2022年数字电子技术项目仿真与工程实践项目报告任务单合集.docx

编制部门编制人编制日期工程编号工程名称班级姓名学号地点工位号日期1-1-1粮仓报警控制系统设计模块元器件认知与仿真报告一、元器件认知L请在表1-1-1中写出元件符号名称、电气特性、参数和主要作用，并在元件符号上标出元 件的引脚名称或极性。3.请画出CD4071的引脚分布与内部结构图。lvR2U5U510kD3D2D1DOt678910匚CS wrT GND DI3 DI2 DI1 DIO VREF RFB GNDVCC ILE(BY1/BY2)XFER DI4 DI5 DI6 DI7IOUT2 I0UT1DAC0832VR1(3)丝 19 五 17 正 15 14 13 12 11-12 V八U6:A1D5D6D712VLM358R1210kU6:BR1010kR11-12 VrwH10kLM358VR3VR3义M5V<7 R12(2)Q1IRF540图4-1-3数模转换和直流电机控制电路仿真图2 .仿真记录启动仿真，选择输入D7D。为00000000,调整VR1、VR2和VR3将各点电压结果填 写在表4-1-2中。表4-1-2 数模转换和直流电机控制电路仿真记录表V REF (VvRl)VrioV/R3Vri2Vm+VR1=OQVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3=0QVR3=10kQVRl=10kQVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3=0QVR3=10kQ按下CLR清零，重新选择输入D7D0为11111111,调整VR1、VR2和VR3将各点电压结果填写在表4-2-3中。表4-2-3数模转换和直流电机控制电路仿真记录表Vref (VvRl)VrioV/R3Vri2Vm+VR1=0QVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3=0QVR3=10kQVRl=10kQVR2=0QVR3 = 0QVR3=10k£2VR2=10kQVR3 二0。VR3=10kQ三、综合仿真1 .电路图绘制在Porteus软件中完成如图4-1-4所示数控直流电机调速系统电路的仿真电路，完成仿 真分析相应的检测表。2 7RS48SI s qYI' Fjf|l*图4-1-4数控直流电机调速系统仿真总电路图2 .仿真记录启动仿真，通过按下不同的按键，观察数码管的显示值，测试数模转换和直流电机控制 电路是否工作正常。将各电位器均调至中点，测量并记录数码显示字符和电机控制电路各点 电压，完成表4-1-4。表44-4综合仿真记录表数码显示字符VreF (Vvri)VrioV/R3Vri2Vm+DS2DS1调整按键输入和电位器，测量并写出直流电机控制电压Vri2的最大值和最小值。Vri2： 最大值：最小值：编制部门中学期编制人编制日期工程编号工程名称班级姓名学号地点工位号日期数控直流电机调速系统元器件的识别与检测报告一、阻容元件的识别与检测根据以前所学知识，对本工程所用到的电阻、电位器、电容元器件进行识别，借助测量 工具对这些器件进行测量并判断其好坏，完成检测表4-2-k表今21阻容元件检测表元件电气符号类型封装标识值参数测量值好/坏数量电容电阻电位器二、晶体管类元件识别与检测根据以前所学知识，识别本工程所用的二极管、LED、三极管和数码管，用万用表测量 其质量并判断其好坏，完成表4-2-2。表右22晶体管类元件检测表元件电气符号类型封装标识值引脚分布测量值好/坏数量场效应管LED数码 管三、芯片的识别与认知识别本工程中所用到的芯片，将识别结果记录在表4-2-3中。表423芯片的识别与认知表元件装标 识 值引脚定义数 量元件封 装标 识 值引脚定义数 量DAC083274LS48LM358LM7805CD4013编制部门中学期编制人编制日期工程编号工程名称班级姓名学号地点工位号日期数控直流电机调速系统测试报告按制作要求装配和焊接数控直流电机调速系统电路，并对电路做如下测试：L断电检测用万用表的短路档分别检测+12V、-12V电源和GND之间是否短路，并记录检测值到 表4-4-2中。表44-2断电检测记录表检测内容+ 12V 与 GND-12V 与 GND检测值2 .供电电压检测在Pl端子上接入+12V电源和-12V电源，注意极性不能接反。电源接通后，用万用表 直流电压档对系统和芯片所需要的供电电压进行测量并记录在表4-4-3中。