电子课程设计实验报告

报告是日常生活与学习的常见记录方式，报告有着明确的格式。在实际工作中，我们怎么样正确编写报告呢？以下是小编整理的关于《电子课程设计实验报告》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

第1篇：电子课程设计实验报告

新课程背景下化学实验报告的优化设计

摘要 新课程背景下化学实验报告的设计重在探究，贵在引导，必须优化实验目的，完善实验教学的“三维”目标;优化实验器材，还学生自主选用的权利;优化实验过程，变验证性实验为探究性实验;优化问题和讨论，加强实验后的归纳和反思。

关键词 新课程 化学实验报告 优化设计

常见的各种初中化学实验册中的学生实验报告大多是“填充式”的。这种实验报告，学生只要像做广播操那样按规定的程式进行实验，就能获取教师(或书本)所要求得到的实验数据(或实验结果)，而不必去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不必考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何去解决。传统实验教学中“重知识、轻方法;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验”的弊端得到了充分显现。

实验是进行科学研究的重要方式，科学探究作为课程改革的突破口，将实验教学与探究学习融合起来，不但让学生获得知识、获得技能，更重要的是学到了获得知识的过程与方法，让学生受到科学方法、科学思维的训练，养成科学精神和科学品德，发展学习的兴趣，这是新课程的显著特征。因此实验报告的设计要重在探究，贵在引导，必须对各个环节进行优化。

1 优化实验目的 完善实验教学的“三维”目标

实验目的是学生实验学习的指路标。实验前，学生根据实验目的设计实验方案;实验中，学生带着实验目的有意识地进行实验操作;实验后，学生对照实验目的评价自己是否达成目标。实验目的不再可有可无，它的重要性不容置疑。实验目的应实现“态度与价值观、过程与方法、知识和技能”三方面的整合，明确实验过程中所要学习运用的科学方法、所要体验追求的情感态度，使之趋向完善。实验目的的优化，会带来整个实验其他各个环节的改变。

2 优化实验器材 还学生自主选用的权利

传统实验报告中的实验器材大多由教师(或书本)指定，学生没有选用的自由，应还学生自主选用的权利，由学生根据自己的实验思路和设想选择所需要的实验器材。实验器材项目可由学生自己来填写，或由教师提供部分实验器材供学生选择和参考。另外应鼓励学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简易的实验仪器，或替代实验用的化学药品。如用贝壳或鸡蛋壳代替碳酸钙，用食用碱代替碳酸钠，用废弃的饮料瓶和小药瓶作反应容器等，使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种科学实验，可以拉近科学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系，激发他们强烈的好奇心和求知欲。

3 优化实验过程 变验证性实验为探究性实验

实验过程的设计是实验报告的核心，是实验思想的具体体现。要改变传统的“按图索骥”、“照方抓药”式的现状，在方法设计上力求做到探究化，更好地发挥实验的探究功能，为发展学生的探究能力，促进学生科学素养主动、全面地提高不懈地努力。如按照科学探究的一般过程与方法，引导学生自主地发现问题→提出假设→设计实验→实验操作→记录分析结果→总结归纳得出结论。即教师只给学生一把“梯子”，让他们自己顺着“梯子”爬上去，让实验过程真正成为学生自主学习的过程，不仅从中学习到科学知识，更让学生亲历科学探究的过程，通过实验方法领悟到科学方法，通过探究活动体验其中所蕴涵的情感态度与价值观要义。

4 优化问题和讨论 加强实验后的归纳和反思

实验报告中问题和讨论的设计要重视引导学生对实验进行全面的归纳和反思，如让学生谈谈实验的收获和体会，实验中存在的问题和解决方法，采用的科学方法的作用和意义等等，并及时地进行交流和评价。反思是一种思维方式，同时也是一种学习能力，是很重要的一种学习方法。培养学生反思学习能力的同时，能使学生的兴趣、动机、情感等诸多综合素质得以改善，有效地提高他们的学习效率，增强他们自我教育的能力。

当然，实验报告最终应完全由学生自己来撰写，即对实验进行全面的总结，包括实验目的与原理、实验仪器选用与步骤、数据测量与处理过程、实验结果与问题讨论等。但在实验教学的初始阶段，提供给学生某种形式的实验报告来引导学生做实验，是一种通行的做法，是很重要的，也是必要的，但必须改革传统的实验报告，留给学生足够的自主探究空间，以体现新课程的价值追求，即由以知识为本位转向以发展为本位。

下面是“酸的性质”经过优化后的实验报告(由于实验性质的变化，实验时间也由课后变为课前)。

[实验内容]

探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质

[实验目的]

(1)探究2种稀酸的化学性质的共同点;

(2)通过实验初步学会归纳方法，同时增强勇于探索、合作交流的意识和能力;

(3)练习使用试管、滴管，学会固体和液体试剂的取用、振荡、加热和试管内进行化学反应的操作。

[实验器材]

_________________________________________

(供参考选用：稀盐酸、稀硫酸、镁条、锌粒、铜片、锈铁钉、石灰石、碳酸钠、氢氧化钠、澄清石灰水、石蕊试液、酚酞试液、试管、玻璃导管 ……)

[实验过程和结果]

自己选用实验仪器和物质，模仿下表举例，请设计实验进行探究，并记录到表格中。

[问题和讨论]

(1)根据实验结果和你已经有的化学知识，归纳稀盐酸和稀硫酸的化学性质。并把你得出的结论与同学交流。

(2)为什么稀盐酸和稀硫酸有类似的化学性质?如果要归纳出酸的化学性质，你认为还需要做哪些实验?

(3)你的实验中哪些反应没有明显的现象?你是怎么知道它们之间有反应发生的?在实验过程中，你还遇到了哪些问题?你是怎样解决的?

(4)通过这次探究实验，你有哪些收获和体会?请对自己和小组同学的表现进行自我评价及相互评价。

作者：钱哉宇

第2篇：新课程背景下化学实验报告优化设计的探究

摘 要：化学实验是化学学科的根基，也是学习化学文化知识的重要途径，通过化学实验，能够形成更加立体的学习效果，培养创新能力，也是引导学习者增强化学实践，扩大化学实验成果的重要原因。随着化学实验报告研究的不断深入，传统的化学实验教学方式已经无法满足新课程背景下的教学要求，为进一步探求化学实验报告优化方案，本文综合传统化学实验教学中的实际问题，研究分析其在新课程背景下的发展方向，优化其设计方案。

关键词：新课程;化学实验报告;优化设计

实验是验证科学猜想的有效方式，也是进行科学研究的主要途径，随着社会发展，近年来科学技术不断提升，在化学教育领域，化学实验的重要性逐渐提升，提倡将实验教学与探究学习有效融合，增强学生实践能力，使其能够更加立体的获取知识，养成科学的化学实验思维能力，激发学习兴趣;传统的化学实验报告存在一定的局限性，在新课程背景下已经无法满足教学过程中的实际需求，欲探究其在新课程标准下的发展方向，必须采取有效的引导措施，针对各环节进行优化设计。

一、化学实验报告的现存问题

1.过于重视实验结果

实验报告是化学研究的结果，在化学实验报告中，实验结果尤为重要，往往容易出现过分注重实验结果的情况，导致学生在进行实验的过程中，存在刻意追求既定结果的情况，致使其在实验过程中马虎了事，无法仔细求证，对学生产生一定的舞误导，造成不真实的实验报告结果，因此，过于偏重实验结果一定程度上对化学实验报告的真伪性存在影响。

2.实验过程过于模式化

在进行化学实验的过程中，很多学生容易忽视对实验经验的总结，缺乏自主创新能力，因此实验过程注重传统模式，缺乏变通能力，学生遵循老师的讲解，按照固有的步骤完成实验过程，学生缺乏对实验过程的思考，致使化学报告的存在变成模式化中的一部分。

3.缺乏经验总结

在化学知识学习的过程中，往往存在实验结果与理论结果脱离的情况，很多学生在完成实验过程，得到实验结果之后便就此作罢，缺乏对化学实验报告的思考，无法完全消化实验成果，因此，无法在多次得到实验报告的过程中汲取经验，扩大实验成果，在化学实验报告中无法充足体现其经验总结，影响化学实验报告的质量。

二、优化设计化学实验报告的目的

化学实验是让学生获取知识与技能的重要方式，化学实验报告的优化设计贵在引导，使学生具有自主学习的能力，能够培养学生科学文化素养，完善实验教学的“三维”目标;优化实验器材，优化实验过程，变验证性实验为探究性实验;优化问题和讨论，能够有效提升化学实验报告的质量。

三、新课程背景下的化学实验报告优化设计方案

1.优化实验器材

实验器材是进行化学实验的重要前提，但在传统的实验报告中，实验器材主要是由教学方提供，学生缺乏自主选择的权利，因此，需综合化学实验过程中的实际情况，根据化学实验报告相关人员的真实需要，给予其自由选择的权利，实验器材项目可使其自行填写，鼓励学生自主制作简易化学器材，替代实验药品，选择成分相同的原料，如鸡蛋壳可替代碳酸钙，食用碱可替代碳酸钠。正式的化学实验过程中，需保证相关器材符合最新的实验标准，以确保数据的真实性。

