数字电路设计报告new

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1、东北大学秦皇岛分校电子信息系数字电路课程设计“叮咚”门铃电路专业名称计算机科学与技术班级学号4080218学生姓名李艳锋指导教师王小平设计时间2009.12.21~2009.12.25课程设计任务书专业：计算机科学与技术学号：4080218学生姓名：设计题目：“叮咚”门铃电路设计一、设计实验条件数字电路实验室二、设计任务及要求1.任务：设计简易“叮咚”门铃电路2.要求：用555定时器接成的多谐振荡器产生的脉冲，通过一个放大器（三极管），与一个蜂鸣器相连，使得在电路连接正确的前提下，通过开关的闭合发出两个频率不同的声音，用来模拟“叮”和“咚

2、”的声音；3.实验器材除了555芯片，蜂鸣器，放大器之外，可以任意选择实验所需的器材；4.首先要进行理论设计，成功之后再进行软件仿真，经指导老师验收之后，由老师签字，领取实验所需器材，最后进行实物连接，观察能否与理论相吻合；5.课程设计及答辩必须在规定时间的最后一天完成。三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）设计题目：“叮咚”门铃电路设计设计任务：按照课程设计要求在规定时间内完成实验的要求：即完成理论设计，软件仿真，和实物安装及调试。实验器材需要如表1：表1实验器材名称面包板拨动开关二极管三极管电阻电容电池导线蜂鸣器CB5

3、55数量1121434若干111.前言（绪论）(设计的目的、意义等)本次《数字电路》课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程，其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计比较复杂的数字电路能力，设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。通过本次课程设计，学生要掌握使用EDA（电子设计自动化）工具设计数字电路的方法。具体的讲，就是通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理，EDA软件的使用方法，能够熟练地利用EDA设计、调试数字电路系统，独立完成设计、安装、测试。另外也是对学生动手能力的一种锻炼。2.设计主体（各部分设

4、计内容、分析、结论等）(一)分析任务:本次设计要求完成门铃设计，要发出叮、咚的声音，即产生两种不同频率的声音。要改变声音的频率，就是改变电路中电容充放电的时间，即通过开关的闭合与打开接入不同的电阻来改变周期，从而实现频率的改变。本次设计的关键可以分为两个模块：（1）设计控制模块根据设计题目要求，要实现简易电子琴的设计就要选择555定时器构成多谐振荡电路。（2）设计蜂鸣器模块通过喇叭发出两个不同频率的声音:发出“叮”的振荡频率设定为1300Hz，发出：“咚”的振荡频率设定在500Hz(二)实验器材的确定接入电路电阻的选择:555多谐振荡电路

5、中的振荡周期公式T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2得到:在设定C=100nF的前提下，要使振荡频率是1300Hz和500Hz，则总电阻分别是11K欧姆和26K欧姆，第一次接入的电阻选择为1K和5K,第二次接入的电阻是1K,5K和15K555的五号引脚在接地时连一个0.01uF的滤波电容（三）实验原理下图是一种能发出“叮、咚”声的门铃的电路原理图。它的核心器件是555接成的多谐振荡器、放大器（三极管）、蜂鸣器。R115kR35kR21kVCC5VD1D283CB555174256J1R4200C3100uFC110nFC2100nFV

6、SS0V图1实验原理设计图实验原理阐述：由图中的555_TIMER_RATE构成多谐振荡器。闭合开关后，R2和R3接入电路，振荡器开始振荡，振荡频率约1300Hz，扬声器发出“叮”的声音。与此同时，电源通过二极管D2给C3充电。放开按钮时，C3便通过电阻R4放电，维持振荡。但由于开关的断开，电阻R1串入电路，使振荡频率有所改变，大约为557Hz左右，扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。实验验证1.当开关闭合时R2和R3接入电路，振荡周期为T=（R2+2R3）Cl

7、n2,频率为1317赫兹；2.当开关打开时R1、R2、R3接入电路，振荡周期为T=(R1+R2+2R3)Cln2,频率是500赫兹。（C=100nF）（四）EWB仿真仿真结果如下图所示(用灯泡代替蜂鸣器)R115kR35kR21kVCC5VD11N1202CD21N1202CVCCOUTU1555_TIMER_RATEDGNDDISRSTTHRCONTRIJ1Key=AX14V_0.5WR4200Q22N33931234C3100uFC110nFC2100nF7586VSS0VVSSVCC图2实验电路原理设计软件仿真图在仿真中基本实现了设

8、计的要求1.结束语（设计的收获、体会等）本次实验我认为是很有必要的，不但是对所学知识的一种检验，可以让我们在课程设计的过程中巩固所学的知识，发现自己的不足，而且也是对动手能力的一种培养。只有将