表443供电电压检测记录表测量 内容+ 12V 电源-12V电源U1-6 (CD4013)U2-6 (CD4013)U3-6 (CD4013)U4-6 (CD4013)测量 值/V测量 内容U5-3 (DAC0832)U5-20(DAC0832)U6-4 (LM358)U6-8 (LM358)U7-5 (74LS48)U8-5 (74LS48)测量 值/V测量 内容U9-1 (LM7805)U9-2 (LM7805)U9-3 (LM7805)测量 值/V3 .速度输入和显示译码电路调试接通电源，按下按键DO,用万用表测量79的电压是否为+5V,通过T9的电压判断按 键输入功能是否正常工作。按照仿真结果，依次按下按键D7DO,用万用表测量TO-T7 的电压，并观察数码管的显示值，将结果填写在表4-4-4中。表4-4-4速度输入和显示译码电路调试记录表T0T7的电压数码显示T7T6T5T4T3T2T 1T0DS2 DS14.数模转换和电机控制电路调试接上一步，选择输入D7-D0为00000000,调整VR1、VR2和VR3将各点电压结果填 写在表4-4-5中。表廿5数模转换和直流电机控制电路仿真记录表T10TilT12T13Vm+VR1 二 0QVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3=0QVR3 二 l()kQVRl = 10kQVR2=0QVR3=0QVR3 二 lOkQVR2=10kQVR3=0QVR3=10kQ按下CLR清零，重新选择输入D7DO为11111111,调整VR1、VR2和VR3将各点电压结果填写在表4-4-6中。表4-4-6数模转换和直流电机控制电路仿真记录表T10TilT12T13Vm+VR1=OQVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3 二 OCVR3=10kflVR1=l0kQVR2=0QVR3=0QVR3=10kQVR2=10kQVR3=0QVR3=10kQ5.综合调试按下CLR清零，将各电位器均调至中点，依次按下按键D7DO,观察数码管的显示 值，测量并记录数码显示字符和电机控制电路各点电压，完成表4-4-7。表44-7综合调试记录表数码显示字符Vref (Vvri)VrioV/R3Vri2Vm+DS2DS1调整按键输入和电位器测量并写下直流电机控制电压VR12的最大值和最小值。Vri2： 最大值：最小值：P2-3八路声光报警器的编译码电路设计1 .请阅读CD4532的数据手册，简述CD4532的逻辑功能并对其引脚功能进行描述？答:DCD4532 功能：2）引脚功能描述（请说明其输入输出特点）：EI:GS:EO:Q2-Q0:D7-D0:2 .完成CD4532的真值表在表231。表2- 3-1 CD4532真值表输入输出EID7D6D5D4D3D2D1DOGsQ2Q1Q0E0XXXXXXXX000000001XXXXXXX01XXXXXX001XXXXX0001XXXX00001XXX000001XX0000001X00000001.八路报警信号用八路单刀双掷开关来代替，信号高电平输入有效并用S1-S8来表示8路 信号，每个信号预留一个端子（JLJ8）引入电路板，请完成完成图231的完整设计。（可 用网络标号进行线路连接表示）SIVDD10k*8uiL234VDDDOQODIQID2Q2D3D4GSD5D6D7EI EO976145CD453215GNDJIJ2J3J4J5J6J7J8图2-3-1八路声光报警器的编码电路设计3 .请画出共阴极7段数码管的内部原理图，在图2-3-2中标识出其引脚排列，请写出当按 dp-a的顺序连接方式且小数点不亮，显示你的两位学号（学号1位数的前面加0）的输入 信号二进制值和十六进制值。共阴极七段数码管内部结构原理图:图23-2七段数码管引脚排列当显示 时，dp-a= B = H;当显示 时，dp-a= B = Ho.请阅读CD4511的数据手册，简述CD4511的逻辑功能并对其引脚功能进行描述?答:1) CD4511 功能:4.请画出CD40106的引脚分布与内部结构图。二、工程仿真.电路图绘制在Proteus中完成如图1-1-1所示的粮仓报警装置控制电路的仿真电路，报警传感器用 拨码开关来替代。一 -O =910 91图1-1粮仓报警装置控制电路仿真电路图1 .仿真记录通过拨动拨码开关，改变S1、S2、S3的高低电平，对仿真结果进行记录并完成表l-l-2o表1-1-2粮仓报警装置控制电路仿真记录表2）引脚功能描述（请说明其输入输出特点）：LT :应:LE:g-a:D、 C、 B、 A:6.完成CD4511的真值表在表2-3-2o表2- 3-2 CD4511真值表输入输出LEBIETDCBAabcdefg显示 字型XXXXXXXX0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111XXXX*7.