数电课程设计 (1)
数电简单课程设计
数电简单课程设计一、教学目标本课程旨在通过数电简单课程设计，让学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本分析方法，培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解数字电路的基本概念，如逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等。
（2）掌握基本逻辑门电路的构建和功能，如与门、或门、非门、异或门等。
（3）了解组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理及应用，如编码器、译码器、触发器等。
（4）熟悉数字电路的设计方法和步骤，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
2.技能目标：（1）能够运用逻辑门电路构建简单的数字电路。
（2）能够分析组合逻辑电路和时序逻辑电路的功能和性能。
（3）能够运用数字电路知识设计简单的数字系统。
（4）具备一定的实验操作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对数字电路学科的兴趣和好奇心，激发学生的学习热情。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生沟通与协作能力。
（3）培养学生勇于探索、敢于创新的精神，锻炼学生的动手实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字电路基本概念：逻辑门、逻辑函数、逻辑代数等。
2.基本逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门等。
3.组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元等。
4.时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。
5.数字电路设计方法及应用：数字系统的设计与分析，实际案例解析等。
6.实验操作：基本逻辑门电路的搭建，组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与验证。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和实例，使学生掌握数字电路的基本知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于实际问题。
4.实验法：通过实验操作，让学生动手实践，加深对数字电路的理解和应用能力。
数电课程设计
课程设计任务书目录1．课程设计目的及要求2．设计过程3．实验仪器4. 实验结论5．参考文献1．课程设计目的及要求目的：1.几种门电路的使用2.掌握组合逻辑电路的基本分析方法和设计方法3.学会正确使用要求：1.知道门电路的原理和应用2.能理论分析和设计组合逻辑电路3.知道JK触发器的原理及应用2．设计过程1）进行逻辑抽象，建立原始状态图图1-1：原始状态图2)状态化简、状态分配画出二进制数编码后的状态图a)状态数M=7取n=3b)状态编码，取S=000 S5=001 S5=010S5=011 S5=100 S5=101 S5 =110c)画编码后的状态图3）选择触发器，求时钟方程、输出方程、状态方程 a)三个CP 下降触发边沿JK 触发器 b)采用同步方案，取 CP 0 =CP 1 =CP 2 =CP 3 c ）画卡诺图00Q 1Q 0 Q 20010 00001 1 0 01 ×1图3-1：Y 的卡诺图00Q 1Q 0 Q 20010 00000 0 0 11 ×1图3-2： Q 2n+1的卡诺图00Q 1Q 0 Q 20010 00000 1 1 00 ×1图3-3： Q 1n+1的卡诺图00Q 1Q 0 Q 20010 00001 1 0 10 ×图3-4： Q 0n+1的卡诺图d）求输出方程、状态方程Y=Q2Q1+Q2Q0+Q2Q0Q2n+1=Q2Q1+Q2Q1Q0Q1n+1=Q1Q0+Q2Q1Q0Q0n+1=Q1Q0+Q2Q04)求驱动方程J2=Q0Q1 , K2=Q1J1=Q0 , K1=Q2Q0J0=Q1Q2 , K0=1 5）画逻辑电路图6）检查能否自启动无效状态111代人输出方程、驱动方程若以111为初始状态，在一系列CP 信号作用下，则输出为110110*********…… 不呈周期性将Y =〔Q 2Q 1+Q 2Q 0+Q 2Q 0〕Q 2Q 1Q 0 = Q 2Q 1+Q 2Q 0+Q 2Q 1Q 0这时以111为初始状态，在一系列CP 信号作用下，则输出为010110101011010……呈周期性/1111 000 /0 111 0003．实验仪器数字原理实验系统一台74LS00 一片74LS112两片74LS08一片74LS04一片74LS54一片4. 实验结论经过实验可知，满足时序图的变化，且可以进行自启动。
数电课程设计题目与要求
第一类：基本数字逻辑本组内题目用基本门电路和中规模集成芯片实现1. 彩灯控制器设计一个彩灯控制电路，要求红、黄、绿三种颜色的灯在时钟信号作用下，按下表规定的顺序转换状态。
表中1表示亮、0表示灭。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
2. 投币式自动售饮料机设计一个自动售饮料机电路。
它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。
投入一元五角钱硬币后机器自动给出一杯饮料；投入两元硬币后，再给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
