电子技术课程设计三个题目说明电路图

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数字电子技术课程设计报告自动售货机控制电路

数字电子技术课程设计报告自动售货机控制电路

数字电子技术课程设计报告班级:物理0502 _____________ ;姓名:李荣________ ;学号40521012 _______________设计题目:自动售货机控制电路同组成员:李荣、许军军、吴郑佳男;组长:李荣功能描述1 •通过按钮,可投入硬币(一元)或纸币(一元、五元、十元),电路自动计数。

2•可以选择购买的物品的种类与数量。

3•输出顾客购买的饮料(通过亮灯实现)并找钱。

4. 60秒到自动结束。

1.总体设计思路(含电路原理框图):首先,将投的钱转化成四位二进制数,然后产生相应数目脉冲,并进行计数和显示。

然后,对记得的数目进行减三(买一瓶)和减六(买两瓶)。

最后,顾客输入控制电路工作,供顾客选择购买瓶数和饮料类型,确认后显示买的饮料和找钱数。

电路的原理框图如下图所示:产生与投币数相同个数脉冲找钱电路(减三柯减六)吋间到将投入币数找出选择和确认电掘输出饮料并找钱ra F~l F~O- 4 o <zrA 二二Z>EVCCQB A QA CLK< CT£N r RCO - ue MAX/MIN DCLOAE JQD CGNDD74工作情况:① 按1、2、3号开关投入1、5或10元钱,数码管显示投钱数。

② 顾客按K 键选择两种饮料,按A 选择买一瓶还是两瓶(只有当投的钱数够买相应饮料适才显示瓶 数)。

③ 按C 键确认后显示购买方案和找钱数。

④ 若超过60秒没有确认购买方案,则显示时间到,且找钱数显示为0,但是有电路找出所投币数。

2. 个人承担的工作:我承担的工作主要数钱(脉冲发生和计数)电路、以及方案的整体设计和电路连接以及功能完善。

该部分电路由三个开关电路实现投币,一片 74191实现计数脉冲产生和一片 74163芯片实现数钱。

具体思路:1. 用三个开关电路实现投币模拟(1开关表示投1块,2开关表示投5块,3开关表示投10块)。

2. 将投入的钱数转化为四位二进制数(用组合逻辑实现)送到74191置数端,如此同时将一低电平 送入LOAD ,向74191置数(此时时钟脉冲被限制),然后使74191下行计数(同时脉冲输入到 74163 芯片),直到数到0,将脉冲封锁。

电力电子课程设计---单相交流调压电路

电力电子课程设计---单相交流调压电路

课程设计说明书课程设计名称:电力电子技术课程设计题目:单相交流调压电路班级:电气0902班姓名:学号:指导教师:时间:2011年06 月目录第一章前言 (2)第二章单相调压电路设计任务及要求 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.2 设计方案选择 (3)第三章单向调压电路单元电路的设计和主要元器件说明 (5)3. 1 单元电路的设计 (5)3.1.1主电路的设计 (5)3. 2 主要元器件说明及功能模块 (5)第四章驱动电路的设计 (6)4. 1 晶闸管对触发电路的要求 (6)4.1.1触发信号的种类 (6)4.1.2触发电路的要求 (6)4. 2 触发电路 (7)4.2.1单结晶体管的工作原理 (7)4.2.2单结晶体管触发电路 (9)4.2.3单结晶体管自激震荡电路 (9)4.2.4同步电源 (10)第五章保护电路的设计 (11)5.1过电压保护 (12)5.2过电流保护 (13)第六章单相调压电路主电路的原理分析和各主要元器件的选择 (14)6.1 主电路原理分析 (14)6.2 各主要元器件的选择 (17)6.3元器列表 (18)第七章仿真软件7.1仿真软件的介绍 (19)7.2仿真模型、仿真波形及其分析 (20)第八章心得体会 (23)附录参考文献 (24)第一章前言交流变换电路是指把交流电能的参数(幅值、频率、相位)加以转变的电路。

