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《电子线路课程设计》计划课程编号：0581250课程名称：电子线路课程设计/CurricularDesignforElectronicTechnique周数/学分：2/2先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、单片机适应专业：电子信息工程开课学院、系：电子信息工程学院电子信息工程系一、课程设计的目的1．通过课程设计，使学生加强对电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。2．独立开展电路实验，锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领，真正实现由知识向智能的转化，通过此综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础。二、课程设计的内容和要求巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高学生综合运用本课程所学知识的能力。1．在修完“数字电子技术基础”和实验以及“模拟电子技术基础”和实验后，综合应用所学的知识进行一次大型电子课程设计作业，需完成设计﹑调试，此大型作业设计调试应结合实验室能提供的元器件及设备的情况进行多题选取。2.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算﹑元件选取﹑安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。4.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。5.了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。6.培养严谨的工作作风和科学态度，使学生逐步建立正确的生产观点，经济观点和全局观点。三、课程设计进度安排时间安排设计内容所用时间第8-11周指导教师讲解设计课题，每个学生选一题4周第12-15周设计与调试、编写课程设计说明书4周第16周学生对完成的设计题目答辩、交设计说明书1周四、课程设计说明书与图纸要求课程设计说明书包括内容：1、封面、设计任务及主要技术指标和要求。（格式见附件一）2、选题的背景、应用价值。不同设计方案的比较论证。3、单元电路的设计计算，元器件选择，电路图及工作原理。4、实际电路性能指标测试结果，并与理论指标进行对比分析。5、按国家有关标准画出整机电路图，列出元件﹑器件明细表。6、对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见，心得体会。五、课程设计评分标准从以下几个方面来评定学生课程设计分数：1．选题合理、目的明确（10分）2．设计方案正确，具有可行性、创新性（20分）3．设计结果（例如：电子CAD图纸、测试或仿真数据）（20分）4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分）5．设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分）6.答辩（25分）六、课程设计参考资料教材：孙梅生主编：《电子技术基础课程设计》高等教育出版社，1998年修订参考书：1.童诗白编著：《模拟电子技术基础》高等教育出版社，2001年出版2.阎石编著：《数字电子技术基础》高等教育出版社，2001年出版3、毕满清编著：《电子技术实验与课程设计》机械工业出版社，2005年出版七、电子课程设计题目（每个学生人选一题）题目一、多种波形发生器一、设计要求用中小规模集成芯片设计制作产生方波、三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发生器，具体要求如下：1、输出波形工作频率范围为0.02HZ~10KHZ，且连续可调；2、正弦波幅值±10V，失真度小于1.5%；3、方波幅值±10V；4、三角波峰-峰值20V，各种输出波形幅值均连续可调。二、设计方案框图1、用正弦波振荡器实现图2-1波形发生器原理框图文氏桥振荡器方波形成电路三角波形成电路频率选择控制直流电源正弦波三角波方波2、使用专用集成电路如8038，可参考模拟电子技术教材第8章。三、主要参考元器件5G8038一片，5G353两片，uA7419013电阻、电容若干。四、扩展题目：多种波形发生器及频率计（一）设计要求，在完成上述基本要求的基础上，增加以下功能指标。1、使用单片机开发板设计完成对周期信号的频率测量。2、测频范围：0.02HZ~10KHZ频率周期测量分辨率1us，误差小于1%3、被测信号：方波、三角波和正弦波等多种周期波形信号4、频率显示采用4位十进制数。（二）测量方法及原理被测信号经过整形、电平变换，送入单片机。测量方法有周期法和计数法，周期法测频精度高，但高频脉冲信号的测量会占用大量CPU时间资源。计数法适合测量高频脉冲频率，可能产生误差的来源计数定时起停时刻与脉冲沿不同步，解决方法可用脉冲上升沿产生中断，作为定时器的起停信号，这样测量精度能达到单片机的机器周期精度。（三）主要参考元器件单片机开发板包括AT89S51、ATMEGA16，LED显示器。PROTEL99下打开的原理图和板图从设计公共邮箱下载,文件：AVR51。DDB。显示键盘驱动参考程序C文件：AVR51.C。题目二、数字电子秤一、设计要求用集成运算放大器、A/D转换器设计并制作一个数字电子秤，具体要求如下：1、测量范围：0～1.999kg、0～19.99kg、0～199.9kg、0～1999kg。2、用数字显示被测重量，小数点位置对应不同的量程显示。二、设计方案框图1、选用压力传感器，配合电桥、信号处理仪表运算放大器，将来自传感器的信号直接用ICL7107（3位半仪表用A/D）、或7135（4位半仪表用A/D）在LED或LCD上显示，此方案可不使用单片机。