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    分类:课程设计心得 时间:2017-06-10 本文已影响

    篇一:2013IC课程设计题目_电子系

    电子系IC课程设计题目

    2013年秋

    课程设计报告的统一要求:

    (1) 课程设计报告的模板为《华中科技大学本科毕业设计论文模板》。必须包括:中文摘

    要、关键词、Abstract、Key Words、目录、正文、致谢、参考文献。可以将部分代码或者网表放在论文的附录中。

    (2) 正文一般要求:题目的理解和介绍,理论推导和计算,仿真和研制结果,结论。另

    外加上一章《心得体会》,给出课程设计中的酸甜苦辣和心得体会,以及个人在该项目组中承担的工作、工作量百分比。

    (3) 对于数字IC的题目,正文应包括:题目要求及理解、系统设计(得到系统框图和各

    模块的设计规格)、模块设计(要求、过程、仿真、仿真结果分析)、整体电路仿真和综合、源代码和注释、结论及讨论、心得体会。

    (4) 对于模拟IC的题目,正文应包括:题目要求及理解、系统设计、模块设计(电路结

    构、电路参数的手工推导、电路指标的手工验证)、电路仿真(含模块仿真和系统仿真,包括仿真电路图、带注释的仿真网表、仿真波形及分析)、结论及讨论、心得体会。结论部分要求以表格的形式对设计指标、手工计算指标、以及仿真指标进行一一的对照和比较分析。

    (5) 强烈要求有组内分工,并从课程设计报告中得到体现。个人完成的工作详写,组内

    其他人完成的工作略写。完全相同或稍有区别的论文分数不会很高。

    1、低频唤醒电路的设计

    指导老师:邹志革 (whicc@126.com, 87541768) 助教:肖忠侠(804321727@qq.com, 13419544680)

    低频唤醒技术由谐振电路发展而来,当天线接收到谐振频率信号时便会使电路发生谐振而产生感应电压。将唤醒信号调制到能产生谐振的低频载波上,通过电路检测接收低频信号并放大,对信号进一步处理达到唤醒目的。

    设计任务:

    设计一个125KHz低频唤醒电路。通过LC并联谐振天线接收载波信号,设计的电路将接收到的信号进行放大,通过迟滞比较器将基带信号为1时的125KHz正弦波变换为方波(注意迟滞量),使用计数器对方波进行计数,计数器溢出时给出唤醒信号。

    任务要求:

    1. 查阅低频唤醒电路的相关资料;

    2. 基于0.18um,3.3V CMOS工艺进行设计,采用Hspice或者Cadence Spectre软件进行仿

    真。

    3. 设计合适的电路架构,完成器件尺寸的设计与计算; 4. 运放开环增益不小于40dB; 5. 计数器采用8位计数器;

    6. 输入基带信号为4Kbps,载波频率为125KHz,采用ASK调制方式,输入幅值为2-10mVpp,

    参考输入激励:

    PWL(0us 0v 4us 0.0005v 8us -0.0005v 12us 0.001v 16us -0.001v 20us 0.0014v 24us -0.0014v 28us 0.0018v 32us -0.0018v 36us 0.002v 40us -0.002v 44us 0.002v 48us -0.002v 52us 0.002v 56us -0.002v 60us 0.002v 64us -0.002v 68us 0.002v 72us -0.002v 76us 0.002v 80us -0.002v 84us 0.002v 88us -0.002v 92us 0.002v 96us -

    ic课程设计心得体会

    0.002v 100us 0.002v 104us -0.002v 108us 0.002v 112us -0.0018v 116us 0.0017v 120us -0.0017v 124us 0.0013v 128us -0.0013v 132us 0.0008v 136us -0.0008v 140us 0.0005v 144us -0.0005v 148us 0.0003v 152us -0.0003v 156us 0.0002v 160us -0.0001v 164us 0.0001v 168us 0v 172us 0v 176us 0v 180us 0v 184us 0v 188us 0v 192us 0v 196us 0v 200us 0v r=0) 7. 完成设计报告。