3. 医护人员传呼系统用9个开关模拟1~9号病房的呼叫输入信号，9号优先级最高；9~1优先级依次降低；用一个数码管显示呼叫信号的病房号码，没有呼叫时显示0，有多个信号呼叫时，显示优先级最高的呼叫（其他呼叫号用指示灯显示）；同时用蜂鸣器提醒医护人员注意，蜂鸣器在医护人员按下应答按钮后停止。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
4. 巴克码信号发生器巴克码信号是二相编码信号的一种，在多普勒雷达中得到了广泛应用。
设计一个7位的巴克码（1110010）产生电路，用一个开关来控制信号发生器的启停。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
5. 亲子鉴定器父母血型与子女血型的遗传规律如下表所示，要求设计一电路，输入父母血型，子女可能出现血型的对应指示灯亮。
写出具体的分析思路和方案、利用Multisim设计的具体过程，绘制电路原理图，利用Mulitisim仿真、验证电路功能。
提示（不局限）：可根据上述关系列出如下二值逻辑关系表使问题更明朗化。
较简单的数电课程设计
较简单的数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，理解常用逻辑门电路的原理及其功能。
2. 学会分析简单的数字电路，并能正确使用逻辑门电路进行组合设计。
3. 掌握二进制、八进制和十六进制数的概念及其转换方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字电路分析和设计的能力。
2. 培养学生运用逻辑门电路解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践和团队协作的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发学生探索电子世界的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立良好的科学素养。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生的沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握数字电路基础知识，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用数字电路知识，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路原理、功能及其符号表示；数字信号与数字电路的特点。
2. 常用逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。
3. 数字电路分析与设计：组合逻辑电路的分析方法，逻辑门电路的设计方法。
4. 数制及其转换：二进制、八进制、十六进制数的概念及其相互转换方法。
5. 实践操作：动手实践，运用逻辑门电路进行组合设计，完成简单的数字电路搭建。
教学内容按照以下进度安排：第一课时：数字电路基础知识，介绍常用逻辑门电路的原理和功能。
第二课时：数字电路分析与设计，学会分析组合逻辑电路。
第三课时：数制及其转换，掌握二进制、八进制、十六进制数的转换方法。
第四课时：实践操作，分组进行数字电路搭建，巩固所学知识。
教学内容与教材章节关联性如下：第一章：数字电路基础第二章：逻辑门电路第三章：组合逻辑电路分析与设计第四章：数制及其转换第五章：数字电路实践操作三、教学方法本课程采用以下教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：教师以清晰、生动的语言，结合多媒体教学手段，系统讲解数字电路基础知识、逻辑门电路原理及功能，使学生在短时间内掌握课程核心内容。
数电课设--数字钟的设计
数电课设--数字钟的设计摘要：该设计主要是设计一种基于数字电路实现的数字钟，用于显示当前时间，同时设计一个简单的时间调整系统来实现对数字钟的时间调整。
本设计实现了数字钟的时间显示、时间调整等功能，具有简单、实用等优点。
关键词：数字钟、计数器、时间调整系统一、引言数字钟是一种时钟显示设备，它可以在显示面板上显示当前时间，数字钟的普及改变了人们观念上的关于时间知识的变革。
本课设就是要通过设计一个数字钟，来综合应用我们所学的数字电路知识，通过数字电路的设计实现时间的显示及调整。
二、数字钟的设计原理数字钟的设计离不开计数器和定时器，计数器的作用是进行计数操作，进而对时间进行处理，定时器的作用是用来控制计数器的计数和复位，使其能够按照固定的时间序列不断进行计数。
数字钟的显示部分采用数码显示管显示当前时间，数码显示管显示的时间单位有小时、分钟和秒。
三、数字钟的设计方案数字钟的设计方案可以分为两部分，一部分是计数器及定时器的设计，另一部分是时间调整系统的设计。
下面分别进行介绍。
（一）计数器及定时器的设计计数器采用7474型D触发器进行设计，二进制计数器采用模8计数模式，带有异步复位功能。
其中，D触发器的Vcc接+5V电源，GND接地，CLK接定时器的输出，D接Q的输出，Q接下一级触发器D端。
计数器采用8253/8254型定时器，应该根据标准时钟的频率和预置值计算计数器的频率和复位时间。
时间调整功能通常是通过8255接口芯片实现。
（二）时间调整系统的设计时间调整系统通过单片机实现，主要实现以下功能：上下键切换修改时间单位、按键快速调整修改时间数字、按键高频稳定范围设置、判断闹钟是否开启、日历选择等。
四、数字钟的实现数字钟的实现可以参考实验教材进行，实现前需要明确以下几点：1. 根据实际需求确定数字钟的参数：例如显示的时间格式，以及是否需要设置闹钟等。