图2-1数字电子秤原理框图2、选用压力传感器，配合电桥、信号处理仪表运算放大器，将来自传感器的信号直接TLC2543（12位串口A/D），由单片机采集处理数据，在开发板的LED或显示。三、主要参考元器件压力传感器，集成运放OP07，LM324，A/D转换器，比较器LM339，LED数码管，电阻及电容若干。A/D转换器可使用单元电路，图纸见公共邮箱的A/D转换参考资料，文件AD7135含有（1）仪表用3位半双积分式A/D：ICL7107应用电路。（2）仪表用4位半双积分式A/D：ICL7135应用电路。（3）串口12位逐次比较式A/D：TCL2543应用电路，40路电阻类传感器信号处理电路。（4）串口18位多积分式A/D：MAX132应用电路。四、扩展用单片机开发板和高精度A/D实现自动切换量程，测量误差小于0.5%题目三、峰值检测系统一、设计要求用中小规模集成芯片设计并制作一峰值检测系统，具体要求如下：1、用传感器和检测电路测量某建筑物的最大承受力。传感器的输出信号为0～5mV，lmV等效于400kg。2、测量值用数字显示，显示范围为0000～1999。3、峰值电压保持稳定。二、原理框图图3-1峰值检测系统原理框图三、主要参考元器件μA741，集成采样/保持器LF398，74121，MC1403，MC14433，CC4511，MC1413，LED数码管。四、扩展传感器的输出信号分为四档：1～10μV、10～100μV、100μV～lmV，1～10mV，要求能够自动切换量程。题目四、数控直流电源一、设计要求用中小规模集成芯片设计并制作有一定输出电压范围和功能的数控电源。具体要求如下：1、输出电压范围0~9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；2、输出电流500mA；3、输出电压值由数码管显示；4、由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；5、自制一稳压电源，输出±15V、+5V。二、原理框图图4-1数控直流电源原理框图三、参考器件LM317、LM324、DAC0832（或数字电位器AD8402）、74LS83、74LS192、NE555、74LS221、74LS248，共阴数码显示管，电阻、电容若干。四、扩展用TOP227集成开关电源控制器设计高效率开关稳压电源电源，开关电源用变压器参数如下：题目五、潜水电泵保护器一、设计要求电泵保护控制器是一种专门用于潜水电泵，电动抽水泵监控的仪器,用中小规模集成芯片设计并制作揖保护器监测电机绕组温升、超温及进水报警。1.电泵浸水报警控制:当电泵出现漏水故障时，水将浸入电机，危及电泵正常运行。当水进入油室、电机、接线盒时，发光二极管分别显示故障。2、电泵轴承发生故障时，温升骤增。当温升超过90℃时，面板上显示出故障。按下设定键，数码管显示出设定的极限温度，调节电位器可以在50℃-100℃范围内任意设置。抬起设定键，显示出当前轴承温度。根据所显示的轴承温度，可以了解电机的工作状态。3.电机工作发生故障时（过载、断相、缺相）绕组温度骤升，当温度超过135℃时，发光二极管显示故障。二、设计实例用途：HYDB型电泵保护控制器是一种专门用于潜水电泵，电动抽水泵监控的仪器,目前已成批配套使用在出口电泵设备上。功能:1.电泵浸水报警控制:当电泵出现漏水故障时，水将浸入电机会危及电泵正常运行，当水进入油室、电机、接线盒时，仪表面板上的发光二极管分别显示故障。2.电泵轴承发生故障时，温升骤增。当温升超过90℃时，面板上显示出故障。限定轴承极限温度为90±5℃，仪表的轴承极限温度限定值可由面板上的电位器设置。按下设定键，数码管显示出设定的极限温度，调节电位器可以在50℃-100℃范围内任意设置。抬起设定键，显示出当前轴承温度。根据所显示的轴承温度，可以了解电机的工作状态。3.电机工作发生故障时（过载、断相、缺相）绕组温度骤升，当温度超过135℃时，面板上发光二极管显示故障，产生报警信号。4.报警：当发生上述任何一个故障出现时，发出报警声，并输出报警信号。5.报警消除：按下复位键，可消除报警声，仪表上不同故障对应的显示指示灯仍然显示，只有在故障排除后，故障指示灯才会熄灭。传感器及其技术性能：1.浸水控制：油室电极间水导电电阻小于30KΩ，电机及接线盒电机间水导电电阻小于51KΩ。也可用通断的浮子开关。（根据用户需要可以改变指标）2.轴承温控：采用温度传感器PT100铂电阻传感器，测量误差小于±2℃，常态有一定阻值。因传感器离散性引起温度误差可通过保护器背面H微调自行校正。3.绕组采用JW6A-135℃传感器，温控点为135℃±5℃。注：每个故障均提供一外接常开触点工作条件：1.环境温度-10-50℃2.相对湿度不超过85%（温度、湿度超过范围或有腐蚀性气体的用户须提出要求）3.无显著振动和冲击的地方。前面板指示示意图：背面板接线意示图：三、参考器件RT100热电阻、运放LM324、比较器LM339、5G14433（或MC14433）共阴数码显示管、电位器、电阻、电容若干。四、扩展用TOP227集成开关电源控制器设计高效率开关稳压电源电源，开关电源用变压器参数如上题扩展部分，电子CAD图在公共邮箱，2008-05-07的邮件。附件一：封面及设计任务书示例天津理工大学本科课程设计说明书题目：数控电流源学生姓名学号下达日期2008.11.19专业电信学院电子信息工程学院一、要求：用键盘或增档减挡键做为电流源给定，电流源适应负载为电阻电感、直流电机。负载在指定范围内任意变化，通过电流负反馈，负载电流大小只取决与电流源给定，与负载无关。框图如下：设计指标：1、输入电源来自蓄电瓶，输入电压直流48V，电流不受限制。实验用仪器电源输入电压直流24V，电流小于2A。2、输出电流为0.2～10A，改变电阻负载，电流变化绝对值＜输出电流的1%。小于0.2A电流不做要求。3、数控电流最小增量为最大输出电流的1%，具有加减步进功能。纹波电流≤最大输出电流的1%（纹波电流按学号填入具体数字）4、提高部分：负载为直流电机，其他要求不变。二、设计框图目录三、正文四、参考资料五、附件电子CAD电路图、程序源文件。