    参考电路结构框图:

    2、带隙参考源的设计

    指导老师:邹志革 (whicc@126.com, 87541768) 助教:赵程(435661979@qq.com ,18627006657)

    带隙电路是应用比较广泛的一种模拟电路,它主要用来提供受温度和输入电压等影响很弱的稳定的电压。通常由启动和偏置电路,运放电路和基准电压产生电路三部分组成。如下图所示。

    Vcc

    启动和偏置电路

    运放电路

    基准电压产生电

    REF

    GND

    图 带隙电路的基本结构

    要求:基于0.18um CMOS工艺设计一个带隙电路,指标要求如下:

    (1)温度在-25℃—125℃之间变化时,输出电压REF的温度抑制比小于20ppm/℃,且在40℃时温度系数为0;

    (2)输入电压Vcc在2.8V—4V之间变化时,输出电压REF的电压抑制比小于280ppm/V; (3)电路的启动时间(即在Vcc端加一个从0到3.3V的阶越电压,得到稳定的输出电压REF所需的时间)小于3us;

    (4)整个电路的功耗电流小于15uA。

    注意:上面所给的设计指标并不是很苛刻,有余力的同学可以做一下下面的工作: (1)尽量优化上面的各项指标,比如温度系数越低越好,功耗越低越好等等; (2)除TT工艺角外,兼顾其他工艺角下电路的各项性能参数; (3)设计电路时,兼顾一下后期的版图设计(不要求做版图),比如基准电压产生电路中所用PNP的个数应该是平方数,比例电阻的设计等;

    (4)以上是基本的带隙电路设计,可以考虑一下高阶曲率补偿的问题。

    3、单总线接口(OWI)电路的设计与验证

    指导教师:雷鑑铭(leijianming@hust.edu.cn, 87541768) 助教:贾涵( 423594921@qq.com, 18627292558)

    设计任务:

    完成OWI对芯片内部存储器的读写,因此本OWI总线作为从机设计使用。OWI接口采用一根线与芯片内部存储器进行通信,只占用一个硬件接口资源。 任务说明:

    通过OWI接口访问从机的协议如下:

    a) b) c) d)

    初始化

    ROM功能命令 存储器功能命令 传输数据

    OWI接口需要严格的协议来保证数据完整性,当主机呼叫从机时,从机才能应答,然后交换数据数据。图1所示是开启一次主机与从机通信所需的初始化过程,复位脉冲后的应答脉冲表明从机已经准备就绪,只要收到正确的ROM和存储器功能命令,即可接收数据。

    图1 初始化过程:应答和复位脉冲

    下表以一次数据传输的命令为例说明OWI接口数据传输过程。

    表1 一次数据传输

    设计要求:

    1、仔细研究OWI协议;

    2、完成OWI对存储器的读写功能;

    3、完成SPEC定义、代码编写、仿真、综合等任务。

    4、传感器接口LNA的设计

    指导教师:雷鑑铭(leijianming@hust.edu.cn, 87541768) 助教:李金山(tobeagiant@qq.com,15871829629)

    应用背景:设计一种传感器接口LNA(低噪声放大器)电路,调理传感器模拟输出信号,

    传感器的信号带宽约为1KHz。

    设计要求:

    1, 确定传感器接口信号调理电路的常用结构。 2, 实现对传感器输出模拟信号的滤波处理。

    3, 实现LNA电路的增益可调,调节范围1~10倍,步长为1。 4, 实现低噪声,低功耗。

    LNA电路参考性能指标如以下表格所示:

    5、过热保护电路的设计

    指导老师:童乔凌(qltong@gmail.com,13545185118) 助教:闵闰 (13349919619,min.run@163.com)

    设计任务:

    设计一个过热保护电路,通过检测芯片的温度来控制芯片的工作状态。当芯片的工作环境温度或功率管功耗过大而引起管芯温度超过150℃,过温保护电路输出控制信号为高电平,关断芯片工作;直到温度降至115℃时,过温保护电路输出控制信号变为低电平,芯片恢复正常工作。