请完成完成八路声光报警器的显示译码电路设计，要求显示报警的路数，在图233中完 成完整的电路设计（可用网络标号进行线路连接表示）。71 2 6 3 4 5竿A B c DLTB1LEA B c D E F G000000000000003-1-3二33- rrj7 6 4 219 0 5K K nop1 p s ab cd ef RD D,ICD4511Dpy Red-CCGND*8.利用Proteus软件对前面设计的电路进行仿真验证。P2-4八路声光报警器的声音电路设计.请阅读555芯片的数据手册，画出其内部电路原理图并对其引脚功能进行描述，完成其 电路功能表在表2-4-1中？1） 555芯片内部原理图：2）引脚功能描述（请说明其输入输出特点）：TR :Q：R ：DC:TH:CV:3）表2- 4-1 555电路功能表输入输出RTHTRUoVTdXX<l'cc2<”cc>"cc>|%c，cc2.利用555定时器设计一多谐振荡器电路，当接收到编码器的高电平信号（GS）多谐振荡 器工作，输出周期为60S的方波；假设没有接受到的八路报警信号，多谐振荡器不工作。请 利用图241所提供的元器件完成电路的设计（可用网络标号进行线路连接表示），请列出 该多谐振荡器的周期计算公式并根据所给的元件参数计算该电路的信号周期。VDDR9 10KR10 1MU3NE555HUG DIS 1k周期计算:T=飞471CV §THR| O.luFGNDGND图2413.利用CD4069芯片设计两组多谐振荡器电路，利用两组多谐振荡器驱动蜂鸣器发声，该振 荡器接收555电路的控制信号，当555电路输出高电平时此两组振荡器工作，当555电路 输出低电平时此两组振荡器停止工作。请利用图242所提供的元器件完成电路的设计（可 用网络标号进行线路连接表示），请列出两组多谐振荡器的周期计算公式并根据所给的元件 参数计算两组电路的信号周期。图 2-4-2*4.利用Proteus软件对前面设计的电路进行仿真验证。周期计算：TI =周期计算：T2=路声光报警器工程仿女赧告R12CZZ10k5559R12CZZ10k5559R15r10K子任务1报警信号编码电路调试L电路图绘制在Porteus软件中完成如图2-2-1所示报警信号编码电路的仿真电路，完成仿真分析相 应的检测表。R25R23R27 R28R21R22 R23R2411 il l in50 12 3 4 D D D D D5 6 7 I DOD E13X12o SQ QQE G图2-2-1报警信号编码电路调试仿真电路图2.仿真记录）无报警信号启动仿. 工置所有报警开关为不报警状态，记录八位优先编码器（CD4532）各引脚电平情况值，完成表2-2-1。提示：proteus仿真运行时，器件端显示蓝色小方块为低电平状态，记录为“0”，器件 端显示红色小方块为高电平状态，记录为“1”。表2-2-1无报警信号报警信号编码电路仿真记录表2）有报警信号输入输出EID7D6D5D4D3D2D1DOGsQ2Q1Q0E01启动仿真，设置报警开关为报警状态，记录八位优先编码器（CD4532）各引脚电平情况值，完成表2-2-2。提示：表2-2-2中，“X”为任意值，即“0”、“1”皆可。表2-2-2有报警信号-报警信号编码电路仿真记录表输入输出报警 按钮EID7D6D5D4D3D2D1DOGSQ2Q1Q0E0S1S2XS3XXS4XXXS5XXXXS6XXXXXS7XXXXXXS8XXXXXXX子任务2光报警：译码显示电路仿真1 .电路图绘制4532在Porteus软件中完成如图2-2-2所示光报警：译码显示电路的仿真电路，完成仿真分 析相应的检测表。U4:A图2-2-2光报警：译码显示电路调试仿真电路图2 .仿真记录1）无报警信号启动仿真，设置所有报警开关为不报警状态，记录BCD译码器（CD4511）各引脚电平 情况值，完成表2-2-3。表2-2-3 无报警信号-译码显示电路仿真记录表输入输出LEBIUTDCBAabcdefg显示 字型012）有报警信号启动仿真，设置报警开关为报警状态，记录BCD译码器（CD4511）各引脚电平情况值, 完成表2-2-4o表2-24有报警信号-译码显示电路仿真记录表输入输出警钮 报按LEBIUrDCBAabcdefg示型 显字S101S201S301S401S501S601S701S801子任务3声报警：定时电路仿真1 .电路图绘制在Porteus软件中完成如图2-2-3所示声报警：定时电路的仿真电路，完成仿真分析相 应的检测表。图2-2-3声报警：定时电路调试仿真电路图2.