武汉理工大学《电子技术基础 数字部分》 课程设计
图13 脉冲电路仿真
从图中可以看出,两根参考线的位置分别为405.884ms和408.226ms。两者之差为2.341ms。与计算值2.1ms稍大,说明电路中存在延迟。而波形的占空比为二分之一,与原理分析一致。
5.2二分频电路仿真
分频电路仿真图如图14。示波器A通道接的是分频后的输出,B通道接原
始脉冲信号。
图14 二分频电路仿真
其波形如图15所示
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图15 二分频电路输出波形
从波形图中可以清楚地看出分频后脉冲周期是原始输入脉冲信号的周期的两倍。即脉冲的频率变为原来的二分之一,实现了二分频的功能。
5.3整体电路仿真
通过对脉冲信号仿真验证了它的功能,可以用脉冲发生器代替,所以可以用图10对整体电路进行仿真。Multisim的发光二极管可以模拟真实二极管的发光,如图16所示,图中LED8处于模拟发光状态。通过观察发现电路完成了课设要求,即它能自动地依次完成0、1、2、3、4、5、6、7、8、9(自然数列),1、3、5、7、9(奇数列),0、2、4、6、8(偶数列)和0、1、2、3、4、5、6、7、0、1(音乐符号数列),然后由依次显示出自然数列、奇数列、偶数序列,音乐符号序列...... 如此周而复始,不断循环。如此只能用语言叙述,无法将电路动态变化过程反映到纸质报告上。
图16 发光二级管显示示意图
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6.实物的制作
6.1实物的焊接
按照电路图的连线关系连接,由于条件有限,没有焊接555定时器构成的多谐振荡器。直接在实验室接入脉冲来对电路进行测试。电路焊接后电路板如图17所示。
图17 整体电路板
6.2电路的调试
将电源端接5v高电平,接地端接低电平。CP端接1Hz的脉冲信号,如图
18所示。开始调试时发现二极管都没有亮,检查发现74ls42的接地端没有连接。修正错误后,二极管开始循环发光,但发现并没有按照设计要求中的依次发光,只能完成部分奇数序列发光功能,之后检查多次未果。分析原因应该在于线路问题。由于时间限制等问题,电路功能没有最终实现,这是本课设的一个遗憾之处。
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图18 电路调试
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7.心得体会
本次数电课设耗时两个多星期,期间我学到了很多东西。对Multisim 的学习时第一个收获,Multisim软件方便易学,是同类型电路中较简单的一个,便于入门。其次加深了我对数电知识的掌握,尤其是时序电路知识。还让我接触到了数字电路的焊接,了解了部分芯片的引脚规律。
在课程设计的过程中我遇到了许多挫折,如实物电路一直不能调试出来,但我认为挫折是一份财富,经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。
在制作课设的这两个星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,如电路焊接不够熟练,线路布置不清晰等,以及其中很多功能应用还未有深刻理解,要通过不断的实用和查找资料来完善自己此方面的能力。
此设计由于我们的学业不精和时间等客观问题,未能使设计达到完善,还有很多缺点和错误,如电路功能没有最终实现等。希望老师能提出改进意见,谢谢老师对我们的辛勤栽培。
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