2. 设计好数字钟的原理图，并选择适合的元件进行接线。
3. 进行电路调试和测试，对电路进行稳定性测试等。
数电课程设计1
目录第1章绪论......................................................1.1 CD4511...........................................................1.2 NE555............................................................1.3 CD4511型抢答器说明......................................... ...... 1.4选题的目的和意义...................................................1.5 课题研究的内容.................................................... 第2章抢答器的系统概述......................................2.1 系统的主要功能简介.................................................2.2 抢答器的工作过程................................................... 第3章抢答器的电路设计图及工作原理......................3.1 抢答器工作原理电路图...............................................3.2 抢答器工作原理....................................................3.3 元器件清单.................................. ......3.5 电路焊板............................................. ...........3.6 调试后实物图................................. .....第4章仿真过程................................................. 第5章心得体会...................................第6章参考文献..............................................第一章1.1 CD4511说明CD4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
数字电子课程设计
数字电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电子技术的基本概念，如逻辑门、触发器、计数器等。
2. 培养学生运用数字电子技术解决实际问题的能力，如设计简单的数字电路。
3. 使学生了解数字电子技术在日常生活和科技发展中的应用。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够正确使用数字电子实验仪器和设备。
2. 提高学生运用所学知识进行数字电路设计与分析的能力，形成严谨的科学态度。
3. 培养学生团队合作能力，学会与他人共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电子技术的兴趣和好奇心，激发创新精神。
2. 引导学生树立正确的科技观，认识到数字电子技术对社会发展的积极作用。
3. 培养学生勇于面对挑战，克服困难的意志品质，增强自信心。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，强调学生动手能力的培养。
学生特点：高年级学生，已具备一定的数字电子技术基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字逻辑基础：逻辑门电路、逻辑函数及其化简、逻辑门电路的应用。
- 教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 组合逻辑电路：编码器、译码器、数据选择器、数据比较器等。
- 教材章节：第二章 组合逻辑电路3. 时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。
- 教材章节：第三章 时序逻辑电路4. 数字电路设计方法：Verilog HDL语言基础、数字电路设计流程。
- 教材章节：第四章 数字电路设计方法5. 数字电路仿真与测试：Multisim软件的使用、仿真实验、测试与调试。
- 教材章节：第五章 数字电路仿真与测试6. 实践项目：设计并实现一个简单的数字时钟、数字温度计等。
- 教材章节：第六章 实践项目教学内容安排与进度：1. 数字逻辑基础（2课时）2. 组合逻辑电路（2课时）3. 时序逻辑电路（2课时）4. 数字电路设计方法（2课时）5. 数字电路仿真与测试（2课时）6. 实践项目（4课时）在教学过程中，将结合教材内容，按照以上安排进行教学，确保学生能够系统地掌握数字电子技术知识，为实践项目打下坚实基础。
数电课程设计任务书
数电课程设计任务书第一篇：数电课程设计任务书数电课程设计任务书一、基本情况学时：40学时学分：1学分适应班级：电气工程1204二、进度安排本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：2学时总体方案设计：4学时查阅资料，讨论设计：24学时撰写设计报告：8学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立 1 撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求（根据自己的题目及其控制要求填写）五、设计报告设计完成后，必须撰写课程设计报告。
