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電子電路基礎范文1
關鍵詞:《電子線路基礎》;教學現狀;教程改革
目前的職業中專教育主要是為社會培養技術型的專業人才,搞好職業教育,對于學生的成長和成才具有非常重要的意義。而《電子線路基礎》課程作為工科職業中專的主要課程,對于培養學生的基礎技術知識也是十分重要的,但是目前的職業中專教育的《電子線路基礎》課程教學現狀并不是十分樂觀,主要表現在:學生學習興趣不濃厚、上課積極性不高、教師專業素養不強以及課程內容的設置與社會需求不相匹配等。為此,對《電子線路基礎》課程進行教學改革已經是勢在必行。
一、職業中?!峨娮泳€路基礎》課程教學的現狀
《電子線路基礎》課程作為工科類學生的基礎課程之一,其對于培養學生的專業基礎知識有著非常重要的作用。但是《電子線路基礎》也因為其課程內容復雜、原理抽象,而且由于職業中專的學生基礎知識普遍薄弱,就更使得學生在學習這門課時感到很困難,并因此對于這種分析性強、動手實驗多的課程產生了畏懼心理,從而影響了《電子線路基礎》課程教學的完成以及教學成果的提高。
二、職業中?!峨娮泳€路基礎》課程教學落后的原因
1.教學內容過于復雜,學生基礎太過薄弱
《電子線路基礎》課程具有理論性強、實踐性多的特點。而目前的職業中專的學生普遍存在基礎知識不過硬的現象,這也是造成《電子線路基礎》課程教學落后的原因之一。多年來,我一直擔任這門課的教學和研究,對于學生學習的畏難心理深有體會,為此,在教學中必須努力提高學生的學習興趣和積極性,才能有效提高教學的成效性。
2.教學方式落后,學生學習積極性不高
當前傳統的教學方式都是以老師作為教學任務的主體,而忽略了學生作為學習活動的中心這個現實。老師們在《電子線路基礎》的教學活動中都是以一種填鴨式的教學方式對學生進行知識的灌輸,毫無新意可言。這樣就勢必造成學生的學習動力不足的現象,更嚴重地影響了《電子線路基礎》的教學的進展。
3.學習方法不對,動手能力不足而創新能力低下
學生在《電子線路基礎》的學習中只注重死記硬背,而對抽象的理論知識缺乏深入的思考與探討,并且對《電子線路基礎》的實驗也是重視不足,從而造成動手實踐能力不足。再加上缺乏深入的思考與刨根問底的學習勁頭,對實驗敷衍了事,根本談不上創新能力的提高。所有這些因素都造成了《電子線路基礎》課程教學的落后,造成了職業中專教育的落伍。
三、職業中專《電子線路基礎》課程教學的改革
1.改變教學方式,提高學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”。如何提高學生對《電子線路基礎》課程的學習興趣和積極性是提高教學成果的關鍵所在。我們都知道人對事物感知的印象對后繼學習有著十分重要的作用。因此,課堂教學的關鍵就是有效導入學生的興趣點,利用學生的好奇心理,把學生的積極性集中到課堂教學活動中來。
因此,教師在《電子線路基礎》的教學過程中,應該結合《電子線路基礎》課程的具體教學內容,針對課程的性質和特點,有計劃地利用實物演示與多媒體課件演示等方法吸引學生的注意力,從而提高學習的效率。任課教師在課堂教學時,可以利用多媒體課件教學,給出電子電工方面的定性知識。
2.講究學習方法,培養學生的良好習慣
《電子線路基礎》課程的學習,既需掌握牢固的理論基礎知識,更需要學會分析電子電路。所以學生在平時的學習過程中,必須對理論知識進行深入的思考與分析,而不能只是停留在死記硬背的初級學習階段。在平時的電子實驗中,也不能敷衍了事,應當熟悉每一步實驗的操作,而且能盡快適應模擬電子技術實驗的學習。老師的任務不再是單純地傳授和灌輸知識,而應當是充分提高學生的自學能力,培養學生良好的學習習慣,讓學生學會獨立解決問題。
3.理論聯系實踐,提高創新能力
