电子设计大赛演练题

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1、电子设计大赛演练题一一、竞赛内容的定位竞赛内容的定位：简单电子系统的设计简单电子系统的设计二二、简单电子系统的设计的步骤简单电子系统的设计的步骤：根据技术要求根据技术要求，确定设计方案确定设计方案（系统框图系统框图） 选择核心芯片选择核心芯片并掌握其应用原理与使用技术并掌握其应用原理与使用技术 设计并画出电路原理图设计并画出电路原理图 制作制作（焊接及组装焊接及组装） 调试调试（使电路达到要求的功能及技术指标使电路达到要求的功能及技术指标） 作出设计报告作出设计报告三三、两点提示两点提示不要过分强调大规模集成电路芯片内部具体电路原理的分析不要过分强调大规模集成电路芯片内部具体电路原理的分析,

2、应侧重应侧重 掌握其外特性掌握其外特性。 主要引脚的名称及定义主要引脚的名称及定义；内部逻辑结构框图及功能的描述内部逻辑结构框图及功能的描述；要重视作品是否达到预定的技术指标要重视作品是否达到预定的技术指标，鉴定实际电子产品是否合格的鉴定实际电子产品是否合格的 主要依据是技术指标主要依据是技术指标。本次电子设计竞赛的几点说明本次电子设计竞赛的几点说明一一、竞赛内容的定位竞赛内容的定位：简单电子系统的设计简单电子系统的设计二二、简单电子系统的设计的步骤简单电子系统的设计的步骤：三三、两点提示两点提示四四、竞赛作品提交形式竞赛作品提交形式1.作品实物作品实物2.简要设计报告简要设计报告电路图及简要

3、说明电路图及简要说明测试报告或简要说明测试报告或简要说明本次电子设计竞赛的几点说明本次电子设计竞赛的几点说明测试方法 使用的仪器 测试结果练习二练习二设计一个红外遥控器设计一个红外遥控器，示意图如下示意图如下键盘有8个按键，按动8个按键之一，即可实现对8个对应受控设备的开、关控制。（每次只允许按一个按键，以LED的亮暗表示对应受控设备的开、关状态。为了简化，可只按4个LED ）要求要求：遥控距离遥控距离3m , 工作频率为工作频率为40kHzBCD码，4位，由并行码 转化为串行码光敏二极管发光二极管高平调 制编码器编码器MC145026MC145026和解码器和解码器MC145027MC145

4、027MCMC145026/145027145026/145027为遥控专用编码为遥控专用编码/ /译码集成电路译码集成电路。二者二者配合使用可构成红外配合使用可构成红外、射频射频、超声波等不同传输媒介的遥控超声波等不同传输媒介的遥控发射发射/ /接收电路接收电路。关于关于MC145026MC145026 MC145027MC145027的技术资料的技术资料网上查找可靠 资料的标识编码器编码器MC145026MC145026内部逻辑结构框图及引脚内部逻辑结构框图及引脚输出 串行数并串转 换电路TEA1A1- -A5,A6/D6A5,A6/D6- -A9/D9A9/D9是地址或数据输入端：每位有

5、高、低、开路3种电平状态,脚是编码输出使能脚：低电平有效,每个脉冲使编码器将其编码数字连续串行发送两遍。当是低电平时,编码器将连续发送编码；当脚开路时, 片内振荡器停止振荡,这时功耗很小。DO脚：为编码输出脚。Rs脚、Rtc脚、Ctc脚分别接电阻器、电容器和片内器件构成振荡器,如图TETETETE编码器编码器MC145026MC145026输出信号 （串行数）震荡器TE编码器编码器MC145026MC145026第一次发送与第二个发送之间有 三个数字的间隔 编码器根据地址/数据输入端的状态进 行编码。 连续串行发送两遍，每遍发送9个数据 每位数据用两个脉冲表示,低电平为两 个连续的窄脉冲,高电

6、平为两个连续的宽 脉冲,开路时为一个宽脉冲和一个窄脉冲, 每位数据需要8个振荡周期TE编码器编码器MC145026MC145026（传输速度=震荡周期/8）解码器解码器MC145027MC145027（可以与MC145026配对使用的解码器 ）解码器解码器MC145027MC145027TE（可以与MC145026配对使用的解码器 ） A1-A5是地址设置脚,每个管脚可以设置高电平、低电平和开路 3种状态, DI是编码数据输入端，D6-D9是数据输出端（有高电平、低电 平2种状态）：当DI连续接收到两组编码器送来的数据，并且其 地址设置脚状态A1-A5与编码器送来的数据相应位相同时，D6-D9

7、 脚输出与编码器MC145026的A6-A9的状态相同。同时，VT脚变为 高电平,高平，通知信号有效输入端只有一个，发送端可以有无数多个，发送的 对象由地址码决定（低平对低平，高平对高平） A1-A5是地址设置脚,每个管脚可以设置高电平、低电 平和开路3种状态, DI是编码数据输入端，D6-D9是数据输出端（有高电平、 低电平2种状态）：当MC145027连续接收到两组编码器送 来的数据，并且其地址设置脚状态A1-A5与编码器送来的 数据相应位相同时，D6-D9脚输出与编码器MC145026的 A6-A9的状态相同。同时，VT脚变为高电平,0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1

