论文部分内容阅读
摘 要 数字电子技术、模拟电子技术课程设计是对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。本课程设计的研究目的用直流信号控制交流信号，实现自动化控制。熟悉电路产生振荡、计数、编码、显示电路以及双向晶闸管控制原理。学习和掌握理论知识的综合应用，以及具体电路中的注意事项，对知识点进行总结。
【关键词】数字电子技术；模拟电子技术；自动控制
1 题意
设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器。其要求是当分别数显0（灯泡失亮）1强电（灯光正常亮度）2弱电（灯光暗淡）”三个数时，电扇相应处在失电、强电，弱电三挡级的供电状态，白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，晚上，自动（手动失效）控制灯泡的供电，循环往复的过程，可形成“自然风”的模式。
2 题意分析及设计框图
按照题意，设计一个直流稳压电源，用一个光敏元件参与控制白天于晚上的区分；编码电路及数码显示数字“0-1-2”；对应灯泡明暗程度，555震荡电路及脉冲分配电路，直流控制交流部分，用双向可控制硅来完成。设计框图如图1所示。
3 单元电路的分析与设计
3.1 光控电路
LM358双运放比较器， 2脚反相输入端，3脚为同相输入端，R1和R2是组成分压电路，光敏电阻在光照时电阻10K左右， 无光照时几兆，晚上电阻大，1脚输出为1，工作指示灯亮。
3.2 电磁继电器
电磁式继电器利用电磁感应原理，通常一个带铁芯的线圈、一组或几组带接点的簧片组成。在未通电时处于断开状态的静接点，称为“常开接点”，处于接通状态的静接点称为“常闭接点”。（三只引脚的在左，从上至下为2，1，3，右边从上至下为5， 4 ）如果2 ，3端加上一定电压，1，5闭合，当线圈断电后，3，5闭合。
3.3 NE555振荡器电路
4，8脚接电源，1，5脚接地，2、6脚为触发端，3脚为输出端。当电压低于1/3Vcc时，2脚触发，3脚输出高电平；当电压高于2/3Vcc时，6脚触发，3脚输出低电平。1/3Vcc与2/3Vcc之间2、6脚不触发，3脚保持作用。
3.4 计数器CD417
题目要求循环显示“0--1--2”，而计数器CD4017是5位Johson计数器，具有10个译码输出端，需要通过IN4148编码输出，当CD4017的3脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为0；当2脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为1；当4脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为2；当7脚输出“1”时，对计数器的复位端（15脚，高电平复位）进行复位，计数器重新开始计数；C1为复位电容，同样也可以对计数器的15脚进行复位；CP、CR、INH输入端，时钟输入端的施密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
3.5 譯码电路设计
CD4511是一块含BCD—七段锁存/译码/驱动/消隐电路于一体的集成电路。CD4511的1、2、6、7脚为BCD码输入端，在本电路中用于输入二极管编码输出的BCD码；译码输出端分别是“a-b-c-d-e-f-g”，其输出端接数码管显示，数码管每段的工作电流为10mA左右，所以必须在CD4511的输出端接上7个限流电阻，计算方法为：（9-2）V÷10mA≈700Ω；由于大赛没有700左右电阻，我们可以选用（510Ω～1K）的电阻，3脚为测试端（LT），当LT为“0”时，输出为“8”，此端可以用来在制作时测试数码管的好坏和显示故障，4脚为消隐端（BI）当BI为“0”时，输出全为“0”显然还可以清除锁存器内的数值。5脚为锁存允许端（LE），16脚接电源正极，8脚接电源负极，根据CD4511的真值表可知，LT、BI、VCC本电路接高电；LE为锁存端，高电平锁存，本电路接低电平
3.6 双向晶闸管
双向晶闸管旧称可按硅，相当于两个单向晶闸管的反极并联而成，97A6晶闸管，最大电流可以达到1A，输出 功率为60W。晶闸管有三个极，第一个电极T1，第二个电极T2，控制极G，对晶闸管来说，无所谓阳极和阴极，任何一个主电极，对一个管子是阳极，对另一个管就是阴极，反过来也一样，双向晶闸管触发方式有两种，一种是调节电压、电流，另一种是用双向触发二极管
4 整体电路原理图
如图2所示。
5 结束语
在课程设计过程中会将数字电子技术，模拟电子技术理论知识融汇贯通于整个实践类教学，这其中要求教师需对数字电子技术，模拟电子技术有这深刻的理解，编写相关实践类课程设计教材，这些工作保证了该类研究的前沿性，知识体系更新的及时性，实践课程编写更为科学、系统、完整。推动教育的发展，也可为相关企业提供相应的理论指导。
参考文献
[1]李景宏，马学文.电子技术实验教程[M].沈阳：东北大学出版社，2000.
[2]王永军，李景华编著.数字逻辑与数字系统[M].北京：电子工业出版社，2002.
[3]高吉祥，易凡编著.电子技术基础课程设[M].北京：电子工业出版社，2002.