學以致用,是學習的終極目的?!峨娮泳€路基礎》課程,不是一門簡單的理論課程,而是一門應用于實踐的基礎課程。目前的職業中專學校的學生大多數都是文化程度偏低,理論基礎水平薄弱。面對枯燥的理論與原理,學生大都缺乏學習熱情。因此,教師在《電子線路基礎》的教學過程中應當采用重實踐、輕理論的教學策略,激發學生的學習熱情,通過理論聯系實際,再用實踐來驗證理論,在實踐中掌握和鞏固理論。
本文通過對目前職業中專學校的《電子線路基礎》的教學情況進行分析與探討,淺談了《電子線路基礎》教學改革的實踐經驗,并且通過自身多年的教學意見,提出了幾點參考意見:改變教學方式,改善學習方法以及理論聯系實際,提高創新能力,最后達到學以致用的目的。
參考文獻:
[1]陳其純.電子線路[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]陳振源.電子技術基礎[M].2版.北京:高等教育出版社,2006.
電子電路基礎范文2
1.1不通電檢查
進行不通電檢查的前提是要完成檢查電路的連接工作,之后要對接線進行檢查,查找是否存在多線、少線或錯線的情況。造成多線情況發生的原因有兩種,一種是因為看錯引腳導致的,另一種是因為在進行改線連接時沒有將原有的接線去掉導致的。這種情況在實際工作中發生的頻率較高,又不容易發覺,進行調試時如果出現問題會讓人錯以為是元器件出現了問題。例如,如果錯將TTL兩個門電路的輸出端連接,就會出現電平不高不低的現象,讓人們誤以為是元器件出現了問題。為了降低錯誤接線發生的頻率,一般采用兩種查線方法。第一種查線方法是按照設計圖進行接線的檢查工作,按照一定的順序檢查連接好的線路,這樣可以有效查找出錯誤的接線;第二種方法是通過實際線路與電路原理圖的比對來完成檢查工作,查找兩個元件引腳的去向,看在電路圖是否真實存在,這種方法可以有效查找出多線、少線以及錯線。在檢查的過程中,要將查找過的線做上標記,以免出現漏查、重復檢查等問題。此外,還可以通過直觀檢查法檢查電源、信號線、元件引腳等是否存在短路現象;連接處是否有接觸不良;二極管、三極管、電解電容等引腳是否存在錯接問題等。
1.2通電觀察
通電觀察是指在電路中安裝上已經經過測量的電源電壓,但不要安裝信號源。電源通電后不要進行數據測量,不要觀察通電結果。而是先觀察通電后是否有異常現象發生,這里所指的異?,F象包括電路是否有冒煙現象、是否有異常氣味、元件是否有發燙現象、電源是否存在短路現象等。若是存在上述異?,F象中的一種或幾種,則應馬上切斷電源,仔細查找出現異?,F象的原因,排除故障后再進行通電。這次通電后不僅要測量電路中各路的總電源電壓,還要對各元件引腳的電源電壓進行測量,確保元器件處于正常狀態。
1.3分塊調試
分塊調試包括測試和調整。所謂測試是在電路按照完畢后測量電路的相關參數,檢查電路的工作狀態。而調整是在測試完畢后修正電路的相關參數,確保電路的各項性能指標能滿足設計的要求。為了方便測試工作,電路圖中應標好各個測量點的電位值、波形和其它相關數據信息。測試可以采取兩種方法進行,一種是安裝與調試工作同時進行,即將電路圖按照功能劃分成不同的功能塊,采取分塊安裝和調試,稱之為分塊調試。這種方法有助于及時發現問題,解決問題,適用于新設計的電路。另一種方法是一次性調試,就是要先將整體電路安裝完畢再進行一次總的調試。這種方法大多應用于較為簡單的電路或定型產品中。
2系統的精度及其可靠性
設計電路的一個重要指標就是測試系統的精度。需要采用高于測量電路精度的儀器對測量電路的精度校準元件進行測試,測試合格后才能連接到電路校準精度。在對正式產品進行測試時,應對產品的抗干擾能力、電網電壓及環境溫度變化對裝置的影響、抗機械振動的能力等指標進行可靠性測試。
3電子電路的故障分析與處理