仿真记录1）无报警信号启动仿翥 设置所有报警开关为不报警状态，记录555定时器（NE555） VCC （正电源8脚）电压值、Q （输出端3脚）输出波形图，完成表2-2-5。表2-2-5无报警信号一定时电路仿真记录表2-2-6有报警信号-定时电路仿真记录表Q端波形图Q端波形图启动仿真，设置所有报警开关为报警状态，记录555定时器（NE555） VCC （正电源8 脚）电压值、Q （输出端3脚）输出波形图，完成表2-2-6。子任务4声报警：多谐振荡电路仿真.电路图绘制在Porteus软件中完成如图2-2-4所示声报警：多谐振荡电路的仿真电路，完成仿真分 析相应的检测表。1 .仿真记录1）无报警信号启动仿3 设置所有报警开关为不报警状态，记录定时器电路T6端、低频多谐振荡电 路T7端及高频振荡电路T8端波形图，完成表2-2-7。表2-2-7无报警信号-多谐振荡电路仿真记录表表2-2-8有报警信号-多谐振荡电路仿真记录表T6、T7、T8端波形图T6、T7、T8端波形图2）有报警信号启动仿真，设置所有报警开关为报警状态，记录定时器电路T6端、低频多谐振荡电路 T7端及高频振荡电路T8端波形图，完成表2-2-8。子任务5综合仿真1 .电路图绘制在Porteus软件中完成如图2-2-5所示八路声光报警器电路的仿真电路，完成仿真分析相应的检测表。图2-2-5八路声光报警器仿真总电路图a8888bg2 .仿真记录启动仿真，通过设置报警开关状态，测试八路声光报警器电路是否工作正常。测量并记 录无报警信号、1路报警信号、2路报警信号的关键点电压和波形，完成表2-2-9。表229综合仿真记录表U1-15(V)U1-14(V)U2-4(V)显示字型U3-8(V)无报警信号S3报警S3、 S4报警S2、S7报警，路声先赧雪器的电路装配与恻欲赧告实施前准备1）常用电子装配工具。2）万用表、双路输出直流稳压源。3）配套元器件与PCB板，元器件清单如表2-4-1所示。表2-44 八路声光报警器模块元器件清单标号参数封装数量C1471RB.1/.2-51C2luRB.1/.2-51C3103RAD0.11C4O.luFRAD0.11DI, D21N4148DIODEO.32DS1Dpy Red-CC7SEG0.5-11Gl, G2, G3, G4PROBGUDINGKONG4gnd, vccPROBPR0B12JL J2, J3, J4, J5, J6, J7, J8CON23.96V8LED1电源才导LED1LSBellBUZZER1PlDC5V INHT3.96-2P1QLQ28050TO92A-42RO, R9, R12, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R2810KAXIAL0.312R2, R3, R4, R5, R6, R7f R8300AXIAL0.37RIOIMAXIAL0.31RlllkAXIAL0.31R13, R16100KAXIAL0.32R14, R1751KAXIAL0.32R184.7KAXIAL0.31SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8SW SPDTSW888T1PROBPR0B21UICD4532DIP-161U2CD4511DIP-161U3NE555DIP81U4CD4069DIP-141子任务1电路元器件的装配与布局1 .元器件的布局八路声光报警器模块元器件的布局如图2-4-1所示:CD406g仇图244八路声光报警器电路元器件的布局图T8T72 .元器件的装配工艺要求1）电阻采用水平安装方式，电阻体紧贴PCB板，色环电阻的色环标志顺序一致（水平 方向左边为第一环，垂直方向上边为第一环，。2）二极管管应水平安装，底面紧贴PCB板，注意极性不能装反，黑色线段与封装的白 色线对齐，为二极管阴极。3）电容采用垂直安装方式，底面紧贴PCB板，对电解电容安装时注意正负极性。4）集成电路为了后期的维修与更换方便，安装底座，注意方向，缺口要和封装上的缺 口 一致。5）安装数码管时注意方向，小数点在下方。6）三极管的底面距离PCB板5mm左右。7）接线端子与电源端子底面紧贴PCB板安装。3 .操作步骤：1）按工艺要求安装色环电阻；2）按工艺要求安装二极管；3）按工艺要求安装集成电路底座、按键和瓷片电容；4）按工艺要求安装接线端子与电源端子；5）按工艺要求安装二极管、三极管和蜂鸣器；6）按工艺要求安装电解电容；7）按工艺要求安装数码管。子任务2制作八路声光报警器电路模块要求：按工艺要求制作八路声光报警器电路，并撰写制作报告。方法步骤：（1）对安装好的元件进行手工焊接。