2.优化实验过程

传统实验过程较为枯燥，通常为验证性实验类型，缺乏变通性，可将验证性实验变更为探究性实验。改变传统实验报告“按图索骥”的现状，力求在设计上做到探究化与科学化，充分发挥实验的探究能力，提升化学实验报告的灵活性，满足发现问题、提出假设、设计实验过程、操作实验过程、总结归纳、验证实验结果、总结归纳、得出结论等流程;提供科学的实验流程，使实验人员能够亲历实验过程，调动其主观能动性，充分理解化学实验报告的内涵，改善化学实验报告的质量。

3.优化问题和讨论

提高实验过后的归纳与反思，着重引导学生总结实验数据，反思实验过程，探讨化学实验报告的结果，做到举一反三，加强讨论，养成独立思考的习惯，善于从问题中寻找答案，在培养其养成反思能力的同时，另一方面，能够提升其兴趣，使其动机与情感等综合素质得意改善，由此，可有效提升学习效率，增加化学实验报告的真实性，强化其自我教育的能力。

4.优化自主实验

在新课程背景下，加强学生自主实验能力是其中的重要内容，锻炼学生自主实验能力能够有效提升其实验水平和动手能力，在保证其能够自主选择实验器材的同时，可根据具体的实验内容，选择合适的实验方法，设置灵活的实验标准，提升自由度，激发其积极性，给予学生一定的自由空间，使其能夠充分发挥自己的能力，提供良好的教育学习氛围，从而提升化学实验报告的优化设计效果。

例：①实验课题：教学内容的选择与设计;②方法：根据《化学课程标准》设计实验，同时选择课本之外的内容进行探究;③实验探究方向：食盐中是否含有碘元素与Fe2+与Fe3+转化条件;④实验内容：根据材料、设备的准确情况进行探究，在实验过程中需注意，并非所有内容均符合化学教学计划，因此，需以科学性为实验原则。由教学者设置适当的难度，如根据维果茨基的发展区理论，对学生进行适当的引导，为学生指明研究方向后促使其进行自我摸索，发挥其主观能动性，激发学生研究、思考的欲望，调动积极性。监督化学实验内容，确保其安全性、科学性、可操作性，实验过程尽量在实验室内完成，根据教材、教学过程、实验报告等方面对其进行综合评分。利用操作化策略将学习内容转化为可操作的探究内容，要求学生对各变量进行测量，寻找各变量之间的因果关系，设计实验并加以验证，随后协助学生完成实验报告。

四、结束语

实验是验证科学研究成果的标准，也是进行科学研究的重要途径，在化学领域中，化学实验报告是学生学习化学知识的最终成果，也是引导学生进行化学实验的有效指标，在新课程背景下，对化学实验报告的要求也越来越高，唯有通过完善的实验标准，优化实验器材的选择、选择灵活的实验方式，强化问题的讨论与总结，加强自我教育能力，充分培养学生化学实验的能力，提升化学实验水平，才能够有效提升化学实验报告的质量。

参考文献

[1]钱哉宇.新课程背景下化学实验报告的优化设计[J].化学教育，2015，28(7)：24，27.

[2]谢玉华.高中化学实验教学的优化设计探索[D].华东师范大学，2017，6(10)：97-98.

[3]董晶.优化实验报告提升实验教学评价的有效性[J].生物学教学，2015，35(3)：50-51.

作者：沈瑞杉

第3篇：《电子设计自动化》课程实验改革与创新

摘要：面向电子设计相关行业对高校人才培养与课程建设的新要求，研讨了《电子设计自动化》课程实验改革的必要性，同时从课程改革实践的角度对《电子设计自动化》课程实验进行了综合性的思考与建设，提出了相关的改革方案与实施方法，详细介绍了实验改革内容与实际成效。实践表明，所提改革与创新措施有效提高了授课效果，对《电子设计自动化》课程的发展以及学生培养质量的最终提高起到了有益的作用。

关键词：电子设计自动化，课程创新，教学改革，实验设计

随着微电子技术在世界范围内的飞速发展，以及各相关产业对电子电路技术的需求日益增长，《电子设计自动化》已经成为电子信息工程等相关专业的重要课程，也是国内外诸多理工科一流高校的电子信息类专业必修的核心课程[1-3]。尤其在近年来，智能硬件的发展与半导体技术的革新为电子系统设计带来了革命性的变化，电子设计自动化技术已经一跃成为现代电子工业的核心学科，引领了现代信息技术的发展方向，也成为了电子信息工程专业本科生考研深造与就业所必需的重要技能[3]。综上，考虑到创新研究型实验对学生的创新意识和能力培养的重要作用，笔者作为学校《电子设计自动化》课程的任课教师，对本课程的实验课程进行了综合性的思考与建设。

一、《电子设计自动化》课程实验改革的必要性

我们通过对国内外一流高校的调研发现，许多著名高校的EDA技术本科教学有两个明显的特点：一是课程在各工科专业的普及率极高;二是在实验中大量引入新技术、新方法与新器件，更多地注重创新性、设计性、综合性项目，突出EDA技术的实用性，以及面向工程实际的特点[4]。這些特点让我们认识到，通过《电子设计自动化》课程实验的改革与建设，既能够帮助学生更好地理解《电子设计自动化》的理论知识，增强学生的实践能力，更能够紧跟学科和行业的需求发展，为课程拓宽评价方法，提高教学效果，为学生树立创新精神，培养科学素质，增强科创能力，最终增强其综合素质，提高学院与学生的综合竞争力有很好的帮助。

二、实验改革方案及主要工作

为了充分结合现有的实验课程基础，全面提高试验课程效果，笔者从实验过程管理、实验设计、考核与评价反馈四个角度对《电子设计自动化》实验进行了综合性的方向改进，具体内容如下。

1.实现项目化的实验过程管理。笔者基于对科研与教学工作的熟悉，以《电子设计自动化》课程实验为改进对象，将其现有的实验课程学时进行压缩，补充对应EDA能力所需要的主要课程知识点，融合现代EDA技术的最新发展，并将最后四个学时设置为一次综合性、设计性的“综合实验”，实验过程及实验报告作为实验课程成绩的重要评价因素。该综合实验采用项目化的过程管理，学生须在给定的范围中任选题目或自选题目，在四个小时内完成该题目的主要设计，并在课程完成后提交课程报告时以“项目任务书”的形式填写实验报告，系统阐述选题原因、题目关键环节、设计时遇到的主要困难及解决方案、最终成果演示及存在不足分析等。

2.设计层次性的“综合实验”项目。为了确保实验教学的实际效果，保持学生的创新热情，全面提高电子设计水平，在上述“综合实验”的实验项目设计的基础上划分为三个层次：第一层次为逻辑行为的实现;第二层次为控制与信号传输功能的实现;第三层次为电子系统模块的实现。每个层次设置三至五个题目。此外，考虑到学生实验时间的约束，随着教学课程的进行，预先在教学中对“综合实验”进行题目的预告和必要的讲解，让学生提前进行课外的准备和练习，并将该四个学时的“综合实验”集中安排在一个下午进行，学生通过集中性的高强度的学习、讨论和实验，完成主要的“综合实验”功能。

3.设置创新导向的评价激励形式。考虑到该门课程的授课时段为大三下学期的后半段，学生的专业基础课及绝大多数专业课业已经结束，笔者在课堂上渗透该门课程对于考研及科学研究的重要意义，以及对于科创及电子行业就业的作用，在完成课程教学的同时讲授和提供论文撰写及专利申请与重要竞赛的资料信息，并鼓励学生利用课余时间进行深入钻研、挖掘，并主动利用配套实验课程进行研究性学习，进而促进学生的科创热情向论文(算法)、软件著作权(程序)、专利(电子电路)及重要竞赛(电子设计类)的成果转化。

4.提供实时动态的评价反馈渠道。结合自身工作特长与经验，笔者利用信息技术手段，设置了“韩博士工作室”教学专题网站(http：//drhan.ddns.net)，为学生及时访问和评价的反馈提供渠道。通过调查问卷、在线信箱、有奖问答、专题活动等方式，在授课过程中进行多次课下问卷调研，并开设贯穿授课全过程的实时反馈渠道，作为授课、答疑等必要教学活动的有效补充，便于及时了解学生对于综合性实验的接受程度以及对课程各方面的综合评价。

三、实验改革周期及内容

为了更好地实现对《电子设计自动化》课程实验的改革与创新，笔者制定了以十二个月为周期的长期方案，主要分为以下五个关键性阶段。

1.第一阶段，时间为1个月。结合《电子设计自动化》学科发展现状及人才培养需要，更新课程教案，丰富和扩充现有教学大纲及授课内容，补充相关多媒体与软硬件资料，完成“综合实验”的选题与设计。

2.第二阶段，时间为2个月。截至开学前，与实验课程老师进行充分的沟通和协调，完成各个“综合实验”项目的软硬件环境配置、具体要求、实施细则及评价方法，严格制定精密科学的给分标准。

3.第三阶段，时间为2个月。完成课程的教学与本项目的实施，除了完整进行原有授课内容的教学以外，按照既定方案进行综合性创新意识的培养、综合能力的渗透、实验技能的提高，并全面介入、观察、管理和把控“综合实验”的开展、实施与评价等各个环节。

4.第四阶段，时间为4个月。结合课程成绩，在课程结束后主动发现和联系具有良好科创能力的学生，在学生的自我意愿的基础上为其推荐和设置针对性的毕业设计选题，同时鼓励和推荐其参加与之水平相适应的科创竞赛，并进行必要的指导和培训。