電子設備使用過程中出現故障的可能性很大,其中出現電路故障更是不可避免。只有通過不斷的分析和研究才能解決電路故障,提高工作人員的解決問題的能力。而分析與處理電路故障首先就是要通過反復測試對故障現象進行研究,逐層分析故障出現的原因,并處理好故障。此外,還應總結經驗教訓,避免同樣的故障再次發生。
4調試中應注意的事項
在進行電路調試的過程中,工作人員必須時刻保持科學嚴謹的作風,認真對待工作。當調試過程中出現故障時,要沉著冷靜,仔細分析故障現象,查找故障產生的原因,做出正確合理的判斷。不要一發現故障就采用重裝的策略,因為重裝電路不能有效避免故障的發生,同時也讓自己喪失一次鍛煉的機會。此外,在進行調試的過程中,工作人員還應注意自身的安全問題,確保在進行一切儀器儀表的安裝工作前要先斷電,避免損害工作人員生命安全和儀器儀表精度的事故發生。
5總結
電子電路基礎范文3
數字機開關電源由輸入電路、主變換電路、穩壓控制電路和輸出電路等組成,輸出電路結構簡單,以整流、濾波電路構成基本電路,因機型不同輸出電路稍有差別,有的機型在基本電路基礎上增加了穩壓電路,有的機型增加了由穩壓管、可控硅等元件組成的保護電路,用于保護主板和連接在機外的切換開關、高頻頭等器件。圖1、圖2分別為東仕IDS-2000F、同洲3188A數字機開關電源輸出電路原理圖,不同之處在于30V電源支路構成有差異。圖3為皇視HSR-2080A數字機開關電源輸出電路原理圖,在其5V電源支路輸出端增加了一個起保護作用的穩壓管D916,圖4為靈通LT-3800F數字機開關電源輸出電路原理圖,其保護電路由穩壓管和可控硅等組成。開關電源輸出電路直接與主板連接,輸出多組不同電壓為主板各單元電路提供電源,同時也為開關電源穩壓控制電路提供工作電源和取樣電壓。下面依開關電源輸出電路發生的故障類型簡述其檢修方法。
1.只有一組電源輸出電壓不正常,其他各組電源輸出電壓正常。發生此故障時,只有某一支路無輸出電壓或輸出電壓偏低,這一支路多為與穩壓控制電路無關聯的獨立電路,直接對該支路進行檢修即可。如某一電源支路無輸出電壓,應查該支路繞組線圈、整流管及串接在輸出電路中電阻是否斷路,如發現串接的電阻斷路,還應對該支路中串接電阻后的穩壓管、濾波電容等元件一并檢查,有時穩壓管、濾波電容擊穿是串接電阻損壞的直接原因。如該電源支路中有簡單的穩壓電路,應檢查穩壓電路中的調整管是否斷路。如某一電源支路輸出電壓偏低,要注意檢查該支路濾波電容是否已失效,整流管是否性能變差。
2.一組電源輸出電壓降低,其他各組電源輸出電壓升高。此類故障多為與取樣電路相關聯的支路元件異常引起,與取樣電路連接的電源支路輸出電壓降低,使穩壓控制電路誤以為輸出電壓不足,將這一變化信息傳遞給主變換電路,經主變換電路調整,造成其他組電源輸出電壓升高,而與取樣電路連接的電源支路卻因本身故障不能使輸出電壓提升。
3.各組電源無輸出電壓或輸出電壓普遍降低。各組電源無輸出電壓可能會是主變換電路未工作引起的,各組電源輸出電壓普遍降低則可能是穩壓控制電路故障造成的,主變換電路、穩壓控制電路故障在此不做討論,只對電源輸出電路引起的此類故障進行分析。由電源輸出電路造成輸出端無輸出電壓或輸出電壓普遍降低故障多為電源輸出支路中存在不同程度的短路現象。在檢修輸出電路短路故障時,要拔下開關電源與主板連接的排線,這樣一方面可以確定短路故障是否發生在主板,也可以防止因電源失控輸出電壓突然升高損壞主板。有的資料中介紹檢修開關電源輸出電路故障采用依次斷開整流管的方法,確實這是一個快速確定某一支路是否存在故障的方法,但值得注意的是,一般不要斷開與穩壓控制電路相連接的電源支路的整流管,因為這樣操作可能會使穩壓電路失控,導致其他各組電源輸出電壓異常升高,最終導致其他組電源支路中濾波電容炸裂。特別是在檢修由分立元件組成的通用型開關電源時,因這類電源輸出電路與其他類電源有別,操作不當會使穩壓失控,不要斷開與穩壓控制電路連接的電源支路,也不要將保護用的穩壓二極管斷開。