设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。
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电子技术课程设计
题目名称：音乐彩灯控制
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
日期：2013年6月20日
一．题目：
音乐彩灯控制器
二．设计任务与要求
(1) 任务
设计一种组合式彩灯控制电路，该电路由三路不同控制方法的彩灯所组成，采用不同颜色的发光二极管作设计实验。
(2) 要求
①第一路为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩灯花样。
②第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。
强音时，灯的亮度
加大，且灯被点亮的数目增多。
③第三路按音调高低（信号频率高低）控制彩灯。
低音时，某一部分灯点
亮；高音时，另一部分灯点亮。
三．题目分析
根据课题要求，本控制器可分别用三部分电路实现。
①音乐的节奏往往由乐队的鼓点来体现，实质上它是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。
因此，可采用计数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器（或称时间顺序控制器），使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。
②为实现声音信号强弱的控制，应该将声音信号变成电信号，经过放大、整流滤波，以信号的平均值驱动彩灯发亮。
信号强，则灯的亮度大，且点亮灯的数目增多。
③为实现高、低音（不同频率信号）对彩灯的控制，采用高、低通有源滤波电路。
低通滤波器限制高音频信号通过，而高通滤波器限制低音频信号通过，分频段输出信号，经过放大驱动相应的发光二极管点亮。
(2) 控制器原理框图
①采用运算放大器或555定时器构成多谐振荡器，产生矩形波信号作为计数器的
时钟脉冲。
②计数器输出经译码器可得多路译码输出信号，再通过驱动器使相应的彩灯点亮。
③采用动圈式话筒或者扬声器，将声响信号变成电信号输出，并经放大器将其放大。
由于音频信号的频率高于发光元件的响应频率，为使发光元件有适当的显示时间，可加入延时电路，减少发光元件闪烁现象。
④人耳听觉范围的信号频率在20Hz-20kHz，为简单起见，可将音频信号分成两个不同频段，分别用低、高通滤波器来区分这两段频率信号，然后经驱动电路使音响放大器的设计。
四．结构原理图
控制器原理图
五．整体详细设计
1.第一路电路设计：为音乐节奏控制彩灯，按音乐节拍变换彩
灯花样
首先设计多谐振荡器，电路如下：
通过555定时器构成多谐振荡器，其参数如下： Ｕｃｃ＝１２Ｖ
充电周期：t1=0.7(R1+R2)C1 放电周期:t2=0.7R2C1
振荡周期T ： T=t1+t2=0.7(R1+2R2)C1 C1=0.47uF,F C μ7.42=
为获取音乐信号，需要将信号放大： 放大电路如下
之后通过计数器与译码器来实现彩灯的暗灭控制 计数器采用：７４ＬＶＣ１６１设计十进制计数器 译码器：７４HC42
Output
Input
整体设计见附录电路总图
2.第二路按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。
强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。
将音量的强弱通过放大器输出，通过555施密特触发器将信号分成高平与低平，高平时（<1/3Ucc）输出1，使得灯亮度减小，低平时(>2/3Ucc)输出0，使得亮度增加，以1/3Ucc 与2/3Ucc作为音量高低指标。
施密特触发器电路图
使用D触发器将施密特器中1，0 进行转换，使得D触发器输出1时代表音量高，输出0时代表音量低，将灯串入不同大小的电阻，控制灯的亮度，而且在D 触发器后再加上LED灯来控制灯的数量
D触发器电路图
整体电路图见附录
2. 第三路按音调高低（信号频率高低）控制彩灯。
低音时，某一部分灯
点亮；高音时，另一部分灯点亮。
高通滤波电路：
低通滤波电路
整流滤波电路
Input
Output
Input
Output
将各模块进行拼接得到设计总图见附
实验小结
本次的课程设计我选择了音乐彩灯控制这个课题，想将数电模电知识结合起了运用，通过对音乐节奏控制彩灯和音乐大小控制彩灯；使用高低通电路实现音调控制彩灯。
这次设计，我对模拟电路和数字电路有了更加深刻的理解。
对一些知识进行了巩固，也有了全新的感悟，不像以前一样只停留在课本上。
增强了对课本知识的实际运用能力，也让我认识到，我所了解的东西都很片面，在实际操作中，仍有许多知识盲点，而且有时候实际的东西并不像课本上所说的那么简单，要想熟练掌握必须更深入的学习，将强动手能力。
但实验中仍然还有许多问题需要完善，如，怎么更好的按音量的强弱（信号幅度大小）控制彩灯。
强音时，灯的亮度加大，且灯被点亮的数目增多。
自己设计的电路还存在问题，对一些知识的理解运用有待提高。
对于模电数电知识接口还有很大问题。
参考文献
1．谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 华中科技大学出版社.2006.8
2.．陆坤等. 电子技术设计. 电子工业出版社.2001.5。