5.第五阶段，时间为3个月。根据前期各个阶段的进展情况，稳步完成此次立项的后续各项相关工作，总结此次立项成绩与不足，鼓励、指导优秀学生将其成果发表论文、申请专利或获取软件著作权。

四、实验改革实践成果与创新点

自《电子设计自动化》课程实验改革在学校实施一年以来，已经取得了良好的效果。首先，对于学生而言，实验改革的实施有效地拓宽了学生的视野，并实现教学与行业的相互影响与促进。大部分学生在结課后的反馈表明，通过完成本项目所涉及的授课课程，使学生熟悉了具有一定强度的开发过程，培养了其科学的态度、严谨的作风与创新的精神。截止课程结束，已经有相当数量的学生能够掌握基本的EDA项目开发、电子设计类专利申请及学术论文撰写、电子设计类科创竞赛准备及参赛等综合性的技能，一大批学生在各类相关竞赛中获奖;其次，对于学校而言，通过实验改革的实施，实现了以项目模式重构实验课程内容，构造了“教—学—做—研”一体化的EDA教学模式，有效实现了学校《电子设计自动化》课程的教学深度挖掘与教学效果的提升，并进一步实现了学校EDA课程相关实验室的建设与完善，使得进行综合性、设计性实验所必需的软件、系统、例程、方案及芯片、板卡、连接线缆等软硬件设施得到了补充;最后，对于任课教师而言，通过本项目的发展与磨合，有助于任课教师及实验教师更好地了解学生现状，为后续编制符合学生学习特点与发展需要的新教材、新课件与新方案打下基础，从而实现对现有EDA实验项目的更新和发展。

参考文献：

[1]丁达春.《电子设计自动化》课程改革探索[J].教育教学论坛，2013，(49)：41-42.

[2]王艳玲，何新凤.电子设计自动化精品课程建设的实践[J].广西教育，2016，(19)：58-59+74.

[3]唐燕影.在《电子设计自动化》课程教学中引入案例教学法[J].知识窗(教师版)，2014，(12)：65.

[4]汪志成，赵杰.基于CDIO理念的《电子系统设计自动化》课程改革初探[J].考试周刊，2015，(57)：10-11.

Reform and Innovation of "EDA" Experiment

HAN Peng，LI Yan ，LIU Zhi-gang，NIU Xue-fen

(Northeastern University at Qinhuangdao，Qinhuangdao，Hebei 066004，China)

Key words："EDA";curriculum innovation;teaching reform;experiment design

作者：韩鹏 李岩 刘志刚 牛学芬

第4篇：模拟电子技术课程设计实验报告

xxxxxxx学院

模拟电子课程设计(综合实验) 班

级：姓

名：学

号：指导教师：设计时间：

电子信息工程xxxx

x

x 1207050227

2014年xx

xxxxx学院 二〇一四年

一、 实验目的

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：

1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源 ; 2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法 ;

3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。

二、设计任务

1.集成稳压电源的主要技术指标

输出电压为±12V;

输出纹波电压小于5mV，输出内阻小于0.1Ω

加输出保护电路，最大电流不超过2 A 2.RC桥式正弦振荡器的主要指标

输出频率范围(100 kHz～10 kHz)

三、实验原理与方案选择

1、实验整体电路仿真图：

2、稳压电源的组成原理

直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图和波形变换如下：

(1) 电源变压器：将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。 (2) 整流电路：一般由具有单向导电性的二极管构成，经常采用单相半波、单

相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路，4个二极管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过负载的电流方向是一致的，形成全波整流，将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。

输出波形：

(3) 滤波电路：加入电容滤波电路后，由于电容是储能元件，利用其充放电特

性，使输出波形平滑，减小直流电中的脉动成分，以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好，可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大，放电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。

输出波形：

(4) 稳压电路：稳定输出电压。稳压电路种类很多，包括稳压管，串联稳压，集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX，W79XX 固定三端集成稳压器。典型电路图如下：

3、RC桥式正弦振荡器的工作原理

RC桥式正弦振荡器仿真图如下：

RC振荡器的典型电路：

RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器，是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广，广泛应用于产生1 MHz以下的正弦波信号，且振荡幅和频率较稳定。

上图电路有两部分组成，即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈，而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈，其输入，输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。

(1) RC串并联正反馈网络的选频特性：

一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈 网络的反馈系数表达式：

则幅频和相频图如下：

，

(2)元件参数的计算：

①确定R、C值

由于f0=1/2πRC=10 kHz,为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式：Ri>>R>>Ro，一般Ri约为几百千欧以上，Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ，则C=0.022uF。

②确定R

1、Rf

RC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3，而回路起振条件为|AF|>=1。 故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3，即Rf/R1>=2，取Rf/R1=2。即：R=R1//Rf=0.68K Ω，得R1=(3.1/2.1)*R=1 kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。 (3)振荡频率和起振条件

电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率，则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。

已知当f=fo时，|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件，必须使|AF|>=1，由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。

四、使用材料

整流二极管6个;

点解电容470 uF 2个，104瓷片电容 2个，223瓷片电容 2个;

稳压芯片W78xx 1个，W79xx 1个;

680Ω电阻2个，1 kΩ电阻1个。2.1 kΩ电阻1个;

集成运放芯片LM324 1个;

剥线钳1个，烙铁1个，万用板1块;

导线，焊锡若干

五、数据测试

变压器输出：39 V

整流电压输出：51.8 V

滤波电压输出：26.3 V,-26.4 V

稳压管输出：11.9 V,-12.1 V

纹波电压： 4 mV

正弦波频率：8.5 kHz

正弦波输出： 10.75V

反馈系数： 0.28

六、问题与解决

这次焊接给了我很多经验总结，比如焊接中锡丝融化的多少才合适，烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短，还有助焊剂松香的搭配使用，元件的剪脚等都会影响焊接的结果。 在检查过程中还出现了很多问题，比如第一次焊接完成后测试时，负极电压输出仅仅为几伏，断电之后发现就把两个整流二极管给烧了，后来我们通过检查，原因是我们不太清楚万用板的构造，外边两圈是短路的，我们刚好把两个引脚接到了外边两圈，换了两个二极管之后测试时大致波形是出来了，但失真比较严重，于是我们又换了几次电阻，最后发现只有当反馈电阻式2.1 kΩ的时候波形失真最小。

七、心得

在这次制作实验中我学到了很多东西，对此也很感兴趣，首先我学到了不少焊接的经验，避免了一些出现在焊接方面的问题，以便于后期易于检测;其次，我学会对一些简单的元器件的识别与检测，以及学会了元器件的引脚和使用方法，了解了一些工具的使用方法。这样的实验培养了我们的动手能力，所谓熟能生巧，在布线，焊接，检查电路各种方面我们都有很大的提高。一个实验只要认真对待，不管结果怎样，我们一定会有收获。而且在实习中我感觉到实践与理论相结合是非常重要的，平时在课本上学到的只是一些理论知识，在实际焊接制作中会出现很多意想不到的问题，通过检测与修改可以使实习进一步的进行下去。

这次设计渗透了我们组员的每一个人的努力与心血，无论是前期的准备，中期的焊接，还是后期的测试与调试，每个环节我们都竭尽所能，通过多种渠道，老师与同学的帮助，才使得我们的结果顺利的出来。因此，我感觉只有相互协作，才能共同进步。合理分工，团结一心可以提高效率。相信以后我们会更加努力的。

第5篇：数电实验课程设计总结报告(电子表)

数字电路课程设计 数字定时器:

课程设计任务书：

1)集成数字定时器 2)技术指标

1、设计一个数字定时器，要求它具有数字钟的功能，又可以按预定时刻发出控制信号对被控对象实施开关控制

2、时钟功能：具有24小时计时方式，显示时、分、秒。计时范围要求自00点00分00秒到23点59分59秒

3、要求具有校时电路，可对小时、分、秒分别校准。

4、可以同时设置四个以上的预定时刻，时刻的预选以5分钟为单位。

5、被控对象在达到预选时刻后，电铃连续响10秒，而监听器在10秒内断续鸣叫5次，即想一秒停一秒。

集成数字定时器的组成和工作原理

数字定时器一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器及部分扩展电路等组成，其基本逻辑功能框图如下所示：

数字电子钟的基本组成：

振荡器

振荡器是数字电子钟的核心，其作用是产生一个频率标准，即时间标准信号，然后再由分频器生成秒脉冲，所以，振荡器频率的精度和稳定度就基本决定了数字电子钟的准确度，为产生稳定的时间标准信号，一般采用石英晶体振荡器。如果精度要求不是很高的话我们可以采用由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。一般而言，选用石英晶体振荡器所选用的晶振频率为32768Hz,再通过15级2分频集成电路得到1Hz的标准秒脉冲。

分频器

振荡器产生的时标信号频率很高，要使它变成用来计时的“秒”信号，需要若干级分频电路，分频器的级数和每级分频次数要根据时标信号的频率来决定。其功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需的信号。

计数器

有了“秒”信号了就可以根据60秒为一分，60分为一小时，24小时为一天的进制，分别选定没“秒”、“分”、“时”的计数器。从这些计数器的输出可得到一分、一小时、一天的时间进位信号。在秒计数器钟因为是60进制通常用两个十进制计数器的集成片组成，其中秒个位是十进制的、十位是6进制的。可采用反馈归零法变“秒”十位为6进制，实现秒的60进制，同样，分计数器的与秒的一样，只是时计数器里需要变成24进制，也用反馈归零法实现。