檢修實例
檢修實例中涉及機型的相關電路原理圖請參考圖1-圖3。
[例1] 東仕IDS-2000F數字機開機前面板顯示正常,按鍵及遙控器也能正常操作,但接收不到信號。
首先從中頻信號輸入端子處測量有極化切換電壓,檢查室外天饋系統未見異常。打開機蓋,測開關電源各組輸出電壓,發現3.3V、5V、21V電壓均正常,30V組電源輸出電壓為0,經查R9已斷路。分析R9斷路的原因,一是R9本身質量問題,二是R9后面元件短路,經查30V組電源支路中的穩壓二極管D13已擊穿,更換R9、 D13后,接收機恢復正常。
[例2] 東仕IDS-2000F數字機開機無任何顯示,無圖無聲。
該機開關電源主變換電路以TEA1523P為核心元件,查其輸出端有輸出電壓,說明主變換電路工作正常。測5V、3.3V組電源電壓偏低,而30V、21V組電源電壓升高,分析認為故障應發生在與穩壓控制電路連接的5V電源支路,因5V電源電壓下降,直接導致3.3V電源電壓下降,同時,穩壓控制電路從5V電源取樣經主變換電路調整使其他組電源電壓升高。仔細檢查5V電源支路整流管和濾波電容,發現C16(1000μF/10V)已無容量,更換C16后,各組電源電壓恢復正常,故障排除。
[例3] 同洲3188A數字機開機無任何顯示,無圖無聲,可聽到接收機開關電源發出的“吱吱”聲。
接收機開關電源發出“吱吱”聲的故障原因較多,如:開關電源的尖峰鉗位電路故障,供給主變換電路的300V電壓降低,負載過重等。檢查300V電壓正常,尖峰鉗位電路也未見異常,測開關電源各組輸出電壓均明顯偏低,斷開電源與主板的連接排線故障依舊,說明故障發生在開關電源本身。依次斷開D108、D107、D111、D109,觀察各輸出電壓均未恢復正常,而后重點對5V電源支路進行檢查,發現該支路中并聯的三只整流管中有一只已擊穿,用同型號整流管UF5404更換,故障排除。
[例4] 同洲3188A數字機開機前面板顯示正常,面板按鍵及遙控器操作正常,但接收不到信號。
打開機蓋,首先測量開關電源各組電源輸出電壓,22V、12V、-12V、5V、3.3V組電源電壓均正常,只有30V組電源無輸出電壓。30V組電源是一個相對獨立的支路,無輸出電壓一般是由于該支路本身有故障所致。該支路與其他支路不同的是增加了一個由Q101(2N5551)、R107、C124、ZD102等組成的簡易穩壓電路,測調整管Q101輸入端有電壓,輸出端無電壓,證明該調整管c-e結已斷路,更換Q101后通電試機,故障排除。
[例5] 皇視HSR-2080A數字機開機無任何顯示,無圖無聲。
測量開關電源各組電源輸出電壓,33V、21V、12V、5V、3.3V組電源電壓均比標稱值偏低,分別為:16V、11V、1.4V、2.6V、1.7V,根據維修經驗,通常開關電源各組電源輸出電壓普遍降低多是由于穩壓控制電路異常引起的,但查穩壓控制電路未見異常。仔細比較各組電源實測電壓值與標稱值,發現除12 V組電源外其他組電源實測的電壓值均下降至標稱電壓值的一半左右,只有12V組電源電壓下降的幅度大,且12V電源與穩壓控制電路連接,經對12V組電源重點檢查,發現12V電源支路整流管D913(FR207)已斷路。更換D913后,故障排除。
電子電路基礎范文4
還記得初一下學期曾經暗戀過一個初三的學長,那時還傻傻的說要好好的學習爭取和他分配到一個班級考試,可是我每次都這么說等考試前幾天的時候卻把這句話忘得干干凈凈,所以成績一出來我都十分懊惱。我又想起來他中考結束后我還特意去打聽他要考的學校,竟是二中,雖說二中比不上一三附但以我的實力要考二中還是很困難,但我希望我在中考那天考一個能上二中的成績。
其實我在中學發生過許多小說里才有的情節,比如收保護費,校霸打我們班的一些男生。就拿收保護費這件事來說,那個叫我們交保護費的人是與我們一樣大,很奇怪吧我也感覺匪夷所思。是怎樣的心理讓她敢在學校內收保護費。