根据变换参数的不同,交流变换电路可分为交流电力控制电路和交-交变频电路。

通过控制晶闸管在每一个电源周期内导通角的大小(相位控制)来调节输出电压的大小,可实现交流调压。

它主要由调压电路、控制电路组成。

根据结构的不同,交流调压电路有单相电压控制器和三相电压控制器两种。

单相交流调压电路根据负载性质的不同分为电阻性负载和阻感性负载,电阻性负载的控制角的移向范围为0~π,阻感性负载的控制角的移向范围为φ~1800。

随着电力电子的飞速发展,交流调压电路广泛应用于电炉的温度控制、灯光调节、异步电动机软起动和调速等场合,也可以用作调节整流变压器一次电压。

电力电子技术课程设计-NE555驱动的BUCK降压电路

电力电子技术课程设计-NE555驱动的BUCK降压电路

电力电子技术课程设计题目:NE555驱动的BUCK降压电路二零二一年六月二十九号电力电子技术课程设计一.课程设计题目本次课程设计我们选择的题目是DC-DC大类的buck降压电路。

设计目标是使用buck电路将输入的直流电压进行降压处理,要求是使用简单的pwm波对三极管进行驱动,并通过改变其栅射电压的占空比大小,即脉冲宽度调制,来达到不同程度的降压效果。

二.电路拓扑主电路:驱动及控制电路:加入驱动及控制的电路:三.理论计算①ne555驱动控制电路占空比计算:TH=0.693∗(R1+R2)∗CTL=0.693∗R2∗CF(输出频率)=1.443/((R1+R2∗2)∗C)α(占空比)=TH/(TH+TL)②buck主电路理想输出电压:U o=t ont on+t offE=t onTE=αE③驱动条件计算irf场效应管属于小功率器件,易于驱动,驱动电流较小,往往只需100nA左右,开关频率为30khz-50khz左右,电压5到12v,符合驱动要求。

四.拓扑仿真主电路:ne555驱动及控制电路:总电路连接图:仿真:选定35khz,12v, α=0.6的pwm波对主电路进行驱动控制。

计算ne555电路参数:设置ne555参数:结果:理想输出电压:U o=αE=0.6*12=7.2v 实际输出电压:U o′=7.448v=0.034误差:∂=∆U oU o误差原因分析:观察ne555生成的pwm波形可知,频率提高后,方波的上下沿不够平整,导致占空比出现误差,可能偏大。

验证:信号发生器验证:我们用信号函数发生器产生一模一样的35khz,12v, α=0.6的pwm波验证结果:发现输出为7,2v左右,误差较小。

电感电压/电流(1Ω试测电阻)或者也可以用电流探针代替。

五.器件选型主电路:①肖特基二极管1N5824 具体参数如下:②irf3205场效应管③工字电感选取了感抗为0.23mH的可直插的工字电感。

电感阻值选取:计算公式:K IND=0.2,FSW=35KHzLMIN=0.23mH测量电感电压电流波形④铝电解电容器(直插)选取电容值为220uf的铝电解电容⑤1/4w金属膜电阻1%选取了10欧姆的输出负载⑥12v直流电源六.损耗计算①irf3205场效应管损耗计算通态损耗:P=d I2R导通=0.591w②肖特基二极管1N5824损耗计算通态损耗:P=dV F I F=0.6∗5∗0.34=1.02w L,on−stateb)动态损耗开通损耗:正向恢复时间:P on=0.5∗V f∗I f∗t fp∗f==0.5∗12.7∗6.83∗1.918∗35=2.91w 反向恢复时间:P off=0.5∗V rp∗I rp∗t rp∗f==0.5∗30∗5∗0.745∗35=1.95w③工字电感损耗计算P L=I2R L=1.57∗1.57∗0.9=2.21w ④负载电阻损耗计算P R=I2R=1.42∗1.42∗5=10.082w⑤电解电容损耗计算无功功率:Q=0.314∗C∗U∗U=0.004w⑥试测电阻p=I2R=1.45*1.45*1=2.1w 七.PCB原理图八.PCB设计与焊接pcb设计:排线布局的时候流出适当空间即可。