译码器及显示器

因为计数器全部采用8421BCD码十进制计数集成芯片，所以“秒”、“分”、“时”的个位和十位都有四个状态输出端(Qa、Qb、Qc、Qd)。将这些输出端，接至译码电路，就可产生驱动七段数码显示器的信号。常用的集成芯片有74LS48和4511等。

校时电路

当数字钟接通电源或者计时出现误差时需要校正时间，校时电路的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分校时时不影响时和秒的正常计数。

方案的实现：

秒脉冲发生器的设计：

本设计采用CD4060CMOS集成电路十四位二进制计数器/分频器来实现。

电路由两部分组成。2hz信号在经过一级D触发器构成的二分频电路就获得了1HZ的秒脉冲。

计数器的设计：

分和秒计数器都是模数为60的计数器，可以选用74LS90芯片级联组成模数为60的计数器。也可以用4518双重BCD加法计数器芯片，采用反馈归零法实现秒60进制，而时计数器是一个二十四进制的特殊进制计数器，其要求是“24翻一”，计数规律是：当数字时钟运行到“23时59分59秒”时计数器再加一个秒脉冲时数字钟自动运行到“00时00分00秒”，实现日常生活的24小时计数制，在次可以选用74LS74与74LS191来实现，也可以选用4518集成芯片采用反馈归零法完成二十四进制。由于4518使用起来简单，所用的芯片也少故本例采用4518来实现。

校时电路的设计：

由设计的要求可知该电路对校时电路的要求还是比较高的，设计的校时电路中三个控制开关S1,S2,S3分别用来实现“时”、“分”、“秒”的校准，开关处于正常位置分别接高电平，所以“时”、“分”、“秒”计数器按正常计数。当将S1置校时位置时，S1闭合，由分频器送来0.5秒的脉冲信号直接进入“时”计数器，使小时指示每0.5秒计一个字达到快速校时的目的。当“时”校准后，复位开关S1,再按下开关S2置“校分”位置，和校时的原理一样，将0.5秒的脉冲信号接入“分”计数器的CP端使“分”快速计数。当分校到合适的数字后，复位开关S2，数字钟进入正常走时状态。“秒”校准开关S3控制着一RS触发器(可以选用74LS74双D触发器集成片中的一D触发器来实现RS的功能)的状态。当S3置一“正常”位置时，触发器置“1”， 端输出低电平，关闭D8,Q端输出高电平，使D7打开，“秒”信号正常进入“秒”计数器，使时钟正常计时。若开关S3置于“秒校”位置，则触发器置零，Q端输出低电平，封锁D7,“秒”信号不能通过，而 端输出高电平，打开D8,使0.5秒的信号进入“秒”计数器，此时“秒”计数器快速计时。待“秒”校准后，松开复位S3，使其恢复置正常位置。其中周期为0.5秒的脉冲信号取自分频器。另外开关S

1、S

2、S

3、在搏动时可能会产生抖动的现象，为了减少这种现象的发生可以在每个开关的两端各接一个电容以缓解抖动。

电路设计好之后先通过仿真来验证电路的可行性：

经仿真之后，进行安装与调试：

在实验面板上组装数字式电子钟时，应严格按图连接引脚，注意走线整齐，布局合理，器件的悬空端、清“0”端，置“1”端要正确处理。首先对照图对应安装好各元器件。并通过检查确认没问题才进行下一步操作。另外芯片、数码管、三极管、蜂鸣器„„的安装一定要注意极性。千万别装反了。插拔芯片时要注意用力均匀，避免芯片管脚在插拔过程中变弯、折断。实践证明，新安装的电路板往往难以达到预期的效果，这是因为在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。此外，电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。需要通过电路板的整体测试与调整，才可发现设计方案中的不足，之后查出电路安装中的错误并采取措施加以改进和纠正，就可以使之达到预定的技术要求。

电路安装完毕后，必须在不通电的情况下，对电路板进行认真细致的检查，以便纠正安装错误。检查应特别注意：元器件引脚之间有无短路、断路。IC座是否插反。电源的正、负极性有没有接反，正、负极之间有没有短路现象，电源线、地线是否接触良好。

设计心得及体会

这次实验总体来说完成的比较顺利，虽然中间也有一些考虑不周的小失误，但总体还成成功完成了实验。

本次我们组所选择的实验题目是一个纯数电的题目。相对于模电题目来说，这个题目所使用的芯片较多，超过以往历次实验，使用了10片以上的芯片，如此多的芯片导致线路连接起来十分复杂，使用了至少100根导线连接，复杂的电路要求十分准确的连接线路，在初次连接时就要确保正确，一个小小的连接错误就可能使整个系统失效，并且检查起来十分困难。我们在初次连接时使用了分块连接分块检查功能的方法，每连接一部分电路就验证一次功能，确保电路的正确性。

虽然电路连接很复杂，但是相对于模拟电路，调试起来十分轻松，没有模电各种滤波，系统参数的调节等麻烦。在仿真成功，电路连接正确的情况下，系统经过简单调试，很快工作了起来。但在定时电路中出现了一些小问题，在经过电路修改后，系统正常工作了起来。

这次实验中我们第一次使用所学的知识做了个具有完整功能的系统，虽然功能只与5元的电子表类似，但始终是我们的劳动成果，为我们以后设计更加复杂的系统做好准备。

第6篇：四川理工学院 电子电工课程设计实验报告

前言

随着我国制造业的飞速发展，技能型人才越来越得到重视，对技能型人才的培养已经迫在眉睫。为了使同学更快更好的掌握操作技能。我们参加了电工电子综合技能训练，本次训练坚持以能力为本位，理论教学紧密联系实际，为分析解决现实问题服务，将理论与技能训练有机地连成一体，注重对学生的过程考核，将检验标准更多地定位在考核学生的能力上。

以前我们学的都是一些理论知识，比较注重理论性，而较少注重我们的动手能力的锻炼，而这一次训练有不少的东西要我们去想，同时有更多的是要我们去做，好多东西看起来十分间单，但没有亲自去做，就不会懂得理论与实践是有很大区别的，很多简单的东西在实际操作中就是有许多要注意的地方，也与我们想象不一样，这次的实训就是要我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟。理论说的再好，如果不付诸于实际，那一切都是空谈。只有应用于实际中，我们才能了解到两者之间的巨大差异。开始的时候，老师对电路进行介绍，我还以为这次训练非常简单，直至自己动手时才发现，看时容易做时难，人不能轻视任何事。连每一根电线，都得对机器，对工作，对人负责。这也培养了我们的责任感。

目录

安全用电知识培训

1、学习目标 : ●了解电对人体的伤害及预防措施 ●熟悉安全用电与电气消防知识 ●学会触电现场救护的基本技能

2、电流大小：

人体触电时，流过人体的电流大小是决定人体伤害程度的主要因素之一。较小电流流过人体时，会有麻刺的感觉；若较大电流（超过50mA）流过人体时，就会造成较严重的伤害，甚至死亡

3、电流持续时间 ：

触电电流流过人体的持续时间越长，对人体的伤害程度越高。触电时间越长，电流在心脏间歇期内通过心脏的可能性越大，因而造成心室颤动的可能性也越大。另外，触电时间越长，对人体组织的破坏也越严重

4、电流途径：

电流通过人体的任一部位，都可能造成死亡。电流通过心脏、中枢神经（脑部和脊髓）、呼吸系统是最危险的。因此，从左手到前胸是最危险的电流路径，这时心脏、肺部、脊髓等重要器官都处于电路内，很容易引起心室颤动和中枢神经失调而死亡

5、电压高低在；

触电电压越高，对人体的危害越大。触电致死的主要因素是通过人体的电流，根据欧姆定律，电阻不变时电压越高，流过人体的电流就越大，受到的危害就越严重。这就是高压触电比低压触电更危险的原因。此外，高压触电往往产生极大的弧光放电，强烈的电弧可以造成严重的烧伤或致残

6、电流频率 ：

电流频率的不同，触电伤害的程度也不一样，直流电对人体的伤害较轻，30~300Hz的交流电危害最大，频率在20kHz以上的交流电对人体已无危害。所以，在医疗临床上利用高频电流作理疗，但电压过高的高频电流仍会使人触电死亡

7、人体身体状况 ：

人体身体状况不同，触电时受到的伤害程度也不同。例如，患有心脏病、神经系统、呼吸系统疾病的人，在触电时受到的伤害程度要比正常人严重。一般来说，女性较男性对电流的刺激更为敏感，感知电流和摆脱电流要低于男性。儿童触电比成人要严重。此外，人体的干燥或潮湿程度、人体健康状态等，都是影响触电时受到伤害程度的因素.

