

3. 编程控制：运用Arduino编程软件，编写程序实现对数字显示电路的控制，实现数字和简单字符的显示。

4. 电路调试与故障排查：教授学生如何对数字显示电路进行调试，查找并解决常见故障。

数字显示电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字显示电路的基本原理，掌握显示器件如LED、LCD的工作机制。

2. 学会分析和设计简单的数字显示电路，掌握基本的电路连接方式和显示驱动方法。

3. 掌握相关电子元器件的参数选择和电路调试方法，能够阅读并理解数字显示电路的原理图。

技能目标：1. 培养学生动手能力，能够正确使用工具和仪器，搭建和调试数字显示电路。

2. 培养学生的问题解决能力，通过实验和项目实践，学会排查和解决数字显示电路中的常见问题。

3. 培养学生的创新思维和团队合作能力，能够就特定主题进行电路设计和展示。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的学习兴趣，培养细心观察、耐心钻研的学习态度。

2. 增强学生的环保意识和责任感，了解电子废弃物的处理方式，培养可持续发展观念。

3. 通过团队合作，培养学生的沟通能力和集体荣誉感，增强社会主义核心价值观的教育。

课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，旨在帮助学生建立数字显示电路的基本概念，并通过实践操作提高其技术技能。

学生特点分析：考虑到学生所在年级的知识深度，课程设计将兼顾理论知识的讲解和实践操作的指导，以适应学生的认知水平和动手能力。

教学要求分析：课程要求学生在理解理论知识的基础上，能够进行实际操作，通过项目驱动和问题解决的教学方法，提高学生的综合技术应用能力。

通过具体的学习成果分解，为教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 数字显示电路基本原理：包括数字显示器件的分类、工作原理，重点介绍LED和LCD显示技术。

- 教材章节：第3章 数字显示技术，第1节 显示器件及其工作原理。

2. 数字显示电路设计：学习数字显示电路的设计方法，包括电路连接、驱动方式、元器件选择等。

- 教材章节：第3章 数字显示技术，第2节 数字显示电路设计。

3. 电路搭建与调试：培养学生动手能力，学会使用工具和仪器搭建数字显示电路，并进行调试。

- 教材章节：第3章 数字显示技术，第3节 电路搭建与调试。

2010级发电厂及电力系统专业人才培养方案一、专业代码与名称1、专业代码：5503012、专业名称：发电厂及电力系统二、教育类型及学历层次1、教育类型：高等职业教育2、学历层次：大专三、招生对象、学制及学习形式1、招生对象：普通高中毕业生2、学制:实行弹性学制,基本学制三年, 弹性学制二年半至六年3、学习形式：全日制四、职业岗位1、职业领域（包括服务面向、就业部门）本专业毕业生主要服务面向发电厂及地方电力网等企事业单位生产第一线，从事发电厂及电力系统的安装、运行、检修、测试、设计及技术管理工作。

就业部门有发电厂、电网公司各级供电部门、电力建设公司、电力修造企业，城乡企业等。

2、工作岗位(群)分析毕业生主要在发电厂、电网公司各级供电部门、电力建设公司、电力修造企业，以电气设备安装、运行、检修、测试、设计为主要岗位，也可在其它企事业单位从事供配电设备运行、维护或从事电气设备生产、销售、售后服务等。

3、岗位典型工作任务与职业能力分解表以发电厂及电力系统安装调试岗位、运行值班岗位、检修岗位、设计岗位所需的职业基本知识技能为专业学习目标。

各岗位对应的典型工作任务及其职业能力如下表1所示。

表1 岗位典型工作任务与职业能力分解表五、培养目标和培养规格1、专业培养目标本专业培养学生拥护党的基本路线，掌握发电厂及电力系统专业必备的基础理论知识和专业知识，具备从事本专业领域实际工作的职业能力和技能，具有良好的职业道德和敬业精神。

培养适应发电、供电、电力建设、电力修造生产第一线需要的德、智、体、美等全面发展的的有理想、有道德、有文化、有纪律的具有创新精神和实践能力，面向发电厂及电力系统的运行、安装、检修、试验及技术管理工作第一线的高素质技术应用型人才。

2、培养规格（1）知识要求1）掌握政治理论、人文社科、英语、计算机的基础知识。

2）掌握本专业所需的物理、电气工程CAD制图、微型机原理及应用等方面的知识。

3）掌握电气安装的规划与实施、电子电路的分析与应用、发电厂电气部分的规划与实施、电力系统分析、电力系统保护技术及应用、电力系统自动装置使用等方面的专业核心知识；4）掌握发电厂动力部分、电气运行与控制等运行调度方面的专业知识；5）掌握高电压技术及应用、可编程控制器原理及应用、应用软件技术及应用等电气安装调试方面的专业知识。