模拟电子技术课程设计题目

模拟电子技术课程设计题目

模拟电子技术课程设计题目题目一: 函数发生器设计任务和要求:1.能输出频率f =100 Hz ~1kHz 、1kHz ~10 kHz 两档,并连续可调的正弦波、三角波和方波:正弦波:峰一峰值V P-P ≈2V ;三角波:V P-P ≈6V ;方波:V P-P ≈12V 。

2. 能输出频率f =50Hz ~4kHz 并连续可调的锯齿波和矩形波:锯齿波:V P-P ≈4V ,负斜率连续可调。

矩形波:V P-P ≈12V ,占空比为50%~90%并连续可调。

3.设计压控振荡器控制电压范围1~10V ;振荡频率范围:f =500Hz ~5kHz ;测量输入电压与频率的关系,做出曲线。

设计提示:根据设计指标,先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波。

在方波—三角波的基础上,进行锯齿波、矩形波和压控振荡器的设计。

题目二:低频信号发生及处理系统设计任务和要求:1) 用运算放大器为主要元件设计一个低频信号发生及处理电路。

2) 正弦信号发生单元的输出信号频率为500Hz ±10Hz ,输出电压有效值为20mV 。

3) 将20mV 的正弦信号变换为±20mV 的差模信号。

4) 将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。

5) 将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号,占空比q 在10%~90%范围内连续可调。

6) 将矩形波信号做比例积分运算,比例系数=10,积分时间常数=0.1设计提示:1)可采用电压跟随器及反相比例电路实现单端信号到差模信号的变换。

2)可参考仪用放大器的设计,将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。

3)将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号时可考虑用信号衰减及电平移动2个环节分步实现。

题目三 :设计实现晶体管β值筛选器设计任务和要求:1.对PNP 和NPN 都适用。

2.当时输出<200Hz 的矩形波;当200<β300200<β<时输出>1000Hz 矩形波;当300>β时指示灯亮。

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计任务书题目一:顺序延时关断开关设计一个开关装置,该开关装置在按钮k 第一次按下时,三盏灯x 、y 和z 同时点亮,当k 再次按下时,x 灯立刻熄灭;y 灯5s 后熄灭,在y 灯熄灭8s 后,z 灯熄灭。

原理框图如下图。

数码管数码管题目二:瞬开延断开关设计一个按钮开关,该开关在按钮第一次按下时,输出信号x 和y 瞬时变成高电平,在第二次按钮按下时,输出信号x瞬时变成低电平,可是输出信号y 在延时90s 后,才变成低电平。

假设是x 操纵投影仪的灯泡、y 操纵投影仪的风扇,那么该开关确实是投影仪的电源开关。

该操纵器框图如下图。

Vcc参考《数字电子技术基础教程》夏路易 例6-24题目三:电灯操纵开关设计一个电灯操纵开关,该开关有一个按钮,当按钮按下1次,那么电灯亮10秒钟后灭;当按钮按下2次(包括前一次),那么电灯长亮不灭;当再按1次,那么电灯灭。

参考《数字电子技术基础教程》夏路易 例6-25题目四:顺序开关灯操纵器设计一个顺序开关灯操纵器,要求当按钮k 第1次按下时,灯a 立刻亮,灯b 在延时11 s 后亮,在灯b 亮后15 s 后,灯c 亮;当按钮k 第2次按下时,灯c 立刻灭,延时17 s 后灯b 灭,灯b 灭后12 s ,灯a 灭。