常见触电的方式:

直接触电防护措施 : 利用绝缘的防护

利用屏护的防护

采用安全距离的防护

采用安全特低电压的防护

采用漏电保护装置的防护

间接触电的防护措施:

配电系统保护接地防护

自动切断供电防护

双重绝缘或加强绝缘的防护

非导电场所的防护

电气隔离的防护

不接地的局部等电位联结的防护

安全特低电压的防护

现场诊断:

现场救护 :

电工常用工具和仪表

1、学习目标 : ●会使用验电笔、钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、电工刀等常用电工工具。 ●会使用万用表、兆欧表、钳形电流表等常用电工仪表。

3电工常用材料和低压电器

3、1学习目标 :

● 会认识导电、绝缘、导磁和安装等常用电工材料，知道其主要用途。●熟悉熔断器、刀开关、低压断路器、主令电器、接触器和继电器等常用低压电器的分类、技术参数、选用，会正确安装常用低压电器。

3、 2常用导电材料

常用导电材料

导电材料：良导体材料：用于制作各种导线或母线，

如铜、铝、钢等、用于制作灯丝，如钨、用作导线的接头焊料和熔体， 如锡；高电阻材料：用于制作电阻器和电工仪表的电阻元件，如康铜、锰铜、镍铬等

1

2 点动控制线路

1．

1、 点动控制：按下按钮电动机就得电运转，松开按钮电动机就失电停转的控制方式，称为点动控制。

1．

2、 点动控制线路的组成：主令电器——按钮、继电器——热继电器、自动控制电器——接触器

1．

3、 点动正转控制线路的工作原理：点动：合上开关QS 按下按钮SB → 交流接触器线圈KM得电→

交流接触器主触头KM闭合→电动机得电运转→松开按钮SB→线圈KM失电主触头恢复分断→电动机M停转

1．

4、 路的特点：

点动控制线路已经有主、辅电路之分。

辅助电路接在主电路熔断器之后，可减少电动机走单相的机会。 电路的缺点是，电动机不能实现长期运行

3 点动控制线路设计

2.1、电路图：电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的一种简图。

2.2、电路图的主要作用：充分表达电气设备和电器的用途、作用及线路的工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依据。

2.3、接线图：接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，它只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理和电气元件之间的控制关系。

2.4、接线图的主要作用：它是电气施工的主要图样，主要用于安装接线、线路的检查和故障处理。

接线图

3、安装控制线路 3.1、安装步骤及工艺要求:

1）安装元件——按照电器布置图在控制板上安装走线槽及电器元件，并贴上醒目的文字符号。

工艺要求

1）安装走线槽时，应做到横平竖直、排列整齐匀称、安装牢固、便于行线。

2）断路器、熔断器、组合开关进线方向应正确，以上进下出为原则进行电器元件安装。

3）各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理，便于更换。电器元件安装不倾斜、不歪斜。

4）紧固各元件时，用力要均匀，紧固程度适当。以用手轻摇器件不会动为准。 （2）布线

1）实验室里采用铜芯软线布线。

2）布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘，并留余量。

3）各电器元件接线端子引出导线的走向以元件的水平中心线为界限，在水平中心线以上接线端子引出的导线，必须进入元件上方的走线槽；在水平中心线以下接线端子引出的导线，必须进入元件下方的走线槽。任何导线都不允许从水平方向进入走线槽内。

4）各电器元件接线端子上引出或引入的导线，除间距很小或元件机械强度很差时允许直接架空敷设外，其他导线必须经过走线槽进行连接。

5）进入走线槽内的导线要完全置于走线槽内，并尽可能避免交叉，装线不要超过线槽截面的70%，以便于盖上线槽盖和以后的装配和维修。

6）各电器元件与走线槽之间的外露导线，应合理走线，并尽可能做到横平竖直、垂直变换走向。同一元件上位置一致的端子和同型号电器元件中位置一致的端子上引出或引入的导线，要敷设在同一平面上，并应做到高低一致或前后一致，不得交叉。

7）所有接线端子、导线线头上，都应套有与电路图上相应接点线号一致的编码套管，并按线号进行连接，连接必须牢固，不得松动。

8）一般一个接线端子只能连接一根导线，最多不得超过两根导线。

4、点动控制线路安装接线 1）先接控制电路 2）后接主电路 3）再接电源电路 4）接进线电源线

5）检查、接负载、接电源试车

安装后的示意效果图

小节：本节课主要学习了电动机点动控制线路安装调试及常用电气元件的好坏检测。通过本次课学习，我要会根据故障现象，确定故障部位，排除故障。注意：实验所用的接触器额定电压是220V，所以控制电路一根接火线，另一根接零线。这也是实际接线与书中电路图所不同的。

4、自锁控制电路

4.1、工作原理:  （1）起动过程:按下起动按钮SBl，接触器KM线圈通

电，与SB1并联的KM的辅助常开触点闭合，以保证松开按钮SBl后KM线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。

 （2）停止过程：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈

断电，与SBl并联的KM的辅助常开触点断开，以保证松开按钮SB2后KM线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM的主触点持续断开，电动机停转。

4.2、自锁控制电路设计

4.3、安装控制线路

根据自锁控制线路画出接线图，接着由接线图链接线路。由与自锁控制线路是在点动控制线路上改动而来，所以这里就不详细介绍如何接线的了。 参考文献：

1、刘涛 电工技能训练 电子工业出版社 2003年01月

2、吴关兴 维修电工中级实训 人民邮电出版社 2009.6

3、金国砥 电工实训 电子工业出版社 2003.1

4、程立群 电工实训基本功 2006.10

5、赵秉衡 工厂电气控制设备 北京：冶金工业出版社

2001.8

第7篇：无线课程设计实验报告

扩频实验报告

学 院： 电子信息工程学院

专 业： 通信工程 组员： 12211008 吕兴孝 12211010 牟文婷 12211096 郑羲 12211004 冯顺 任课教师： 姚冬萍 1实验四 扩频实验

一、实验目标

在本实验中你要基于labview+usrp平台实现一个扩频通信系统，你需要在对扩频技术有一定了解的基础上编写程序，完成所有要求的实验任务。在这一过程中会让你对扩频技术有更直接和感性的认识，并进一步掌握在labview+usrp平台上实现通信系统的技巧。

二、实验环境与准备

软件环境：labview 2012(或以上版本);

硬件环境：一套usrp和一台计算机;

实验基础：了解labview编程环境和usrp的基本操作;

知识基础：了解扩频通信的基本原理。

三、实验介绍

1、扩频通信技术简介

扩频通信技术是一种十分重要的抗干扰通信技术，可以大大提高通信系统的抗干扰性能，在电磁环境越来越恶劣的情况下，扩频技术在诸多通信领域都有了十分广泛的应用。

扩频技术简单来讲就是将信息扩展到非常宽的带宽上——确切地说，是比数据速率大得多的带宽。在扩频系统中，发端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展，得到扩频信号;然后在收端对接收到的扩频信号进行解扩处理，把它恢复为原始的窄带信号。

扩频系统之所有具有较强的抗干扰能力，是因为接收端在接收到扩频信号后，需要通过相关处理对接收信号进行带宽的压缩，将其恢复成窄带信号。对于干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，所以会被扩展到很宽的频带上，使之进入信号带宽内的干扰功率大幅下降，即增加了相关器输出端的信号/干扰比。因此扩频系统对大多数人为干扰都具有很强的抵抗能力。

22、发射端程序简介

本实验包括发射端和接收端两个主程序，其中发射端主程序top_tx的前面板如图1所示。

图1 发射端程序前面板

前面板上部的选项卡控件中可以配置各项参数。在硬件参数部分中可以配置usrp的ip地址、载波频率等参数;在信号参数部分中可以配置调制方式、设配采样速率、成型滤波器等参数;在信道模型参数部分中你可以选择不同的信道模型并设置噪声功率;在右侧你可以设置扩频码的长度。在前面板下方为显示界面，包括发送信号的时域/频域波形以及星座图和眼图。

发射端的程序框图主要由两部分组成。

主程序框图左侧的transmitter子程序完成发射信号的生成、扩频、调制等功能，程序框图如图2所示。

3图2 transmitter的程序框图

3、接收端程序简介

接收端主程序top_rx的前面板如图3所示。

图3 接收端程序前面板

与发射端程序类似，接收端主程序前面板上部为各项参数的输入，例如硬件参数、扩频参数、同步参数等。前面板下部显示生成的图形，包括星座图、眼图、信噪比/误码率曲线等。 接收端端的程序框图也主要由两部分组成。

主程序框图右侧的receiver.vi子程序主要完成发射信号的接受、同步、解扩和解调等功能，程序框图如图3所示。 4 图3 receiver.vi 的程序框图

matched filter子程序完成匹配滤波;其中rx init子程序是接收机的初始化;

synch子程序使同步模块，完成收发同步;channel estimated子程序完成信道估计;equalize子程序的作用是信道均衡;strip control子程序用来删除控制信息，即训练序列;decode子程序实现信号的解调;de-dsss子程序用来实现解扩;error detect子程序的作用是计算误码率。

接收端主程序框图的其他部分主要用来完成usrp的配置、计算信噪比/误码率曲线以及生成所需的图形。

四、实验任务

1、ds-ss.vi子程序

ds-ss子程序的作用是对信源进行直接扩频(direct sequence spread spectrum)。其原理是利用10个以上的chips来代表原来的0或1，使得原来较高功率、较窄的频谱变成具有较宽频的低功率频谱，这种特性类似于噪声功率谱，因此接收端只有知道正确的扩频码才能进行正确的接收，进而增加了传输的可靠性。它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的pn码(伪随机码、chip)进行同或运算。例如，在发射端用11000100110代替1，用00110010110代替0，这个过程就实现了扩频。上述过程如图4所示。