    任务要求:

    1. 查阅过热保护电路的相关资料;

    2. 基于0.18um,3.3V CMOS工艺进行设计,采用Hspice或者Cadence Spectre软件进行仿真。

    3. 设计合适的电路架构,完成器件尺寸的设计与计算。电路使用带隙基准输出电压作为电压参考源,利用三极管发射结的负温度系数实现温度检测。 4. 当温度升高至150℃时,输出控制信号为高电平; 5. 当温度降低至115℃时,输出控制信号为低电平;

    6. 完成设计报告。

    6、8位SAR-ADC的设计

    指导老师:邹雪城 87541768

    助教:王任才(1214804245@qq.com ,15271862485)

    逐次逼近型模数转换器(SAR-ADC)具有中等转换精度和中等转换速率,相较于其它类型ADC,具有低功耗和结构简单的特点,而且易于实现多路转换,在转换精度、转换速度、功耗以及成本方面具有整体优势。它可以分成三个核心模块:DAC、比较器、数字控制部分。

    设计任务:

    篇二:数字电子技术课程设计(心形流水灯)

    电子技术课程设计报告

    设计题目:基于555的心形流水灯

    专业:电气工程及其自动化

    班级:1401

    学号:2014010895 学生姓名:胡俊 指导教师:有德义

    目录

    1、设计目的 ……………………………………………………………………………………….3

    1.1 设计框图…………………………………………………………………………………….3

    2、硬件电路设计………………………………………………………………………………….3

    2.1 NE555电路及应用………………………………………………………………………3

    2.1.1定时电路NE555简介…………………………………………………………3

    2.1.2 NE555的特点……………………………………………………………………..3

    2.1.3 NE555基本应用电路(定时器)………………………………………4

    2.2、脉冲分配器CD4017…………………………………………………………………5

    2.2.1 CD4017引脚属性……………………………………………………………….5

    2 .2.2 CD4017的逻辑功能…………………………………………………………..5

    2.2.3 CD4017的内部结构………………………………………………………..6

    3、电路工作原理………………………………………………………………………………….6

    3.1 电路原理图………………………………………………………………………………..6

    3.2 电路仿真图………………………………………………………………………………..7

    3.3 实物图………………………………………………………………………………………..8

    3.3 背面布线图………………………………………………………………………………..8

    4、元件清单…………………………………………………………………………………………8

    5、实验调试与分析……………………………………………………………………………..8

    6、心得体会…………………………………………………………………………………………9

    7、参考文献…………………………………………………………………………………….....10

    1、设计目的

    随着电子技术的快速发展尤其是数字技术的突飞猛进,多功能流水灯凭着简易,高效,稳定等特点得到普遍的应用。在各种娱乐场所、店铺门面装饰、家居装潢、城市墙壁更是随处可见,与此同时,还有一些城市采用不同的流水灯打造属于自己的城市文明,塑造自己的城市魅力。目前,多功能流水灯的种类已有数十种,如家居装饰灯、店铺招牌灯等等。所以,多功能流水灯的设计具有相当的代表性。

    多功能流水灯,就是要具有一定的变化各种图案的功能,主要考察了数字电路中一些编码译码、计数器原理,555定时器构成时基电路,给其他的电路提供时序脉冲,设计过程中需要了解相关芯片(NE555、CD4017)的具体功能,引脚图,真值表,认真布局,在连接过程中更要细致耐心。

    1.1 设计框图

    基本原理设计框图如下图(1)所示:

    图(1)设计框图

    2、硬件电路设计

    2.1 NE555电路及应用

    2.1.1定时电路NE555简介

    NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布,在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC,在往后的30年來非常普遍被使用,且延伸出许多的应用电路,尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用,但原规格的NE555依然正常的在市场上供应,尽管新版IC在功能上有部份的改善,但其脚位劲能并没变化,所以到目前都可直接的代用。

    NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

    2.1.2 NE555的特点

    1. 只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。

    2. 它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。

    3. 其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。

    4. 它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。

    2.1.3 NE555基本应用电路(定时器)

    定时器由一块时基集成电路NE555和C1、C2、R1、R2等组成(其中C1为延时充电电容,C2为抗干扰隔离电容,R1、R2为延时充电电阻,而R2又为放电电阻)。通电后,因电容C1两端电压不能突变,2脚的电压为低电平,集成块NE555的内部触发器被置位,3脚输出高电平。同时,由于电源经电阻R1和R2向C2充电,使6脚和2脚的电压不断提高,当电位上升到VCC的2/3时,集成块NE555的内部触发器被复位,3脚的输出电压翻转为低电平。同时集成块NE555内部的放电管导通,即7脚通过内部的放电管和1脚相通,C2上储存的电荷就通过R2、7脚放电,使6脚和2脚的电压不断下降,当电位降低到VCC的1/3时,集成块NE555的内部触发器被置位。同时集成块NE555内部的放电管截止,7脚被悬空,电源又通过R1、R2向C2充电,使6脚和2脚的电压不断提高??如此,周而复始,形成振荡。输出端的高电平维持时间取决于电容C2的充电时间常数,输出端的低电平维持时间取决于电容C2的放电时间常数。由于R2≥R1,故可以认为f放≈f充,目的是减小彩灯熄亮交替的时间间隔的差异。如用作其他情况,需要调整R1、R2、C2的参数。综上分析,3脚始终处于高电平和低电平的二进制变化状态,故此电路又称为无稳电路。

    当555定时器组成自激多谐振荡器时,输出的矩形脉冲的周期为:T=0.7*(R1+R2)*C。高电平暂稳态的持续时间为:T1=0.7*(R1+R2);低电平的暂稳态持续时间为:T2=0.7R2*C。占空比:q%=R1/(R1+R2)

    2.2、脉冲分配器CD4017

    2.2.1 CD4017引脚属性

    1脚:第5输出端

    2脚:第1输出端

    3脚:第0输出端,电路清零时,该端为高电平

    4脚:第2输出端

    5脚:第6输出端

    6脚:第7输出端

    7脚:第3输出端

    8脚:电源负极

    9

    脚:第

    8

    输出端

    10脚:第4输出端

    11脚:第9输出端

    12脚:级联进位输出端,每输入10个时钟脉冲时,就可以得到一个计数器的时钟信号 13脚:禁止端

    篇三:单片机课程设计报告IC卡读写器设计

    南京工程学院

    课程设计

    课程名称单片机原理及应用B

    课题名称IC卡读写器设计 院(系、部、中心)通信工程学院 专业通信工程

    班级

    姓名

    学号

    起止日期 设计地点微机原理与单片机实验室 指导老师岳俊生水恒华

    单片机原理及应用B

    摘要

    IC卡在现代生活中应用非常广泛,IC卡读写器的设计方法有多种,其中,利用单片机外接芯片实现的IC卡读写器具有编程灵活,便于IC卡读写器功能的扩充,运算存储方便等优点。

    本文主要介绍用单片机外接24C16EEPROM的方法,利用键盘对24C16进行模拟充值的方法。本设计由单片机P89V51RD2芯片、24C16EEPROM和LCD液晶显示为核心,辅以必要的电路,构成了一个IC卡读写器,使用起来很方便

    此IC卡读写器严格按照要求设计,最终达到预期的效果,并且添加了进行挂失,修改密码,低值报警,透支报警等相关功能。

    关键词IC卡读写器/单片机 /C51编程

    The Principle and Application

    of Single ChipMicrocomputer

    ABSTRACT

    IC card is widely used in modern life。There are a variety of IC card reader design methods, which use an external chip microcontroller IC card reader with programming flexibility, ease of expansion IC card reader function, operation and easy storage。

    This paper describes a method 24C16EEPROM external MCU, using the keyboard to simulate 24C16 recharge methods.Designed by the MCU chip P89V51RD2, 24C16EEPROM and LCD display as the core, supplemented by the necessary circuitry, constitute an IC card reader, easy to use。

    This IC card reader in strict accordance with the requirements of the design, and ultimately achieve the desired effect, and add report the loss, change passwords, low alarm, alarm and other related functions overdraft.