看今天我打出來的每一個字,我真的對初一的生活還在有懷念,尤其是心中的他。
電子電路基礎范文5
關鍵詞:電氣自動化控制系統智能化
0引言
隨著信息技術的發展,如計算機技術、控制技術、數字技術、顯示技術、網絡技術以及現代通信技術的發展,使電氣技術實現了飛躍性的發展。當 前,我國與國際上進行廣泛的技術交流,國際上許多先進的新產品、新技術不斷進入中國電氣市場,使電氣行業邁出了新的一步。至今為止全國智能化系統示范工程相繼建成,令世界矚目。
1電氣綜合自動化系統的功能
根據單元機組的運行和電氣控制的特點,應將發電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為:
1.發變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。
2.發變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。
3.發電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作,控制方式切換,增磁、減磁操作,PSS(電力系統穩定器)的投退。
4.220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。
5.6kV高壓廠用電源監視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態監視、投退、手動啟動等。
6.380V低壓廠用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。
7.高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。
8.柴油發電機組和保安電源控制和操作。
9.直流系統和LPS系統的監視。
對于發變組保護等主保護和安全自動裝置,因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實現其功能尚有一定難度,可能增加相當大的費用,故可以保留。但是它們與DCS間要口求接,控制采用硬接線,利用通訊方式傳輸自動裝置信息,并可以通過DCS進行事故追憶。
2電氣自動化控制系統的設計思路
2.1集中監控方式
這種監控方式優點是運行維護方便,控制站的防護要求不高,系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,處理器的任務相當繁重,處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控,伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時, 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位,造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜,查線不方便,大大增加了維護量,還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
2.2遠程監控方式
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、,節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由于各種現場總線(如Lonworks總線,CAN總線等)的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所有這種方式適合于小系統監控,而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。