5 图4 扩频的实现过程

前面板：

图6 ds-ss前面板 ds-ss程序框图：

图7 ds-ss程序框图

实验步骤：

1、首先产生所需长度的伪随机序列(pn序列)： pn序列(pseudo-noise sequence)即伪噪声序列，这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理，故称作

pn码最见的用途是在扩频系统中用来扩展信号频谱;伪随机噪声序列。此外pn 码也可以用来作为信源信息。

图8 mt generate bits输入输出

其中total bits为生成的伪随机序列的总长度、pn sequence order用来设定pn序列的循环周期(如果pn sequence order设为n，则周期为)、seed in指定pn序列生成器移位寄存器的初始状态(默认为0xd6bf7df2);output bit stream为伪随机序列的输出。

此外mt generate bits函数还有user defined模式，在此模式下函数可以 根据用户自定义的输入序列生成所需长度的循环序列。其输入输出如图9所示：

图9 user defined模式的输入输出 其中user base bit pattern为用户指定的序列，控件会不断循环用户指定的序列output bit stream为生成序列的直到输出序列的长度达到total bits所设定的值。输出。

本例中用到了三个mt generate bits函数，分别用来生成保护序列、同步序列和信息序列。

2、利用产生的序列对信源序列进行扩展：

图10 扩频模块

输入信源bit码、pn扩频码、误差;输出扩频码、误差。

7

2、de-dsss.vi子程序

de-dsss子程序的作用是在接收端实现对信号的解扩。解扩操作即扩频操作的逆过程。继续使用上面的例子，当你在发射端用11000100110代替1，而用00110010110代替0后，在接收机处只要把收到的序列是11000100110恢复成1，而00110010110恢复成0，这就是解扩。上述过程如图0所示。

图11 解扩的实现过程

前面板：

图12 de-dsss前面板 de-dsss程序框图：

8 图13 de-dsss程序框图

五、实验步骤：

1、产生所需长度的并与发射端相同伪随机序列(pn序列)，同ds-ss;

2、然后利用产生的序列对接收信号进行解扩：

输入：将信源与pn序列通过“数组大小”模块返回其长度，相除得到的商作为搜索深度;输入经信道传输后的扩频码、与发送端同步的扩频序列以及误差。输出得解扩后码序列以及误差。

3、实验验证

在ds-ss子程序中，你可以手动输入一串0/1作为信源序列，并设置好pn序列的长度(设为n)。单独运行ds-ss子程序，观察输出的序列长度是否扩展了n倍，并注意输出序列中pn码是否与相应的0或者1对应。验证成功的话便表明你的ds-ss子程序编写正确。并利用类似的方法验证de-dsss子程序的正确性。

然后验证发射端主程序是否能正确的发射我们想要的扩频信号。首先正确的

连接usrp并合理的配置发射端的各项参数，运行程序。

然后你可能会看到如图

9至图所示的发射信号时域波形和频域波形。

图14不扩频的时域信号

图16扩频后的时域信号

图17扩频后的频域信号 图15不扩频的频域信号

10可以看出经过扩频的发射信号与不经过扩频的发射信号相比，在频域上进行

了展宽，在时域上变得更加密集。这与扩频的基本原理相符，说明发射端的设计基本正确。

在接收端，我们需要使得参数能够与发射端匹配，这样才能正常的接收。特

别需要注意capture time、packet length和rx sample rate这几个参数，你首先需要理解它们的意义，这样才能够正确的配置它们。如果你在发射端没有修改默认参数的话，接收端的默认参数恰好能够与发射端匹配。你需要同时运行发射端和接收端程序，在发射端正确运行时观察接收端能否正确接收。程序会计算当前信噪比下的误码率，并逐渐增大信噪比、最终得出一条信噪比/误码率曲线，如图3-4- 11所示。你可能需要稍等一段时间才能够看到程序运行完成的结果。在接收端程序运行的同时，你可以进入receiver子程序中的ber detected子程序，在里面观察当前信噪比接收到的数据数和误码数，如图3-4- 12所示。

图18误码率曲线 图19运行时的数据显示

然后你可以尝试改变收发端的各项参数，观察不同参数对运行结果的影响。最后你需要按照要求完成实验报告。

六、实验结果 qpsk: 将usrp连接电脑，更改ip地址等参数。频率使用915mhz避免干扰。如下图20： 11 发送端前面板调制参数以及发送星座图发送时域波形如下图21：

12 发送端眼图和发送端频域波形如下，眼图的尖锐程度和发送频率有关，如图22：

接收端的硬件参数和误码率如下图，如图23：

13 接收端眼图如图24所示： bpsk： 调制参数如下： 14bpsk:发送端硬件参数

发送端星座图：

15 接收端眼图：

接收端星座图及误码率曲线(信噪比较低)：

16

五、实验扩展

1、解释接收端同步模块的具体实现方式及其利用的基本原理。

(1)初始同步，或称粗同步、捕获。它主要解决载波频率和码相位的不确定性，保

证解扩后的信号能通过相关器后面的中频滤波器，这是所有问题中最难解决的问题。

(2)跟踪，或称精同步。

接收机对接收到的信号，首先进行搜索，对收到的信号与本地码相位差的大小进行判断，若不满足捕获要求，即收发相位差大于一个码元，则调整时钟再进行搜索。直到使收发相位差小于一个码元时，停止搜索，转入跟踪状态。 图3-4- 5同步流程图

图3-4- 6跟踪流程图

2、扩频通信技术除了有较强的抗干扰能力外，还具有哪些优点?逐一例举出来并简述扩频技术具有这些优点的原因。

(1)易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率

无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍然满足不了社会

17的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获准的频率。扩频通信发送功率极低，采用了相关接收技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率，也可与各种窄道通信共享同一频率资源。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信无须申请频率，任何个人与单位都可以无执照使用。

(2)抗干扰性强，误码率低

扩频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这样，对于各种干扰信号，因其在接收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成分，信噪比很高，因此抗干扰性强。在商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作在负信噪比条件下的通信方式。

(3)隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小

由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数如伪随机编码序列就更加困难，因此说其隐蔽性好。再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度，它对使用的各种窄带通信系统的干扰很小。

(4)可以实现码分多址

扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带宽的代价。如果让许多用户共用这一宽频带，则可大大提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。

(5)抗多径干扰

这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的自相关特性，在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于梳状滤波器的作用。另外，在采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。

(6)能精确地定时和测距

电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速，人们自然会想到如果能够精确测

18量电磁波在两个物体之间的传播时间，也就等于测量两个物体之间的距离。在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测量物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出两者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。

(7)适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务

扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。

(8)安装简便，易于维护

扩频通信设备是高度集成，采用了现代电子科技的尖端技术，因此，十分可靠、小巧，大量运用后成本低，安装便捷，易于推广应用。

3、伪随机序列有许多种，例如m序列、gold序列、m序列等。尝试使用不同的方法来产生伪随机序列，并用其实现对信号的扩频。

(1)m序列是目前广泛应用的一种伪随机序列，m序列每一周期中 1 的个数比 0 的个数多 1 个。状态“0”或“1”连续出现的段称为游程。游程中“0”或“1” m序列的一个周期(p=2^n-1)中，的个数称为游程长度。游程总数为 2^n-1，“0”、“1”

各占一半。2个彼此移位等价的相异m序列，按模2相加所得的序列仍为m序列，并与原m序列等价。

(2)gold序列gold码序列是一种基于m序列的码序列，具有较优良的自相关和互相关特性，产生的序列数多。gold码的自相关性不如m序列，具有三值自相关特性;互相关性比m序列要好，但还没有达到最佳。是由两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对通过模2相加而构成的。

4、适当的在系统中添加干扰，以验证扩频的良好的抗干扰能力。

强扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。简单

地说，如果信号频谱展宽10倍，那么干扰方面需要在更宽的频带上去进行干扰，分散了干扰功率，从而在总功率不变的条件下，其干扰强度只有原来的1/10。另外，由于接收端采用扩频码序列进行相关检测，空中即使有同类信号进行干扰，如果不能检测出有用信号的码序列，干扰也起不了太大作用，因此抗干扰性能强是扩频通信的最突出的优点。 19 20

第8篇：电子琴 课程设计报告

单片机课程设计报告

题目：

电子琴

设计者1：

蓝 琴

负责任务：

硬件制作

专业班级/学号：

应用电子技术0906010136

设计者2：

罗炎华

负责任务：

软件编程

专业班级/学号：

应用电子技术0906010423

指导教师1：

陈玉琼

答辩时间：

2011-6-23

1

目录

一、 选题的背景 ....................................................................................................................... 3

选题的来源、意义和目的： ................................................................................................... 3 课题承担人员及分工说明： ................................................................................................... 3

二、 课题总体设计说明 ........................................................................................................... 3

1、总体开发计划和课题所达到的功能目标和技术指标： ................................................. 3

2、划课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案 ......................................... 3 系统功能框图 ........................................................................................................................... 4

三、 硬件设计说明 ................................................................................................................... 4

1、硬件总体设计方案 ............................................................................................................. 4

四、 软件设计说明 ................................................................................................................... 6

1、软件总体设计方案 ............................................................................................................. 6

五、 软硬件调试说明 ............................................................................................................... 6

1、硬件性能测试 ..................................................................................................................... 6