    KeywordsIC card reader /P89V51RD2 single-chip computer /C51 programming

    目录

    一、课程设计目的 ........................................................................................................................... 1

    二、基本思路 ................................................................................................................................... 1

    三、实验方案 ................................................................................................................................... 1

    四、实验开发环境及元器件 ........................................................................................................... 1

    1 、开发工具及开发环境简介 ....................................................................................................... 1

    1.1 单片机 ....................................................................................................................................... 1

    1.2 Proteus ........................................................................................................................................ 1

    1.3 KEIL .............................................................................................................................................. 2

    2、P89V51RD2 ................................................................................................................................. 2

    3、24C16EEPROM ............................................................................................................................ 2

    4.、LCD1602 ..................................................................................................................................... 3

    (1)简介 .............................................................................................................................................. 3

    (2)管脚功能 ...................................................................................................................................... 3

    (3)16进制ASCII码表 ....................................................................................................................... 3

    (4)特性 .............................................................................................................................................. 4

    五、系统分析与设计 ....................................................................................................................... 4

    1、系统框图..................................................................................................................................... 4

    2、软件设计..................................................................................................................................... 4

    (1)软件程序内容 .............................................................................................................................. 4

    (2)软件设计流程图 .......................................................................................................................... 4

    (3)程设计步骤 .................................................................................................................................. 8

    (4)电路连线图 .................................................................................................................................. 9

    六、具体程序设计及步骤 ............................................................................................................... 9

    1、头文件:..................................................................................................................................... 9

    2、各个。C文件: ....................................................................................................................... 11

    3、程序调试及结果: ................................................................................................................... 26

    ⑴调试步骤..................................................................................................................................... 26

    ⑵实验现象..................................................................................................................................... 27

    七、课程设计体会……………………………………………………………………………………………………………… 27

    八、参考文献…………………………………………………………………………………………………………………… 28

    一、课程设计目的

    本课程设计是在《单片机原理及应用B》课程主要内容学习之后,通过一个单片机应用系统的设计和调试,训练学生综合运用本课程知识,独立解决工程实际问题的能力;使学生加深对单片机结构、工作原理的理解,提高学生综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和单片机应用系统的设计技能;同时培养学生查阅科技资料和撰写科技报告的能力。

    二、基本思路

    通过此次课程设计掌握I2C总线的基本特点和通信协议,掌握24xx系列EEPROM的基本特点及总线控制协议,掌握单片机IO端口模拟I2C时序控制程序的编写方法。

    单片机通过P1.0和P1.1分别连接24C16的SDA和SCL,编写单片机通过IO端口模拟I2C时序控制24C16读写的程序。通过键盘对24C16EEPROM进行模拟充值,通过LED/LCD实时显示卡内实际金额。

    三、实验方案

    在进行头文件配置完之后,建立一个while(1),死循环,在这个死循环中不断检测键盘输入,检测到键盘输入后,根据键盘的值,执行相应的子函数。并通过1602LCD显示出来相应的过程。

    四、实验开发环境及元器件

    1 、开发工具及开发环境简介

    1.1 单片机

    单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

    1.2 Proteus

    Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件,它包括ISIS、ARES等软件模块,ARES模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术,它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片,比如MCS-51系列、PIC系列等等,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等。通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。

    1.3 KEIL

    单片机开发中除必要的硬件外,同样离不开软件,我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法,一种是手工汇编,另一种是机器汇编,目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码,用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51,随着单片机开发技术的不断发展,从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发,单片机的开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件,这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

    Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势

    2、P89V51RD2

    3、24C16EEPROM

    EEPROM(带电可擦写可编程只读存储器)是用户可更改的只读存储器(ROM),其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程(重写)。不像EPROM芯片,EEPROM不需从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中,当计算机在使用的时候可频繁地反复编程,因此EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数。EEPROM是一种特殊形式的闪存,其应用通常是个人电脑中的电压来擦写和重编程。

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