8、1 11 1 0 0 0 0 0 0 0 这是这是1 1对对1 1的通信方式的通信方式，可传送可传送4 4位二进制数据位二进制数据（1616种状态种状态）。）。 MC145027MC145027与与MC145026MC145026配对时配对时，最多可以有最多可以有243243个通信点个通信点。K8K2K1+5V74HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I874HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I8键盘及代码产生电路当k1、k2k8 闭合时，为低电 平；I18为高电 平时，Y03的 输出为1 1 1 1K8K2K1+5V74HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I8K8K2K1+

9、5V74HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I874HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I8键盘及代码产生电路K8K2K1+5 V74HC147Y0 Y1 Y2 Y3I1 I2I8反 相 器调制电路红外发射 驱动电路高电平高平串行码,且 为震荡信号输出的电流大概为 200300mA调制电路的作用， 抗干扰能力加强， 传送的距离增加。 当加低电平时，输 出为零限流电 阻，电 路中电 流应不 大于 300mA解码器解码器 MC145027 红外接收电路红外接收电路 CX20106练习一练习一设计一个交直流数字电压表设计一个交直流数字电压表, ,指标如下指标如下: :显示位数：位（000

10、09999，4位 00001999，位）测量范围： 0.2V（00.1999）, 2V（01.999），20V（019.99）量程测量速度： 约 3次/秒测量误差： 0.5% 1字（直流） 1 % 1字（交流）（例如：测量值为1.000V0.01V+0.001=0.011 实际电压：0.9891.011）建议芯片：CC7106/7107（建议配液晶显示）213A/DA/D转换器原理的回顾转换器原理的回顾 技术指标分析技术指标分析 核心芯片核心芯片( (双积分双积分A/DA/D转换器转换器) )介绍介绍 设计要点及提示设计要点及提示213测量交流时，要现将其转化 为直流，故精度比直流低A/D变换

11、变换积分式积分式比较式比较式双斜式双斜式（双积分双积分，精度高精度高，速度较慢速度较慢）、多斜式多斜式脉冲调宽式脉冲调宽式电压反馈型电压反馈型V-F变换式变换式反馈比较式反馈比较式逐次比较式逐次比较式余数循环比较式余数循环比较式直接比较式直接比较式并联比较式并联比较式（速度快速度快，应用于示波器应用于示波器）分级式分级式（流水线式流水线式）U Ui i- -U Ur r+ +U Ur rK K1 1K K1 1K K2 2K K2 2K K3 3K K3 3K K4 4K K4 4A AR RC C+ +- - - -+ +比较器比较器积分器积分器C CD D发生器发生器时钟时钟 显示器显示器

12、数字数字辑电路辑电路控制逻控制逻计数器计数器过程过程：三阶段三阶段准备期准备期-复零复零，K K4 4接通接通取样期取样期-第一次积分第一次积分，K K1 1接通接通特点特点：定时积分定时积分T T1 1固定固定，U UO1O1( (正比正比) )于于U Ui i比较期比较期-第二次积分第二次积分，K K3 3/K/K4 4接通接通特点特点：定值积分定值积分（反向反向）N N2 2U UO1O1U UI I双斜积分式双斜积分式A/D转换器原理转换器原理K K1 1 K K2 2 K K3 3断断断断 断断断断 断断 断断通通 通通通通通通积分器积分器 输入输入A A0 00 0U Ui iU

13、Ur r( ( 定定 值值) )t t1 1t t2 2t t1 1t t2 2t t3 3积分器积分器 输 出输 出 B B计数器计数器比较器比较器 输出输出C C输 入输 入 D DT T1 1T T2 2( (定时定时) )U Uo1o1 N N2 2T T0 0N N1 1T T0 0N N2 2T T0 0T T0 0 (b)(b)N N2 2U U0202B B双斜积分式双斜积分式A/D转换器原理转换器原理由于频率为50HZ,周期 为20毫秒，故双积分式 的周期为20的整数倍核心芯片(7106/7107)的认识7106 位双积分式A/D转 换器系单片大规模线性CMOS集 成电路,可

14、靠性、抗干扰能力强, 它具有以下优点:1输入阻抗高,典型值为1010。2具有自零功能。3有极性识别功能。4芯片内设有基准电压和时钟电路,使 用方便。5,整机外围元件少,组装方便,调试简 单。6单电源工作,适用于9伏层叠电池供 电。7功耗低, 电压7伏时约10mW。8直接驱动液晶显示器,简化整机线路。9 自身可以进行功能测试。关于关于71067106 71077107的技术资料的技术资料功能测试电路连接功能测试电路连接直流数字电压表直流数字电压表（未考虑小数点定位未考虑小数点定位）加少许无源元件就可以形成量程为加少许无源元件就可以形成量程为 200mV的直流数字电压表的直流数字电压表（输入阻抗为

15、输入阻抗为 1010）再加一个衰减器再加一个衰减器， 就可以扩展直流数字就可以扩展直流数字 电压表的量程电压表的量程小数点定位电路小数点定位电路振荡频率的确定测量速度（ 3次/秒）与振荡频率 有关交直流转换电路是通过运算放大器实现的，此电路与普 通二极管整流电路相比 具有线性好、死区电压低、可以转换 毫伏级信号等优点。电路原理交流数字电压表（直流数字电压表+交直流转换电路）交直流转换电路参考电路交直流转换电路参考电路D1DIODE_VIRTUALD2 DIODE_VIRTUALBus1Bus2Bus3Bus4Bus5Bus6R11.0Ohm_5%Bus7Bus8Bus9过压保护电阻丝U0芯片显示器