2、软件性能测试 ..................................................................................................................... 7

六、 课题开发总结 ................................................................................................................... 7

1、课题的任务完成情况 ......................................................................................................... 7

2、硬件宏观上的设计要点 ..................................................................................................... 7

3、软件宏观上的设计要点 ..................................................................................................... 7

七、 用户操作说 ....................................................................................................................... 7

八、 参考资料 ........................................................................................................................... 7

九、 附件 ................................................................................................................................... 8

1、硬件设计的总电路原理图、PCB版图 ............................................................................ 8

2、元器件清单(器件名称、型号、在原理图中的编号) ............................................... 10

3、硬件电路板外观图片、PROTEUS仿真效果图 ............................................................ 11 源程序代码 ............................................................................................................................. 12

一、 选题的背景

选题的来源、意义和目的：

选题来源：对定时器资源的使用——音乐盒的控制小组成员均对音乐盒有兴趣。 选题意义：自学矩阵式按键。

选题目的：实现各按键对应音阶音频输出，数码管显示相应的音阶。

课题承担人员及分工说明：

罗炎华具有较强的逻辑能力，熟悉汇编语言。 蓝琴据有较强的动手能力，熟悉电子元件

二、 课题总体设计说明

1、总体开发计划和课题所达到的功能目标和技术指标：

5X5矩阵式按键，其中21个键控制21个音阶，4个按键控制点阵的显示，每个音阶音频输出通过功放放大，同时数码管显示音阶。

2、划课题总体设计方案，比较几个备选方案，确定最终方案

硬件：

方案一 ：将包含单片机控制，数码管显示，点阵显示，矩阵式按键，功 放模块的电路制作在一块PCB图上。

方案二：将单片机控制，数码管显示，点阵显示，矩阵式按键，功放各模 块分开制作，用杜邦先连接。

方案三：单片机控制模块采用单片机学习板，分有源模块和无源模块制作。 因制PCB材料缺乏最终确定方案三

软件：

方案一：通过单片机控制，矩阵按键，来产生不同的音阶，后通过数码显示不同的音阶，还四个按键，来播放不同的音乐。

方案二：通过单片机控制，矩阵按键，来产生不同的音阶，后通过数码管显示不同的音阶，还四个按键，控制点阵，显示我们需要的信 最后确定工作方案二

系统功能框图

三、 硬件设计说明

1、硬件总体设计方案

(1)硬件设计目标

单片机控制部分由51单片机学习板代替。数码管点阵显示，音频功放PCB板制作，按键面包板制作，为了资源的重复使用各模块分开制作。 (2)硬件功能模块划分单片机控制

数码管显示

查询相关资料了解4X数码管，74LS04的各引脚功能，按要求连接。本设计中用到的是共阳数码管， 74LS04也可以用9012三极管代替。

点阵显示

用数字或模拟万用表测量点阵，红表笔接一端，黑表笔接一端，有点亮的红表笔接的是行用数字表示，黑表笔接的是列用字母表示，测得结果如图示。按要求连接。

矩阵按键

用数字或模拟万用表测量按键，红表笔接一端，黑表笔接一端，按下按键观察是否导通，选择能导通的两引脚按一定的规律连接。

音频功放

这部分也可以用其他的功放电路代替，如TDA2030A。

3)主控芯片和关键元器件的选型、接口和连接方式定义 主控芯片：STC89C51RC 关键元件的选型：共阳4X数码管，74LS245,74LS04，8X8红色点阵GYXM-1538ASR 接口：P0.0-P0.4矩阵按键列口,P0.5音频输出P2.0-P2.4矩阵式按键行口，P2.5-P2.7数码管位选，P3口点阵列口，P1口数码管段选，点阵行口。

四、 软件设计说明

1、软件总体设计方案

通过单片机控制，矩阵按键，来产生不同的音阶，后通过数码管显示不同的音阶，还四个按键，控制点阵，显示我们需要的信 (1)软件设计目标 产生21个音阶

(2)软件功能模块划分

按键一个模块，产生音阶一个模块，数码管显示一个模块，点阵一个模块

2、软件设计

开始否判断有无键按下是判断是否为音阶按键否汉字显示按键是数码管显示其音阶号，并放出音阶点阵显示相应的按键是结束

五、 软硬件调试说明

1、硬件性能测试

按下相应的按键蜂鸣器或功放放出相应的音阶，同时数码管显示相应的音阶数或点阵显示相应的汉字。

2、软件性能测试

按下按键，看是否发出相应的音阶的声音，同时看一下，数码管，显示的是否正确，按下22.23.24.25键看是否点阵有显示

六、 课题开发总结

1、课题的任务完成情况：课题任务基本完成，与预期的大体符合。但作品性能有待提高，存在着噪音较大，反应时间较长，接线复杂，外观不完美的缺点。其优点是操作简单，形象直观。

2、硬件宏观上的设计要点： 设计要点在数码管显示，点阵显示，及音频功放，，注意音频功放的散热问题，性能基本达到，但线路布局有待完善，点阵的移引脚有被烧坏导致不正常显示。

3、软件宏观上的设计要点：

按键扫描，同时要确定是那个按键按下，后发出相应的音阶，同时在数码管显示也要同步。编译工具：用Protues,仿真，来调试程序，必要时调用Debug存在:反映比较慢的问题

七、 用户操作说

各模块上电后以上左面接线为标准，从右到左第一排按键分别为低音：1,2,3,4,5; 从右到左第二排按键分别为低音6,7中音：1,2,3;从右到左第三排按键分别为中音：4,5,6,7，高音：1;从右到左第四排各按键分别为高音：2,3,4,5,6;从左到右第四排各按键分别为高音：7，“大”字显示，“中”字显示，“小”字显示，“大，中，小”轮流显示。

八、 参考资料

单片机初级教程 张迎新 等编著

百度图片：http://image.baidu.com

九、 附件

1、硬件设计的总电路原理图、PCB版图

数码管显示

单片机控制

点阵显示

功放

按键

2、元器件清单(器件名称、型号、在原理图中的编号)

STC8951RC 单片机

1个 单片机插槽

1个 4X共阳数码管

1个 8X8红色点阵GYXM-1538ASR 1个 74LS245

1个 74LS04

1个 按键

50个 14脚插槽

1个 20脚插槽

1个 470欧姆点阵

8个 TDA2030A

1个 100UF电解电容

2个 0.1UF电容

2个 22 UF电解电容

1个 22K电阻

2个 N4001

2个 喇叭

1个

3、硬件电路板外观图片、PROTEUS仿真效果图

源程序代码

row equ 30h dot equ 31h org 00h ljmp key org 30h key: mov r0,#01h mov r2,#0feh mov r1,#00h mov r5,#60 start0: mov r7,#255 mov a,r2 mov p2,a jnb p0.0,start1 inc r0 jnb p0.1,start1 inc r0 jnb p0.2,start1 inc r0 jnb p0.3,start1 inc r0 jnb p0.4,start1 inc r0 rl a mov r2,a inc r1

cjne r1,#5,start0 sjmp key start1: jnb p0.0,$ ;在p0口时候对端口的判断

jnb p0.1,$ jnb p0.2,$ jnb p0.3,$ jnb p0.4,$ cjne r0,#16h,lp5 ljmp start5 lp5: cjne r0,#17h,lp6 ljmp start6 lp6: cjne r0,#18h,lp7 ljmp start7 lp7: cjne r0,#19h,lp4 ljmp start8 lp4: mov dptr,#tab mov a,r0 movc a,@a+dptr mov r3,a setb p0.5 acall del20 mov r3,a clr p0.5 mov r3,#5fh acall del20 djnz r7,start1 setb p0.5 mov a,r0 ;判断是否是低位

anl a,#0f8h cjne a,#0,lp1 ljmp start2 lp1: cjne r0,#0fh,lp3 ljmp start4 lp3: mov a,r0 ;判断是否是中位

anl a,#0f0h cjne a,#0,lp2 ljmp start3

lp2: mov a,r0 ;判断是否是高位

anl a,#0a0h cjne a,#0,start0 ljmp start4 start2: mov dptr,#table ;低音的数码管显示

mov p1,#0bfh

13 clr p2.6 clr p2.7 acall del20 mov p2,#0ffh mov a,r0 movc a,@a+dptr mov p1,a clr p2.5 acall del20 mov p2,#0ffh djnz r5,start2 ljmp key start3: mov dptr,#table mov p1,#0bfh clr p2.5 clr p2.7 acall del20 mov p2,#0ffh mov a,r0 subb a,#7 movc a,@a+dptr mov p1,a clr p2.6 acall del20 mov p2,#0ffh djnz r5,start3 ljmp key start4: mov dptr,#table mov p1,#0bfh clr p2.5 clr p2.6 acall del20 mov p2,#0ffh mov a,r0 subb a,#14 movc a,@a+dptr mov p1,a clr p2.7 acall del20 mov p2,#0ffh djnz r5,start4 ljmp key

