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《电子产品制造工艺》课程设计

一、课程设计的目的

《电子产品制造工艺》的课程设计是为了加强学生的思维能力和提高学生的

工程实践能力。把本门课程与《模拟电子技术》《数字电子技术》等课程所学的

知识融会贯通,让学生能根据给定的题目和要求自主完成电路的设计、仿真、制

作和调试等系列工作。

二、电子电路的设计一般步骤

电子电路的设计一般包括拟定性能指标、功能模拟等方面。电子电路的一般

设计步骤为:

1、选择整体设计方案。所谓整体方案就是根据设计任务、设计指标和给定的条

件,分析所要设计的电路的功能,并将整体功能分解成若干单元,分清主次

和相互的关系,形成若干单元功能模块组成的整体方案。该方案可以有多个,

需要通过实际调查研究,查阅相关资料,选择最合理的方案进行电路设计;

2、方案确定后,画出详细框图,然后开始进行单元电路设计。在明确每个单元

电路的技术指标之后,要分析清楚单元电路的工作原理,设计出各单元电路

的结构形式,要善于查阅各种技术资料,灵活运用和处理所查阅的相关知识;

3、单元电路原理清楚后,就需要用具体元器件来搭建电路。在选择元器件时,

应优先考虑集成器件,换句话说,如果直接用集成器件能够实现对应功能的,

原则上不考虑用分离元器件来搭建电路。另外,器件的在选择时,除要充分

考虑其功能和详细指标,还应考虑器件的价格、体积、在市场上容不容易获

取等情况;

4、元器件确定好后,开始搭建电路。现代的设计方法基本都是采用EDA工具来

完成的。一方面,对于一般的模拟数字电路,可采用仿真软件对单元电路逐

个进行模拟仿真,仿真软件中的虚拟元器件及虚拟仪器基本都是和实际元器

件及仪器性能指标相似,所以一般用仿真软件能正确仿真的电路,用实际电

路搭建时,参数相差不大,实验室推荐用Mutisim软件或protus软件对电路

进行仿真;另一方面,如电路中包含有可编程器件,我们还需要选择与器件

对应的仿真软件进行编制程序仿真,实验室推荐用QuartusII软件,如果仿

真结果满足要求,需要把程序下载到对应的可编程器件实现功能;

5、单元电路仿真通过后,把这些单元组合起来进行总电路仿真,如果仿真不满

足要求,需借助仿真软件自带的虚拟仪器进行分级调试;

6、仿真结果满足要求后,可用protel等软件对此电路进行PCB版图设计。在绘

制PCB版图时,一定要注意按实际情况设定版图的各项规则;

7、在实验室条件允许的情况下,可进行制板(实验室现目前只能通过热转印法

制作单面板);

8、电路板制作好后,需进行安装和焊接,最后进行硬件调试实现所要求的功能;

9、最后一步需要撰写设计报告,对整个的设计作一个详细总结。设计报告应包

含以下内容:设计题目;设计内容和要求;设计目的;设计原理总框图;单元电

路原理及电路图;所用元器件清单;集成芯片引脚图或功能表或使用说明;单元

电路的仿真结果;总体电路的仿真结果;电路的PCB版图;电路的组装焊接调试

过程;总结电路的特点及改进意见;列出参考文献,包括各类书籍、参考论文、

网站、网页等资源;附录,如有程序等内容可附在设计报告结尾中。

三、设计实例

1、设计题目

数字钟

2、设计内容和要求:

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相

比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到

了广泛的使用。

设计要求采用中小规模集成器件完成具有以下技术指标的数字钟:

(1)显示时、分、秒;

(2)24小时制计数;

(3)具有校时功能,可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分

向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟;

(4)具有正点报时功能;

(5)要求计时准确、稳定。

3、设计目的

(1)进一步熟悉各种进制计数器的功能及使用;

(2)掌握译码器显示电路的应用;

(3)熟悉集成芯片的内部结构及应用;

(4)掌握数字电子钟的组成与工作原理;

(5)提升对实际电路的设计和调试能力。

4、设计原理

4.1数字钟的原理框图

数字钟实际上是一个对标准频率

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