参考《数字电子技术基础教程》夏路易例6-31题目五:电动机操纵器设计一个操纵两个电动机的操纵器。

要求电动机1运转10s后,电动机1停止,电动机2工作;电动机2工作5 s后,电动机2停止,电动机1启动,不断循环;按钮k按下后,操纵器开始运行。

题目六:步进电动机操纵器设计一个兼有三相六拍、三相三拍两种工作方式的脉冲配器。

一、能操纵步进电动机作正向和反向运转。

二、设计驱动步进电动机工作的脉冲放大电路,使之能驱动一个相电压为24伏、相电流为的步进电动机工作。

3、设计步数显示和步数操纵电路,能操纵电动机运转到预置的步数时即停止转动,或运转到预定圈数时停转。

4、设计电路工作的时钟信号,频率为10HZ-10KHZ,且持续可调。

数电课程设计-电子密码锁

数电课程设计-电子密码锁

数字电子技术课程设计一、设计题目电子密码锁二、主要内容及要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。

(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。

(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。

三、进度安排序号设计各阶段内容起止日期1 设计资料搜索12.16-12.192 实验电路图设计12.19-12.203 运用EWB软件进行编译和修改12.20-12.214 模拟仿真及调试12.21-12.225 结果验证与总结12.22-12.236 撰写课程设计报告12.23-12.27四、总评成绩指导教师学生签名电子密码锁一、 设计任务与要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。

(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。

(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如30s 内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。

二、 方案设计与论证设计思路:设多组用户输入键,其中只有其中只有4 4 4 个是有效的密码按键,个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,键盘输入电路自动清零,键盘输入电路自动清零,输入的密码无效。

输入的密码无效。

输入的密码无效。

电路内部设置一个密电路内部设置一个密码校验电路来验证密码正确与否,只有密码输入正确才能输出开锁所需的信号。

还应设置一组密码修改按键。

但用户按动输入开始键开始计时(只有按动了输入开始键之后输入的密码才有效)开始键之后输入的密码才有效),,密码输入时间超过设定时间电路将报警密码输入时间超过设定时间电路将报警(老师(老师要求的输入时间要求的输入时间55秒太短了),只有输入正确密码或断开电源报警铃才能停止,同时电路自锁,防止他人的非法操作。

电子技术课程设计----多功能电子时钟的设计

电子技术课程设计----多功能电子时钟的设计

电子技术(下)课程设计题目名称:多功能电子时钟的设计院系名称:电子信息学院班级:学号:学生姓名:指导教师:年月电子技术(下)课程设计任务书姓名学号学院电子信息学院班级题目多功能电子时钟的设计设计任务1、基本部分1)、由振荡电路产生秒脉冲信号;2)、经分频电路、计数电路、译码电路,由数码管显示;3)、秒和分电路为60进制,小时电路为24进制;2、发挥部分1)、可以增加校正电路,对秒、分、小时进行校对;2)、可以增加报时电路,整点前进行“四低一高”报时;时间进度总体时间为1周;星期一上午:讲解;星期一下午:理解电路原理;星期二上午:发放元器件和工具,设计电路和连线;星期四上午:验收电路;星期日之前:上交课程设计报告;主要参考文献[1]康华光。

电子技术基础数字部分(第五版)。

北京:高等教育出版社,2006;[2]康华光。

电子技术基础模拟部分(第五版)。

北京:高等教育出版社,2006;[3]电子技术(下)实验指导书,中原工学院电子技术课程组自编,2011;摘要设计一台可以准确计时,以十进制数显示“时”、“分”、“秒”的多功能电子时钟,小时为24进制,分和秒均为60进制。

多功能电子时钟实际是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路,是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。

通过本课程设计,巩固加强“数字电子技术”课程的理论知识;掌握电子电路的一般设计方法,并了解电子产品研制开发的过程;基本掌握电子电路安装和调试的方法;培养独立分析问题和解决问题的能力以及创新能力和创新思维。