2.3現場總線監控方式
目前,對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中,且已經積累了豐富的運行經驗,智能化電氣設備也有了較快的發展, 這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外,還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等,而且智能設備就地安裝,與監控系統通過通信線連接,可以節省大量控制電纜,節約很多投資和安裝維護工作量,從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之間僅通過網絡連接,網絡組態靈活,使整個系統的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應的元件,不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
3智能化電氣自動化控制系統的發展
當前,經建設部科技發展促進中心評估,通過了一批在工程中已實際采用、具有國內領先水平的電氣智能化技術的科技成果,他們主要采用了電氣系統集成技術。在智能電氣系統內的每個子系統,一般來說均由各自的網絡連接起來,在各自的操作站下完成預期的工作,但尚未達到信息資源共享。為了達到管理的方便快捷,各子系統之間的信息資源共享,應進行系統集成。
在系統集成過程中,集成所選擇的系統平臺不同,網絡結構不同,所集成的子系統范圍不同,有不同的集成模式。隨著計算機技術、網絡技術、控制技術、顯示技術的發展,使電氣設備控制系統通過計算機網絡與其它子系統相連,由此產生以電氣設備控制系統為主的系統集成方式。它們利用開放的協議以達到各相關子系統之間的聯動控制和信息共享,提高了管理效率,也提高了處理突發事件的能力,并達到了節能和節省人力的目的,這就是電氣設備管理系統(BMS)。系統集成不是目的,而是提升電氣使用功能和提高管理效率的技術手段,集成的內容不是多多益善,而應根據使用和管理的需要,在技術成熟、系統可靠、投資合理、管理高效等前提下,按需集成。
4 結束語
電子電路基礎范文6
關鍵詞:出租車計價器;里程計費電路;等候時間計費電路;計數、鎖存、顯示電路;時鐘電路;置位電路和脈沖產生電路
中圖分類號:TP302 文獻標識碼:A
出租車自動計費器是根據客戶用車的實際情況而自動計算、顯示車費的數字表。數字表根據用車起步價、行車里程計費及等候時間計費三項顯示客戶用車總費用,打印單據,還可設置起步、停車的音樂提示或語言提示。
1.設計方案
(1)自動計費器具有行車里程計費、等候時間計費和起步費三部分,三項計費統一用4位數碼管顯示,最大金額為99.99元。
(2)行車里程單價設為1.80元/km,等候時間計費設為1.5元/10分鐘,起步費設為8.00元。要求行車時,計費值每公里刷新一次;等候時每10分鐘刷新一次;行車不到lkm或等候不足10分鐘則忽略計費。
(3)在啟動和停車時給出聲音提示腳。
自動計費采用計數器電路來實現,將行車里程、等候時間分別按相同的比價轉換成脈沖信號,然后對這些脈沖進行計數,起價可以通過預置送入計數器作為初值,如圖1的原理框圖所示。行車里程計數電路每行車lkm輸出一個脈沖信號,啟動行車單價計數器輸出與單價對應的脈沖數。例如單價是1.80元/km,則設計一個一百八十進制計數器,每公里輸出180個脈沖到總費計數器,即每個脈沖為0.01元。等候時間計數器將來自時鐘電路的秒脈沖作六百進制計數,得到10分鐘信號,用10分鐘信號控制一個一百五十進制計數器(等候10分鐘單價計數器計費為1.5元)向總費計數器輸入150個脈沖。這樣,總費計數器根據起步價所置的初值,加上里程脈沖、等候時間脈沖即可得到總的用車費用例。