作者单位
南昌大学共青学院 江西省九江市 332020
【关键词】数字电子技术；模拟电子技术；自动控制
1 题意
设计制作一个至少有三级变速的简单的电扇调速器。其要求是当分别数显0（灯泡失亮）1强电（灯光正常亮度）2弱电（灯光暗淡）”三个数时，电扇相应处在失电、强电，弱电三挡级的供电状态，白天，手动（自动控制失效）控制灯泡的供电，晚上，自动（手动失效）控制灯泡的供电，循环往复的过程，可形成“自然风”的模式。
2 题意分析及设计框图
按照题意，设计一个直流稳压电源，用一个光敏元件参与控制白天于晚上的区分；编码电路及数码显示数字“0-1-2”；对应灯泡明暗程度，555震荡电路及脉冲分配电路，直流控制交流部分，用双向可控制硅来完成。设计框图如图1所示。
3 单元电路的分析与设计
3.1 光控电路
LM358双运放比较器， 2脚反相输入端，3脚为同相输入端，R1和R2是组成分压电路，光敏电阻在光照时电阻10K左右， 无光照时几兆，晚上电阻大，1脚输出为1，工作指示灯亮。
3.2 电磁继电器
电磁式继电器利用电磁感应原理，通常一个带铁芯的线圈、一组或几组带接点的簧片组成。在未通电时处于断开状态的静接点，称为“常开接点”，处于接通状态的静接点称为“常闭接点”。（三只引脚的在左，从上至下为2，1，3，右边从上至下为5， 4 ）如果2 ，3端加上一定电压，1，5闭合，当线圈断电后，3，5闭合。
3.3 NE555振荡器电路
4，8脚接电源，1，5脚接地，2、6脚为触发端，3脚为输出端。当电压低于1/3Vcc时，2脚触发，3脚输出高电平；当电压高于2/3Vcc时，6脚触发，3脚输出低电平。1/3Vcc与2/3Vcc之间2、6脚不触发，3脚保持作用。
3.4 计数器CD417
题目要求循环显示“0--1--2”，而计数器CD4017是5位Johson计数器，具有10个译码输出端，需要通过IN4148编码输出，当CD4017的3脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为0；当2脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为1；当4脚输出“1”时，通过二极管编码输出的8421BCD码为2；当7脚输出“1”时，对计数器的复位端（15脚，高电平复位）进行复位，计数器重新开始计数；C1为复位电容，同样也可以对计数器的15脚进行复位；CP、CR、INH输入端，时钟输入端的施密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。
3.5 譯码电路设计
CD4511是一块含BCD—七段锁存/译码/驱动/消隐电路于一体的集成电路。CD4511的1、2、6、7脚为BCD码输入端，在本电路中用于输入二极管编码输出的BCD码；译码输出端分别是“a-b-c-d-e-f-g”，其输出端接数码管显示，数码管每段的工作电流为10mA左右，所以必须在CD4511的输出端接上7个限流电阻，计算方法为：（9-2）V÷10mA≈700Ω；由于大赛没有700左右电阻，我们可以选用（510Ω～1K）的电阻，3脚为测试端（LT），当LT为“0”时，输出为“8”，此端可以用来在制作时测试数码管的好坏和显示故障，4脚为消隐端（BI）当BI为“0”时，输出全为“0”显然还可以清除锁存器内的数值。5脚为锁存允许端（LE），16脚接电源正极，8脚接电源负极，根据CD4511的真值表可知，LT、BI、VCC本电路接高电；LE为锁存端，高电平锁存，本电路接低电平
3.6 双向晶闸管
双向晶闸管旧称可按硅，相当于两个单向晶闸管的反极并联而成，97A6晶闸管，最大电流可以达到1A，输出 功率为60W。晶闸管有三个极，第一个电极T1，第二个电极T2，控制极G，对晶闸管来说，无所谓阳极和阴极，任何一个主电极，对一个管子是阳极，对另一个管就是阴极，反过来也一样，双向晶闸管触发方式有两种，一种是调节电压、电流，另一种是用双向触发二极管
4 整体电路原理图
如图2所示。
5 结束语
在课程设计过程中会将数字电子技术，模拟电子技术理论知识融汇贯通于整个实践类教学，这其中要求教师需对数字电子技术，模拟电子技术有这深刻的理解，编写相关实践类课程设计教材，这些工作保证了该类研究的前沿性，知识体系更新的及时性，实践课程编写更为科学、系统、完整。推动教育的发展，也可为相关企业提供相应的理论指导。
参考文献
[1]李景宏，马学文.电子技术实验教程[M].沈阳：东北大学出版社，2000.
[2]王永军，李景华编著.数字逻辑与数字系统[M].北京：电子工业出版社，2002.
[3]高吉祥，易凡编著.电子技术基础课程设[M].北京：电子工业出版社，2002.
作者单位
南昌大学共青学院 江西省九江市 332020