关键词:电子时钟;计数器;AbstractDesign a can accurate timing, in decimal number shows "hour"," minute" and "seconds" multifunctional electronic clock, for 24 hours into the system, minutes and seconds are 60 into the system. Multifunctional electronic clock is actually a for standard frequency (1 HZ) to count count circuit, is the digital circuit implementation digital display timer device. Through this course design, make we strengthen "hour","minute" and "seconds" digital electronic technology" the curriculum theory knowledge; Grasp the electronic circuit of the general design method, and understand the electronic product development development process; Basic grasp the electronic circuit installation and debugging methods; To foster independent analysis and problem-solving ability and creative ability and creative thinking.Key words:Electronic clock; counter;目录中文摘要Abstract第一章绪论 (1)第二章总体方案设计 (1)2.1 设计内容 (1)2.1.1基本部分 (1)2.1.2发挥部分 (1)2.2 原理说明 (1)第三章单元模块设计 (3)3.1 振荡器 (3)3.2 分频器 (6)3.3 计数器 (7)3.4 译码显示电路 (10)3.5校时电路 (11)3.6 整点报时电路 (12)第四章系统的调试与功能 (13)4.1 系统的调试 (13)4.2 系统的功能 (14)第五章心得体会 (15)参考文献 (15)附录一:工具清单 (15)附录二:元器件清单 (16)附录三:主要元器件的引脚图和功能表 (17)第一章绪论随科技的发展,电子产品越来越多的走进人们的生活,工艺也是越来越精湛。

电子技术课程设计----OTL功率放大器

电子技术课程设计----OTL功率放大器

电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。

当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。

功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。

有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。

本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。

其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。

采用正输出单电源供电。

文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。

其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。

关键词:LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路;OTL功率放大电路;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;三端可调集成稳压电路;PCB单面板。

2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B:相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0&gt;=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。

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五电压超限指示和报警电路的设计一、目的通过电压超限指示和报警电路的设计与实验,熟悉窗口比较器和555电路的应用。

二、要求设计一个电压过限指示和报警电路。

1. 电压上限为U H=5.5V,下限为U L=4.5V,当4.5V<u I<5.5V时,为正常围。

否则u I >5.5V或u I<4.5V都为不正常,此时发出报警信号。

2. 电压u I在正常围。

绿灯亮,不发出报警声响。

3. 电压u I低于下限时,黄灯亮,同时连续发出报警声响。

4. 电压u I高于上限时,红灯闪烁,同时发出断续的报警声响。

三、设计方案提示根据题目要求,若需要鉴别一个电压是否属于正常或不正常围,可以利用窗口比较器。

窗口比较器的传输特性如图5-1所示。

当U H>u I>U L时,输出为低电平,而当u I>U H或u I<U L时输出为高电平,利用这一特性,就可以鉴别电压是否处于正常围。

如果是其他物理量(如温度)也可以通过传感器将其转换为电压量来实现报警。

图5-1 窗口比较器的传输特性图5-2 电压超限指示和报警电路框图声音报警可利用555定时器构成的多谐振荡器来实现,断续声音可以由一个频率较低的振荡器去控制一个频率较高的振荡器来实现。

图5-2为这种电路的框图。

图5-3是一个电压超限指示和报警电路的参考电路。

四、参考电路简要说明1. 窗口比较器在参考电路中窗口比较器由两个运算放大器、两个二极管和电阻组成,LM324包含四个运算放大器,使用其中的两个运算放大器组成窗口比较器。