上述方案中,如果將里程單價計數器和10分鐘等候單價計數器用比例乘法器完成,則可以得到較簡練的電路。它將里程脈沖乘以單價比例系數得到代表里程費用的脈沖信號,等候時間脈沖乘以單位時間的比例系數得到代表等候時間的時間費用脈沖,然后將這兩部分脈沖求和。
如果總費計數器采用BCD碼加法器,即利用每計滿lkm的里程信號、每等候10分鐘的時間信號控制加法器加上相應的單價值,就能計算出用車費用。
1.1里程計費電路設計
里程計費電路如圖2所示。安裝在與汽車輪相接的渦輪變速器上的磁鐵使干簧繼電器在汽車每前進10m閉合一次,即輸出一個脈沖信號。汽車每前進1km則輸出100個脈沖。此時,計費器應累加lkm的計費單價,本電路設為1.80元。在圖2中,干簧繼電器產生的脈沖信號經施密特觸發器整形得到CP0。CP0送入由兩片74HCl61構成的一百進制計數器,當計數器計滿100個脈沖時,一方面使計數器清0,另一方面將基本Rs觸發器的Q1置為1,使74HCl61(3)和(4)組成的一百八十進制計數器開始對標準脈沖CPl計數,計滿180個脈沖后,使計數器清0。Rs觸發器復位為0,計數器停止計數。在一百八十進制計數器計數期間,由于QI=I,則p2=。使P2端輸出180個脈沖信號,代表每公里行車的里程計費,即每個脈沖的計費是O.Ol元,稱為脈沖當量。
1.2等候時間計費電路設計
等候時間計費電路如圖3所示,由74HCl61(1)、(2)、(3)構成的六百進制計數器對秒脈沖CP2作計數,當計滿一個循環時也就是等候時間滿10分鐘。一方面對六百進制計數器清O,另一方面將基本RS觸發器置為1,啟動74HCl61(4)和(5)構成的一百五十進制計數器(10分鐘等候單價)開始計數,計數期間同時將脈沖從P1輸出。在計數器計滿10分鐘等候單價時將Rs觸發器復位為0,停止計數。從P1輸出的脈沖數就是每等候10分鐘輸出150個脈沖,表示單價為1.50元,即脈沖當量為0.01元。等候計時的起始信號由接在74HCl61(1)的手動開關給定。
1.3計數、鎖存、顯示電路設計
如圖4所示,其中計數器由4位BCD碼計數器74LSl60構成,對來自里程計費電路的脈沖P2和來自等候時間的計費脈沖P1進行十進制計數。計數器所得到的狀態值送入由2片8位鎖存器74LS273構成的鎖存電路鎖存,然后由七段譯碼器74LS48譯碼后送到共陰數碼管顯示。
計數、譯碼、顯示電路為使顯示數碼不閃爍,需要保證計數、鎖存和計數器清零信號之間正確的時序關系,如圖5所示。由圖5的時序結合圖4的電路可見,在Q2或Q1為高電平1期間,計數器對里程脈沖P2或等候時間脈沖P1進行計數,當計數完lkm脈沖(或等候10分鐘脈沖)則計數結束?,F在應將計數器的數據鎖存到74LS273中以便進行譯碼顯示,鎖存信號由74LSl23(1)構成的單穩態電路實現,當Q1或Q2由1變0時啟動單穩電路延時而產生一個正脈沖,這個正脈沖的持續時間保證數據鎖存可靠。鎖存到74LS273中的數據由74LS48譯碼后,在顯示器中顯示出來。只有在數據可靠鎖存后才能清除計數器中的數據。因此,電路中用74LSl23(2)設置了第二級單穩電路,該單穩電路用第一級單穩輸出脈沖的下跳沿啟動,經延時后第二級單穩的輸出產生計數器的清零信號。這樣就保證了“計數一鎖存一清零”的先后順序,保證計數和顯示的穩定可靠。
圖4中的S2為上電開關,能實現上電時自動置入起步價目,s3可實現手動清零,使計費顯示為00.00。其中,小數點為固定位置。
1.4時鐘電路設計
時鐘電路提供等候時間計費的計時基準信號,同時作為里程計費和等候時間計費的單價脈沖源,電路如圖6所示。