S1S2S3D1 （绿灯）D2 （蓝灯）D3 （黄灯）D4 （红灯）000001010011100101110111输入信号逻辑状态输出信号逻辑状态3 .分析验证1）通过对上表的分析，请说明当传感器都没有报警时，哪一个灯亮？当有一个传感器 报警时，哪一个灯亮？当有两个传感器报警时，哪一个灯亮？当三个传感器都报警时，又是 哪一个灯亮？请结合电路功能，说明仿真结果是否正确。编制部门编制人编制日期工程编号工程名称班级姓名学号地点工位号日期粮仓报警控制电路元器件的识别与检测报告一、电阻类元件、开关、发光二极管和三极管的识别与检测根据以前所学知识，识别本工程所用到的电阻、开关、发光二极管和三极管等元器件, 用万用表测量这些器件的参数并判断其好坏，完成检测表。L电阻和开关的检测识别本工程所用到的电阻、模拟传感器开关，借助测量工具对这些器件进行测量并判断 其好坏，完成检测表1-2-1。表1-2-1电阻和开关识别与检测报告表元件电气符 号类型封装标识值参数测量值好/坏数量电阻开关2 .发光二极管和三极管类元件识别与检测识别本工程所用发光二极管、三极管，用万用表检测其质量并判断其好坏,完成表l-2-2o表1-2-2发光二极管和三极管检测表元件电气符 号类型封装标识值引脚分布测量 值好/坏数量（2）检查焊点质量。子任务3调试八路声光报警器电路1,断电检测通过万用表的短路档分别检测+5V电源和GND之间是否短路，并记录检测值到表2-4-2 中 o表242断电检测记录表检测内容+5V 与 GND检测值2 .供电电压检测在P1端子上接入5V电源，注意极性不能接反。电源接通后通过万用表直流电压 档对系统和芯片所需要的供电电压进行测量并记录在表2-4-3中。表2-务3供电电压检测记录表测量内容+5V电源U1-8(CD4532)U2-8(CD4511)U3-8(NE555)U4-16(CD4069)测量值/V3 .报警信号编码电路调试1）无报警信号调试接通电源，不按下报警按钮，通过万用表测量并记录八位优先编码器（CD4532） U1各引脚电压值，完成表2-4-4。表2-44无报警信号-报警信号编码电路调试记录表2）有报警信号输入输出5EI4D73D62D51D413D312D211DI10DO14GS6Q27QI9Q015E0接通电源，按下相应的报警按钮，通过万用表测量并记录八位优先编码器（CD4532）U1各引脚电压值,完成表2-4-5。提示：表2-4-5中，“X”为任意值，即“0”、“1”皆可，因此无需测量。表2-仆5有报警信号-报警信号编码电路调试记录表输入输出报警 按钮5 EI4D73 D62D51 D413D312D211DI10DO14GS6Q27QI9Q015E0SIS2XS3XXS4XXXS5XXXX输入输出S6X X X X XS7XX X X X XS8XXX X X X X4.光报警：译码显示电路调试1）无报警信号接通电源，不按下报警按钮，通过万用表测量并记录BCD译码器（CD4511） U2 各引脚电压值，完成表2-4-6o表2-4-6 无报警信号-译码显示电路仿真记录表输入输出LEBILTDCBAabcdefg显示字型2）有报警信号接通电源，按下相应的报警按钮，通过万用表测量并记录BCD译码器（CD4511） U2各引脚电压值，完成表2-4-7。表2-47有报警信号-译码显示电路仿真记录表输入输出报警 按钮LEBILTDCBAabcdefg显不 字型S1S2S3S4S5S6S7S85.声报警：定时电路调试I）无报警信号接通电源，不按下报警按钮，通过示波器测量并记录555定时器（NE555） VCC （正电 源8脚）电压值、Q （输出端3脚）输出波形图，完成表2-4-8无报警信号局部。2）有报警信号X Scale:s/DIVY Scale:V/DIVf： HzX Scale:s/DIVY Scale:V/DIVf： HzVCC接通电源，按下相应的报警按钮，通过示波器测量并记录555定时器（NE555）VCC （正电源8脚）电压值、Q （输出端3脚）输出波形图，完成表2-4-8有报警信号局部。6 .声报警：多谐振荡电路1）无报警信号接通电源，不按下报警按钮，通过示波器测量并记录定时器电路、低频多谐振荡电路及 高频振荡电路波形图，完成表2-4-9无报警信号局部。接通电源，按下相应的报警按钮，通过示波器测量并记录定时器电路、低频多谐振荡电 路及高频振荡电路波形图，完成表2-4-9有报警信号局部。7 .综合调试接通电源，通过按下报警按钮，测试八路声光报警器电路是否工作正常。使用万用表及示 波器测量并记录无报警信号、1路报警信号、2路报警信号的关键点电压和波形,完成表2-4-10。测试流程框图表2410综合测试记录表U1