(1)当U L<u I<U H时,处于正常状态,A、B两点均为低电平,二极管不导通,再经或非门输出,绿色指示灯亮。

此时异或门输出端C点为低电平,此电压送到第一片555定时器的异步置零端DR(4脚),555振荡器停振,不发出报警信号。

(2)当u I>U H时,图中A点为高电平,B点为低电平,所以或非门输出为低电平,绿灯灭。

而异或门的输出端C 点为高电平,故第一个振荡器产生频率较低的方波信号。

此信号送至第二片555的D R (4脚),从而发出断续的报警声音信号。

同时,C 点信号与第一片555的输出信号相与,使得红灯闪烁,其闪烁频率同第一片555的振荡频率相同,达到了声、光同时报警的目的。

(3)当u I <U L时,A 点为低电平,B 点为高电平,黄灯亮。

而异或门的输出C 点为高电平,第一片555振荡器起振,其输出与B 点信号相或,输出始终为高电平,使第二片振荡器发出连续的报警声响。

2. 555定时器构成的多谐振荡器的设计在参考电路图中,当第一片555振荡器的4脚为高电平振荡器起振,其振荡频率为:1211C )R 2R (7.01f += 若第一片振荡器的振荡频率f 1=6Hz ,取C 1=10μf ,R 1=1K Ω,则由上式计算出R 2≈11.4 K Ω,取R 2=10 K Ω。

第一片555的输出电压u o 1加到第二片555的异步置零端(4脚),当该信号为低电平时,第二片555振荡器停振;而此信号为高电平时,第二片555振荡器起振,输出电压为u o 2,产生断续报警信号,其波形如图5-4所示。

图5-4 断续声音报警波形图第二片555振荡器的C 2´=0.2μf ,R 1′´=0.5K Ω,R 2′=8K Ω, 根据式1211C )R 2R (7.01f +=,可计算出其振荡频率f 2为: KHz 433.0C )R 2R (7.01f 2212='+'=实验中,集成运算放大器使用±12V 电源,所有的门电路和定时器(555或556)都使用CMOS 器件。

若使用TTL 器件(Vcc=+5V )要进行电平转换和匹配,或集成运算放大器的输出加稳压管限幅电路。

六、编码电子锁的设计一、目的通过触摸式编码电子锁的设计与实验,熟悉触发器及门电路的应用。

二、要求设计一个触摸式编码电子锁电路。

编码电子锁不需要钥匙,只要记住一组十进制数字(即所谓的码,一般为四位,如1479),顺着数字的先后从高位数到低位数,用手指逐个触及相应的触摸按钮,锁便自动打开(发光二极管被点亮)。

若操作顺序不对,锁就不能打开。

三、参考电路简要说明图6-1是一个用集成电路组装的触摸式编码电子锁的电路图。

图中有十个触摸探头,分别为0、1、2、3…9。

其中有四个D触发器,由两片CMOS双D触发器CC4013组成。

四个D触发器的复位端R全部连接在一起,经电阻R0接地,并通过电容C0接到V DD。

由于电容两端的电压不能突变,因此在接通电源瞬间,R端为高电平,使四个D触发器自动清零(Q=0)。

触发器1的D1端通过R9接V DD,即D1始终为高电平。

它的输出端Q1接触发器2的D2端,依次类推。

即后一个触发器D端的状态与前一个触发器输出端Q端的状态相同,D n+1=Q n。

四个触发器的时钟脉冲输入端CP1、CP2、CP3、CP4分别接1、4、7、9号触摸探头,形成了1479四位编码。

由于四个CP端各有一个6.8MΩ的电阻接地,因此,在人的手指没有触及1、4、7、9号触摸探头时,,四个CP端均为低电平。

当人的手指触及1号触摸探头时,由于手指的导电作用,CP1将出现上升沿,使触发器1的Q端变为“1”状态,即D2=Q1=1。

然后,若人的手指依次触及4、7、9号触摸探头,将会使D3=Q2=1,D4=Q3=1和Q4=1,Q4作为输出端接到三极管驱动器。

当Q4=1时,继电器电磁线圈的电源被接通,吸动门栓,锁被打开(指示灯亮)。

当Q4=0时,锁处于“锁住”状态,门不能打开(指示灯不亮)。

图6-1中的或门4的输出端通过一个二极管接到四个D触发器的R端。

这个或门有三个输入端,其作用如下:1. 当人的手指触及0号触摸探头时,a点的电位由低变高,此信号经过D1和C3、R8组成的微分电路,再经过或门4,使所有的D触发器清零。