在圖6中,555定時器產生lkHz的矩形波信號,經74LS90組成的3級十分頻后,得到1Hz的脈沖信號,可作為計時的基準信號。同時,可選擇經分頻得到的500Hz脈沖作為CPl的計數脈沖。也可采用頻率穩定度更高的石英晶體振蕩器。
1.5置位電路和脈沖產生電路的設計
在數字電路的設計中,常常還需要產生置位、復位的信號,如sD、RD。這類信號分高電平有效、低電平有效兩種。由于實際電路在接通電源瞬間的狀態往往是隨機的,需要通過電路自動產生置位、復位電平使之進入預定的初始狀態,如前面設計中的圖4,其中s2就是通過上電實現計數器的數據預置。圖7表示了幾種上電自動置位、復位或置數的電路。
在圖7(a)中,當s接通電源時,由于電容C兩端電壓不能突變仍為零,使RD為O,產生Q置0的信號。此后,c被充電使c兩端的電壓上升到RD為
1時,D觸發器進入計數狀態。圖7(b)則由于非門對開關產生的信號進行了整形而得到更好的負跳變波形。圖7(c)和圖7(d)中的CC4013是CMOS雙D觸發器,這類電路置位和復位信號是高電平有效,由于開關閉合時電容可視為短路而產生高電平,使RD=I,Q=0;若將此信號加到SD,則SD=I,Q=1;置位、復位過后,電容充電而使RD(SD)變為0,電路可進入計數狀態。圖7(e)是用開關電路產生點動脈沖,每按一次開關產生一個正脈沖,使觸發器構成的計數器計數1次;圖7(f)是用開關電路產生負脈沖,每按一次開關產生一個負脈沖。2
電路的安裝與調試
數字電路系統的設計完成后,必須進行安裝調試,以使設計的電路滿足設計的功能和性能指標,并且要求達到系統的可靠性、穩定性、抗干擾能力等技術指標。以下是安裝調試數字電路的幾個重要步驟和指標:
2.1檢測電路元件
最主要的電路元件是集成電路,常用的檢測方法是用儀器測量、用電路實驗或用替代方法接入已知的電路中。集成電路的檢測儀器主要用集成電路測試儀,還可用數字電壓表作簡易測量。實驗電路則模擬現場應用環境測試集成芯片的功能。替代法測試必須具備已有的完好工作電路,將待測元件替代原有器件后觀察工作情況。
除集成電路芯片外,還應檢測各種準備接人的其他各種元件,如三極管、電阻、電容、開關、指示燈、數碼管等。應確信元件的功能正確、可靠才能裝入電路安裝。
2.2電路安裝
數字電路系統在設計調試中,往往是先用面包板進行試裝,只有試裝成功,經調試確定各種待調整的參數合適后,才考慮設計成印刷電路。
試裝中,首先要選用質量較好的面包板,使各接插點和接插線之間松緊適度。安裝中的問題往往集中在接插線的可靠性上,特別需要引起注意。
安裝的順序是按照信號流向的順序,先單元后系統、邊安裝邊測試。先安裝調試單元電路或子系統,在確定各單元電路或子系統成功的基礎上,逐步擴大電路的規模。各單元電路的信號連接線要有標記,如用特別顏色的線,以便能方便斷開進行測試。
2.3系統調試
系統調試將安裝測試成功的各單元連接起來,加上輸入信號進行調試,發現問題則先對故障進行定位,找出問題所在的單元電路。采用故障現象估測法(根據故障情況估計問題所在位置)、對分法(將故障大致所在部分的電路對分成兩部分,逐一查找)、對比法(將類型相同的電路部分進行對比或對換位置)等。
系統測試分靜態測試和動態測試。靜態測試時,在各輸入端加入不同電平值,加高電平(一般接1千歐以上電阻到電源)、低電平(一般接地)后,用數字萬用表測量電路各主要點的電位,分析是否滿足設計要求。動態測試時,在各輸入端接入規定的脈沖信號,用示波器觀察各點的波形,分析它們之間的邏輯關系和延時。
除了調試電路的正常工作狀態外,另外特別要注意調試初始狀態、系統清零、預置等功能,檢查相應的開關、按鍵、撥盤是否可靠,手感是否正常。
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