数字电路逻辑设计实验电子制作内容

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1、.项目四：数字电子设计内容一、目的要求1、熟悉数字系统的设计步骤。2、掌握数字系统的设计思想及实现方法。二、制作内容1、声音响度显示电路l任务目标设计声音响度显示电路，使其能够显示正常说话的音量，通过发光二极管来判别说话的声音大小，并能够根据声音大小显示出亮度。l任务分析根据任务目标，绘制原理框图如图所示图2-4-1声音响度原理框图电路包括声音检测电路和显示电路两个部分，声音检测电路使用放大器LM386来实现放大咪头拾取的语言信号，声音大小显示电路用来检测无声状态、声音较小状态和声音足够大状态后用二极管作

2、出相应的显示。...l任务设计根据任务目标，设计声音响度显示电路，如图所示图2-4-2声音响度仿真原理图（proteus环境）图中电路是由六个反相器CD4069构成的声音响度显示电路。电路主要由两只集成块和6只发光二极管构成。LM386是一块音频功率放大集成电路；CD4069是一块非门集成电路；咪头提供给LM386声音声源。...l任务实现（1）供电电路电池盒供给5V直流电压用于响度检测和显示电路作工作电压。（2）声音检测放大电路声音检测电路由咪头和LM386为主构成，由咪头检拾到的声音信号，经变换为电信

3、号后加至LM386放大输出，通过二极管对电容进行充电，由此即可将声音的大小变换为电容上所充电压的大小。（3）显示电路显示电路由CD4069与6只发光二极管共同组成，CD4069的6只非门的触发电平均为电源电压的1/2，R1-R6为降压电阻，由于降压电阻的作用，使咪头上的充电电压分配到6只非门输入端的作用电压依次降压，也就是使非门1至非门6翻转时所需的咪头端电压依次升高。无声状态：当无声音被咪头检拾到时，电容两端电压略低于电源电压1/2，6只非门电路的输入端均处于低电平状态，其输出均为高电平，故LED1-L

4、ED6发光二极管均不会点亮。声音较小状态：当咪头检拾到的声音较小时，咪头两端所充电压较低，只有前面一个或两个非门被触发器翻转输出低电平，以使相对应的发光二极管被导通发光。...声音足够大状态：当咪头检拾到声音足够大时，咪头两端的充电电压会接近电源电压，该电压虽经R1-R5降压，但在R6的上端仍可分得超过1/2电源电压的作用电压，使非门6也翻转，并输出低电平，点亮LED6发光二极管。此时LED1-LED6全部点亮，以显示声音的响度最高。这种声音响度显示电路适用于娱乐中测量掌声、喊叫声的响度，也可用于家庭音响

5、系统，作为音响电平指示器等。l任务难点R1-R6分压电阻的选取。电路设计者首先要在multisim或proteus中仿真出结果，仿真时，声音信号可以用信号发生器代替。当仿真出结果时，电阻值基本上粗略估定，然后用万用版插接实验，插接时可以电阻可以使用可变电阻代替，当实验得出效果后，测出实际电阻用固定电阻代替。l所用元件列表表2-4-1声音响度电路元件清单电池盒（四节）1只1.5V干电池4节按键开关3只电阻若干只CD4069非门1只发光二极管6只电路板一块导线若干l任务要求（1）要做出multisim或pro

6、teus仿真图。...（1）要做出protel原理图和PCB图，设置最小线宽及线间距大于等于8mil（0.2mm），焊盘内径为20mil-40mil（0.6-1mm），焊盘外径大于等于60mil（1.5mm）。（2）做出实物要考虑电源开关，咪头输入和发光二极管等输入输出及调整元件的位置以便包装。（3）要写出设计文档，要求文章结构同电子类设计文档一样。文档中要求写出LM386的有关电路，并说明本电路放大了多少倍，写出CD4069非门的管脚图及功能，写出分压电路各点的参考电压等关键性数据，写出咪头的相关参数，

7、给出LM386输出电压的范围。2、水箱水位检测电路l任务目标水位监测电路监测到水箱不同的水位后，通过译码器译码输出控制音响电路发出不同声音或闪烁提示。l任务分析根据任务要求，该系统包括水位监测电路、译码器、音响电路、载频振荡电路4个部分，如下图所示。水位检测电路用来检测水位信号，当水位到达某一位置时，给出输出信号，译码器电路主要目的是把水箱水位信号转换为控制信号，显示电路把水位信号能够显示出来。图2-4-3水位监测电路原理框图l任务设计...水箱水位监测电路设计图如下图所示：图2-4-4水位监测电路仿真图

8、（protues环境）电路主要由2块集成电路和四只发光二极管组成。其中：与非门的型号为CD4011，是一块2输入4与非门数字集成电路；CD4514是一块4-16译码器（高电平有效）数字集成电路。l任务实现（1）水位检测与信号转换水箱中的水位用波动开关进行模拟。U1A-U1B组成4个反相器，将水位高低转换为4组二进制码加到CD4514的2、3、21、22脚上。（2）信号译码...CD4514是一块4-16译码器，它对检测到的水位