此外当a点为高电平时,以CMOS与非门5和反相器6为主构成的信号发生器产生约500Hz的方波,经过三极管放大后驱动蜂鸣器发出声响。

当人的手指离开0号触摸探头时,a点变为低电平,信号发生器停止振荡,声响停止。

0号触摸探头相当于门铃按钮和清零按钮。

2. 当人的手指按编码顺序依次触及相应的触摸探头,使Q4由低变高后,锁被打开(指示灯亮)。

同时,4Q由高变低的信号经过反相器1和电阻R5、电容C1构成的延迟电路,再经过反相器2和3送到或门4的输入端。

所以,锁被打开后经过一段延迟时间,或门4的输出将由低变高,使四个触发器全部为0状态。

非编码的触摸探头(参考电路中的2、3、5、6、8号)相互并联,一端经过电阻R15和R16接Vcc,另一端(即b点)经D2和C2、R7构成的微分电路,接到或门4的输入端。

若有不知道编码的人随意触及触摸探头,只要触及任意一个非编码探头,b点的电位将由低变高,或门4的输出将使四个D触发器清零,锁不会被打开。

七密码报警电子锁的设计一、目的通过密码报警电子锁的设计与实验,熟悉三极管及门电路的应用。

二、要求设计一个密码报警电子锁电路。

密码报警电子锁具有防盗报警能力,如果用手触及触摸探头的顺序与密码不符,锁不能打开,报警器就会发出报警声响。

三、参考电路简要说明图7-1是一个密码报警电子锁的参考电路,图中电路的编码为3568。

电路中三极管T1、T2、T3和T4是串联在一起的,构成三极管与门。

只有当T1、T2、T3和T4同时导通时,三极管T5才会导通。

要想使这四个三极管同时导通,应首先用手触及3号触摸探头,使T1导通,同时电容C1充电。

当手离开3号探头后,C1开始放电,在一定时间T1仍然导通。

在此时间用手触摸5号探头,T2导通,同时C2开始充电。

而后再用手触摸6号和8号探头,T3和T4依次导通。

由此可见,开锁的人应该在规定的时间按顺序完成密码操作,T1、T2、T3和T4才能同时导通。

如果超过规定的时间,电容放电达到一定的程度,三极管就会截止,而四个三极管不能同时导通。

这样可防止不知编码的人,使用慢慢试的方法将锁打开。

当三极管T5饱和导通时,继电器J动作,它的接点j2与a1接通,使继电器自锁。

同时接点j1与b1接通,使门锁的电磁线圈L通电,磁力吸动锁栓,密码锁被打开(实验电路中我们使用一个发光二极管及一个限流电阻来代替门锁的电磁线圈L,发光二极管被点亮时,表明密码锁被打开)。

如果没有按照规定的编码进行操作,那么当人的手指触及任何一个非编码探头(即电路图中的0、1、2、4、7和9号探头),电源V CC就会通过R9使晶闸管3CT导通。

当晶闸管导通时,图中C点为高电位,由集成电路555及电阻R10、R11、电容C4、C5构成的信号发生器产生振荡,它输出的方波经三极管T6放大后启动喇叭,发出声响。

锁被打开后,只要按一下复位按钮N,电路就会恢复到初始状态。

在参考电路中,因分立元件较多,因此,对三极管T1、T2、T3、T4的β值和晶闸管的触发灵敏度要求较高。

否则,当人的手指较干燥时,手触及触摸探头可能不起作用。

要解决这个问题,可以使用CMOS集成电路代替这些分立元件。

图7-1 密码报警电子锁参考电路图附录:课程设计常用集成电路芯片引脚图。

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