计算机电子关键技术专业课程设计方案报告本科.doc

北 华 航 天 工 业 学 院 数字电子技术 课程设计汇报报 告 题 目 ： 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导老师姓名： 完 成 时 间 ： 课程设计任务书课题名称八路竞赛抢答器设计完成时间 指导老师薛建峰 张洁职称讲师学生姓名班 级总体设计要求和技术关键点已知技术参数和设计要求：设计一个8路智力竞赛抢答器，具体设计要求以下：1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 S7表示。2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3抢答器含有锁存和显示功效。即选手按动按钮，锁存对应编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提醒。选手抢答实施优先锁存，优先抢答选手编号一直保持到主持人将系统清除为止。4. 抢答器含有定时抢答功效，且一次抢答时间由主持人设定（如30秒）。当主持人开启“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂声响，声响连续时间0.5秒左右。5. 参赛选手在设定时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手编号和抢答时间，并保持到主持人将系统清除为止。6. 假如定时时间已到，无人抢答，此次抢答无效，系统报警并严禁抢答，定时显示器上显示00。工作内容立即间进度安排第15周：周1-周3 立题论证方案设计、熟悉软件周4-周5检验设计结果，预答辩第16周：周1-周2 仿真试验周3-周4 验收答辩周5完成设计汇报 课程设计结果1和设计内容对应软件程序 2课程设计汇报书内 容 摘 要（四号黑体，居中） 电容已经成为电路设计常见原器件之一，有它不可替换地位，而最常见是电解电容，它在使用一段时间以后将会产生偏差，为了能得到它得正确电容值，在使用时往往要测量一下其电容值。所以就用到了电容测量仪 。本课题要设计是数字式电容测量仪，使其电容值以十进制数在数码管上显示出来。从而能够直接看出电容值，相对比较直观，而且误差相对较小（误差约为1）。设计电容测量仪测量范围是10uF990Uf，显示数值N是0099，数字显示器所显示数字N和被测电容量CX函数关系是 N=Cx/(10F)。当被测电容值超出量程时数码管呈灭零状态，报警二极管发光。该电容测量仪将在电容测量方面显示出它独特优越性。（小四 1.5倍行距）关键字：脉宽 脉冲 数显 电容|（小四、黑体，1.5倍行距）目 录（四号、黑体，居中）一、 概 述 1二、方案设计和论证21测脉宽法22测频法23测压法2三、单元电路设计和分析 21CP脉冲发生器 32闸门信号产生器33计数器34锁存器 35译码器 4四、总原理图及元器件清单4五、结论6六、心得体会6七、参考文件6 （小四、宋体，24磅） 一、概述（小三、宋体、加粗、1.5倍行距） 经过LM556CM使被测电容Cx产生一个CP脉冲（闸门信号），使闸门信号控制另一个LM556CM，使其产生和Cx相对应一系列CP脉冲。经过计数器来测CP脉冲个数，然后锁存器74LS374DW锁存其数据，经过译码器翻译，使七段数码管显示其数值N(N=Cx/10uf)。用两只LED数码管组成数字显示器。数码管用来显示后两位，均用十进制数表示，即数字显示器可显示出最大数字和最小数字分别为99和0。在正常工作条件下，测量电路接上CX后数字显示器便可自动显示出数字，即不需要测试者进行清零、开启之类操作，便可正常显示。响应时间Tx不超出2s，即接上CX后，在2s之内，显示器所显示数字N符合上述函数关系。Cx测量范围为10uF990uF，当Cx超出量程时七段数码管呈灭零状态，报警二机极管发光，表示超量程。 测量电路应有被测电容器两个插孔，并标上符号“+”和“-”。“+”端电位瞬时值不低于“-”端电位瞬时值，而且它们之间开路电压值最大不超出5.5V。（小四、固定值：24磅，文字：宋题；字母：Times New Roman）二、方案设计和论证数字式电容测量仪作用是以十进制数码方法来显示被测电容值，从而判定电容器质量优劣及电容参数。由给出设计指标，它设计关键点可分为两部分：一部分是ED显示，另一部分就是要将CX值进行转换，使数码显示和CX符合N=Cx/(10F)函数关系。能满足上述设计功效能够实施方案很多，现提出下面三种参考方案。1测脉宽法（四号、宋体、加粗）测脉宽法基础原理图1所表示，利用单稳或电容充放电规律等，将电容容量变换成和其正比脉冲宽度，即Tx和Cx成正比。只要把此脉冲宽度Tx和标准脉冲信号相和，便可得到和Tx成正比计数脉冲fx，假如时钟脉冲频率等参数适宜，便可实现题中所要求函数关系。图1 测脉宽法原理框图（5号、宋体、居中，图也居中。图中字也为5号、宋体）2测频法（4号、宋体、加粗）测频法基础工作原理是：将图1中门控信号作为标准门控信号，将待测电容作为时钟脉冲发生器一部分，在一定条件下，发生器输出频率和电容值是线性关系，只要标准门控信号参数适宜，测出时钟脉冲发生器频率就可测出电容值。3测压法测压法基础原理是：把电容量经过电路转换成电压量，然后把电压量经模数转换器转换成数字量显示。本设计选择了测脉宽法，用闸门信号来控制时钟信号产生CP脉冲个数，使其来反应被测电容Cx数值。用测脉宽法得到数值比较轻易经过数码管来显示，可省去数码转换而且误差相对比较小。所以本课题选择了测脉宽法来测量电容值。三、单元电路设计和分析1XXXXXXXX（四号、宋体、加粗）2XXXXXXXX（四号、宋体、加粗）四、总原理图及元器件清单1总原理图2元器件清单（表格为5号、宋体）元件序号型号关键参数数量备注R1T1。五、结论总结和提升六、心得体会七、参考文件1 胡宴如.高频电子线路M.高教出版社. .9：12-19 2 卢屹 数字锁相环参数设计及其应用J 通信技术，（9）：12-15老师评语及设计成绩 评 语 课程设计成绩： 指导老师： 日期： 年 月 日