start5: setb p0.5

;中音的数码管显示;高音的数码管显示14

mov r6,#050h m2: mov dptr,#mm mov row,#01h mov dot,#00h mov r7,#08h m1: mov r3,#050h mov a,row mov p1,a rl a mov row,a mov a,dot movc a,@a+dptr mov p3,a lcall del20 inc dot djnz r7,m1 djnz r6,m2 ljmp key start6: setb p0.5 mov r6,#050h q1: mov dptr,#qq mov row,#01h mov dot,#00h mov r7,#08h q2: mov r3,#050h mov a,row mov p1,a rl a mov row,a mov a,dot movc a,@a+dptr mov p3,a lcall del20 inc dot djnz r7,q2 djnz r6,q1 ljmp key start7: setb p0.5 mov r6,#050h ww1: mov dptr,#ww mov row,#01h mov dot,#00h mov r7,#08h ww2: mov r3,#050h

mov a,row mov p1,a rl a mov row,a mov a,dot movc a,@a+dptr mov p3,a lcall del20 inc dot djnz r7,ww2 djnz r6,ww1 ljmp key start8: setb p0.5 mov dptr,#ff mov r5,#3 hh: mov r6,#050h ff1:

mov row,#01h mov dot,#00h mov r7,#08h ff2: mov r3,#050h mov a,row mov p1,a rl a mov row,a mov a,dot movc a,@a+dptr mov p3,a lcall del20 inc dot djnz r7,ff2 djnz r6,ff1 mov a,dpl

add a,#8 mov dpl,a mov a,dph addc a,#0 mov dph,a djnz r5,hh ljmp key tab: db 5fh,55h,4ch,48h,40h,39h,33h,30h,2bh,26h,24h,20h,1ch,19h,18h,15h,13h,12h,10h,0eh,0dh db 0ffh,0ffh,0ffh,0ffh table: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h

mm: db 0f7h,0f7h,80h,0f7h,0ebh,0ddh,0beh,0ffh qq: db 0ffh,0efh,0efh,1h,6dh,1h,0efh,0efh ww: db 0efh,0efh,0c7h,0abh,06dh,0efh,0e7h,0efh ff: db 0f7h,0f7h,80h,0f7h,0ebh,0ddh,0beh,0ffh db 0ffh,0efh,0efh,1h,6dh,1h,0efh,0efh db 0efh,0efh,0c7h,0abh,06dh,0efh,0e7h,0efh del20: mov r4,#05h del4:nop

djnz r4,del4 djnz r3,del20 ret end 17

第9篇：课程设计_数字电子钟设计报告

数字电子钟设计报告

数字电子钟设计报告

目 录

1.实验目的………………………………………………………………………2 2.实验题目描述和要求 …………………………………………………………2 3.设计报告内容…………………………………………………………………2 3.1实验名称………………………………………………………………………2 3.2实验目的………………………………………………………………………2 3.3实验器材及主要器件…………………………………………………………2 3.4数字电子钟基本原理…………………………………………………………3 3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择…………………………3-8 3.6数字电子钟电路图……………………………………………………………9 3.7数字电子钟的组装与调试……………………………………………………9 4.实验结论………………………………………………………………………9 5.实验心得………………………………………………………………………10

参考文献 …………………………………………………………………………10

1 数字电子钟设计报告

一 简述

数字电子钟是一种用数字显示秒，分，时，日的计时装置，与传统的机械相比，它具有走时准确，显示直观，无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们日常生活中的电子手表，大到车站，码头，机场等公共场所的大型数显电子钟。

数字电子钟的电路组成框图如图所示

由图可见，数字电子钟有以下几部分构成：石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校时电路;六十进制秒，分计数器及24进制计时计数器;以及秒分时的译码显示部分等。

1.实验目的

※掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;

※进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; ※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; ※培养书写综合实验报告的能力。

2.实验题目描述和要求

(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(24小时59分59秒)显示，且有校时功能的电子钟;

2 数字电子钟设计报告

(2)用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装、调试; (3)画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告;

(4)选做：整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号，在59分59秒时输出1000Hz信号，音频持续1s，在1000Hz音频结束时刻为整点。 3.设计报告内容 3.1实验名称 数字电子钟 3.2实验目的

·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法; ·熟悉集成电路的使用方法。 3.3实验器材及主要器件(1)cc40192( 6片) (2)cc4011(6片) (3)74LS2O(2片) (4)共阴七段显示器(6片) (5)电阻、电容、导线等(若干)

3 数字电子钟设计报告

3.4数字电子钟基本原理

数字电子钟的逻辑框图如图3-4所示。它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

图

3-4

3.5数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择

(一)计数器

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制，小时为二十四进制。 (1)六十进制计数

由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号，所以，选用两片cc40192和一片cc4011组成六十进制计数器，来实现六十进制计数。其中，“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。如图3-4-3-1所示。

4 数字电子钟设计报告

图3-4-3-1所示(60进制计数构造)

(2)二十四进制计数

“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——„„——22——23——00——01——02——„„”规律计数的，这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中，它是由两片cc40192和一片cc4011构造成的同步二十四计数器，利用异步清零端实现起从23——00的翻转，其中“24”为过渡状态不显示。其中，“时”十位是3进制，“时”个位是十进制。如图3-4-3-2所示. 5 数字电子钟设计报告

如图3-4-3-2所示.

(二)显示器

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。74LS48译码器对应的显示器是共阴极显示器。

(三)校时电路

当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。对校时的要求是，在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分校正时不影响秒和小时的正常计数。需要注意的时，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生我在原本接校时脉冲的端口接到了实验装置的“单次脉冲”端口，这样既时限内了防抖动，又可以利用手动操作来完成校时。

6 数字电子钟设计报告

校时电路图

(四)整点报时电路

数字钟整点报时是最基本的功能之一。实验要求的是在离整点差10秒时，每隔一秒鸣叫一次，每次持续时间为一秒，共响5次，前4次为低音500Hz，最后一声为高音1000Hz。整点报时电路如图6所示。

整点报时电路主要由控制门电路和音响电路两部分组成。

1、控制门电路部分：

由11个与非门组成。图中与非门的输入信号Q

4、Q

3、Q

2、Q

1、分别表示“分十位”、“分个位”、“秒十位”、“秒个位”的状态，下标中的D、C、B、A分别表示组成计数器的四个触发器的状态。

由上图可以看出： Y1=QC4*QA4*QD3*QA3 Y2=Y1*QC2*QA 2

(即QC4QA4=101)、分个位为9(即QD3QA3=1001)、秒十 以上二式表示当分十位为5位为5(即QC2QA2=101)时，即59分50秒时发出控制信号。

根据设计要求，数字钟电路要求在59分51秒、53秒、55秒、59秒时各鸣叫一次。

当计数器达到59分50秒时，分、秒计数器的状态为：

QD4QC4QB4QA4=0101(分十位) QD3QC3QB3QA3=1001(分个位) QD2QC2QB2QA2=0101(秒十位) QD1QC1QB1QA1=0000(秒个位)

前四声计数器状态发生在59分51秒至59分58秒之间。因此，只有秒个位的状态发生变化，而其他计数器的状态无需变化，所以可保持不变。

7 数字电子钟设计报告

此时 QC4=QA4=QD3=QA3=QC2=QA2=1不变，将它们相与即得Y2。

而51秒、53秒、55秒、57，59秒时的秒计数器个位状态分别为

QD1QC1QB1QA1=0001(51秒) QD1QC1QB1QA1=0011(53秒) QD1QC1QB1QA1=0101(55秒) QD1QC1QB1QA1=0111(57秒)

并根据需要，前四声为低，则接如500Hz的脉冲信号。 最后一声的各计数器状态分别如下：

QD4QC4QB4QA4=0000(分十位) QD3QC3QB3QA3=0000(分个位) QD2QC2QB2QA2=0000(秒十位) QD1QC1QB1QA1=0000(秒个位)

即只须将分进位信号和1KHz的脉冲信号接入即可。如图4-2-4所示

如图4-2-4所示(图中报警器用指示灯来表示)

8 数字电子钟设计报告

3.6数字电子钟电路图

3.7数字电子钟的组装与调试

由图中所示的数字中系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联。这里的每一级是指组成数字中的各个功能电路。

级联时如果出现时序配合不同步，或剑锋脉冲干扰，引起的逻辑混乱，可以增加多级逻辑门来延时。如果显示字符变化很快，模糊不清，可能是由于电源电流的跳变引起的，可在集成电路器件的电源端Vcc加退藕滤波电容。通常用几十微法的大电容与0.01μF的小电容相并联。 4.实验结论

通过运用数字集成电路设计的24小时制的数字电子时钟，经过试验，成功实现了一下基本功能：

1. 能准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。

2. 能实现整点报时的功能，并分别在51秒、53秒、55秒、57秒、59秒实现了“四短一长”的报时效果。

3. 能定时控制，且能惊醒校正时间(通过开关调时、分)。

9 数字电子钟设计报告

5 .实验心得

通过这次数字电子钟的课程设计，我们才把学到的东西与实践相结合。从中对我们学的知识有了更进一步的理解，而且更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。设计本身并不是有很重要的意义，而是同学们对待问题时的态度和处理事情的能力。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。

另外，我还渐渐熟悉了mutisim这个仿真软件的各个功能，让我体会到了期中的乐趣，还在电脑制作文档的过程中，使我对办公软件有了更进一步的了解和掌握。

参考文献

1. 现代数字电路与逻辑设计 清华大学出版社 北京交通大学出版社. 2. 模拟电子技术(修订版) 清华大学出版社 北京交通大学出版社 3. 模拟电子技术教程 电子工业出版社

5. 朱定华主编.电子电路测试与实验.北京：清华大学出版社，2004. 10