课程设计课程名称数字电子技术课程设计课题名称四路彩灯显示系统专业电气工程及其自动化班级电气0781班学号 2姓名指导教师赵振兴2010 年1 月10日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：四路彩灯显示系统专业班级：电气0781学生姓名：学号：10指导老师：赵振兴审批：任务书下达日期2010 年 1 月 4 日设计完成日期2010 年 1 月10 日第一章系统组成及工作原理 (7)1.1 设计总体思路 (7)1.2 基本原理 (8)1.3 框图 (8)第二章单元电路设计 (8)2.1 时钟脉冲产生电路 (9)2.1.1 具体实现 (9)2.2 循环控制电路 (10)2.2.1 具体实现： (11)2.3 彩灯花样输出电路 (11)2.3.1 运用到74LS194功能表 (12)2.3.2 通过12进制计数器的输出端的C、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其ＣＬＲ＇端真值表 (13)2.3.3 彩灯花样输出电路接线图 (14)第三章总电路设计 (15)第四章实验、调试及测试结果分析 (16)4.1 结果的调试及分析 (16)4.1.1 调试使用的主要仪器: 数字万用表直流稳压电源示波器函数信号发生器164.1.2 测试电路的方法和技巧: (16)4.2 调试中出现的故障、原因及排除方法： (16)4.2.1 彩灯只有一种花样变化，没有其它的花样： (16)4.2.2 彩灯无规律变化： (16)4.2.3 彩灯的四种花样都有，但一次循环结束到另一次循环开始中间有段时间彩灯不亮：16第五章总结与设计调试体会 (17)第六章附录 (18)6.1 元器件清单： (18)6.2 参考文献 (18)第一章系统组成及工作原理1.1设计总体思路根据课程设计课题要求，要实现本系统，需要设计时钟脉冲产生电路，循环控制电路和彩灯花样输出电路。

时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现，循环控制电路由74LS161和7420实现，彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。

电子电工教学基地数字显示电路实验报告小组成员： 102430091021110410221062一、实验目的1.掌握基本门电路的应用，了解用简单门电路实现控制逻辑。

2.掌握编码，译码和显示电路的设计方法。

3.掌握用全加器，比较器设计电路的方法。

二、设计任务及要求1.数字显示电路操作面板：左侧有16个按键，编号为0到15数字，面板右侧有2个共阳7段显示器，操作面板如图所示。

2.设计要求：当按下小于10的按键后，右侧低位7段显示器显示数字，左侧7段显示器显示0；当按下大于9的按键后，右侧低位7段显示器显示个位数字，左侧7段显示器显示1。

若同时按下几个按键，优先级的顺序是15到0。

三、总电路框图及原理图总电路框图如下总电路原理图如下：键盘 编码 码制转换译码显示四、设计思想及基本原理1.编码电路本实验要求有16个输入，故采用两片8线-3线优先编码器扩展为16线-4线的优先编码器。

16线-4线编码器输入信号为15A ~0A ,低电平有效,而且15A 的优先权最高, 0A 的优先权最低.由于7447译码器输入为高电平有效，故将编码器输出通过与非门，经过与非门后输出3Z 2Z 0Z 为4位2进制反码(即0000-1111 ) .可用第一片的输入端--07~I I 分别接15A ~8A , 第二片的7I ~0I 接7A ~0A . 显然第一片的优先权应高于第二片,只有当15A ~8A 无信号时才允许第二片工作.因此,将第一片的选通输出端-S Y 和第一片的控制端-ST 相连,即可实现上述功能. 2.码制转换电路根据设计的要求,显示输入应为8421BCD 码,由于BCD 码是逢十进一，而四位二进制加法是逢十六进一，因此要在组间进位方式上加一个校正电路，可以采用加6的方法实现.当小于9时直接输入,当大于9时,将BCD 码加6(溢出后相当于减10) 且十位进1. 3.译码显示电路将经过编码电路、码制转换电路得到的四位二进制经显示译码器，然后将显示译码器的输出与七段数字显示器相连，即可显示所要求的数字。

制作一个数值显示器制作一个数值显示器教案引言数值显示器是一种常见的电子设备，用于显示各种数字信息。

在本节课中，我们将学习如何制作一个简单的数值显示器。

通过这个实验，我们不仅可以了解数值显示器的工作原理，还可以锻炼我们的电子制作能力。

希望大家能够认真学习，动手实践，享受制作的乐趣。

材料准备1. 七段数码管 x 12. 74HC595芯片 x 13. 电阻 x 84. NPN晶体管 x 85. 面包板 x 16. 连线实验步骤1. 将74HC595芯片插入面包板，确保引脚对应正确。

2. 用连线将芯片的引脚Q0-Q7分别连接至七段数码管的对应引脚a-g。

3. 连接七段数码管的共阳极引脚与电源正极，共阳极引脚与芯片输出引脚OE。

4. 连接芯片的引脚SER（串行输入）、SRCLK（时钟输入）、RCLK（锁存输入）分别至Arduino的数字引脚。

5. 连接芯片的引脚Q7'至下一个芯片的SER，形成级联连接。

6. 将NPN晶体管的基极分别连接至芯片的引脚Q0-Q7，集电极连接至电源负极，发射极连接至七段数码管的负极。

7. 在Arduino上编写代码，使用shiftOut函数将要显示的数字发送至74HC595芯片。

实验思考1. 数值显示器是如何通过七段数码管显示数字的？数值显示器通过七段数码管显示数字，每个数字由7个LED 灯管组成，通过控制这些LED的亮灭状态，可以显示出各种数字。

2. 74HC595芯片的作用是什么？74HC595芯片是一个8位移位寄存器，可以将串行输入的数据并行输出。

在本实验中，我们使用它来控制七段数码管的显示。

总结通过本次实验，我们学习了制作一个简单的数值显示器的方法，了解了七段数码管的工作原理和74HC595芯片的使用方法。

希望大家能够继续探索电子制作的乐趣，不断提升自己的技能。

谢谢大家的参与！。